便携式胰岛素泵的系统设计策略

2010-08-28 20:23:02来源: 电子工程专辑 关键字:医疗电子  胰岛素泵  微控制器

 

      胰岛素泵是一种便携式医疗设备,在美国,其设计和制造由美国食品与药物管理局(FDA)监管。这意味着:其设计和建造必须遵循准确规定的流程;其性能必须满足严格的文档化管理、开发测试、生产测试和现场维护等要求。如图1中设备,还必须包含全面的自检和故障显示功能,从而需要额外电路以及使用具有自检功能的器件。

便携性

      胰岛素泵是可佩戴的设备,因此,必须非常小而轻(图2)。其体积通常约2×3×0.75英寸(5.7×7.6×1.9厘米),重量为2和4盎司(57克和113克)。这些外形要求,使设计师在选择器件时,会优先考虑其大小和功耗。

(电子工程专辑)


图1:胰岛素泵系统功能框图;美信可提供蓝色部分的解决方案。

      为节省空间,系统设计师需要高度集成的方案和非常小的封装,如:芯片级封装(如美信的UCSP封装)和晶圆级封装(WLP)。为使电池体积尽可能小,设计师必须尽可能降低能耗、提高效率。如果可能的话,关闭那些在任何特定时间内不使用的电路,工作时再给其供电。

      该系统的核心是一款高度集成的低待机功耗微控制器——如美信的MAXQ2010、或其它制造商的类似微控制器。16位微控制器MAXQ2010 ,当工作在1MHz和2.7V时,功耗仅为1mA,停机模式的功耗仅为370nA。这种低功耗特性对延长胰岛素泵内电池的工作寿命至关重要。与大多数微控制器一样,MAX2010包括USART、定时器、64kB基于闪存的程序存储器、2kBRAM、一些通用I/O引脚、带参考电压的312.5k采样/秒12位逐次逼近ADC、160段LCD控制器及其它资源。它还可快速从睡眠和停止模式唤醒,使胰岛素泵能更好、更快地服务用户需求。

(电子工程专辑)


图2:典型的电池供电的胰岛素泵。

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关键字:医疗电子  胰岛素泵  微控制器

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2010/0828/article_1452.html
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