改善病患生活品质需要更多新科技协助

2011-02-23 10:39:50来源: 电子工程专辑

    2011年度国际固态电路会议(International Solid State Circuits Conference,ISSCC)於美国时间2月20日在旧金山登场;在开幕演说中,与会专家表示,电子技术将协助推动医疗照护体系由医院扩大至居家,降低相关成本并提升民众生活品质,但要达到这样的转变需要新一代处理器、无线技术、电池技术与资料采集技术的结合。

    医疗电子大厂美敦力(Medtronic)技术院士暨神经调控业务(Neuromodulation)工程总监Tim Denison,在ISSCC专题演说会场对台下近3,000位工程师听众表示:“目前医疗照护体系正进行一场以连网装置为基础的革命,而这需要众多厂商的共同合作,包括今日在座的各位。”

    他在演说中描述了一种尺寸只有阿斯匹灵胶囊大小、却能监控并分析各种疾病的无线植入装置,以及可能为大众生活带来的改变;此技术是根植於Medtronic等厂商所开发的各类心律调整器(cardiac pacemaker)。他并举出一系列目前或未来的植入装置可以治疗的症状。

    在另一场专题演说中,欧洲研究机构IMEC的资深副总裁Jo de Boeck则是介绍一种穿戴式的、可监测多种症状的贴片(patch):“我们正试图将医疗照护体系由医院扩大至居家,并期望因此降低民众就医成本、改善病患的生活品质。”

    两位讲者都认为,如何进一步分析那些藉由未来的植入装置或是贴片所收集的即时资料流,将会是一大挑战。“我们必须思考该如何将那些原始数据转化成有意义的临床诊断。”Denison表示。

    de Boeck则指出,未来的医疗感测装置将可监测患者的饮食、药物摄取、睡眠、活动、步伐甚至是呼出的气体:“以工程的角度来看,那些是大量的讯息(information),还不完全是资料(data)。”

    为了启动这类装置,电子工程师们也需要开发新的电池或能量采集技术;de Boeck表示,一个在两年前需要消耗1瓦(watt)功率的无线贴片,若采用今日的最新零组件,耗电量可能仅需100毫瓦(milliwatts,千分之一瓦),但若要适用於6mm见方的印刷电池,该耗电量数字还需要降低到至少50毫瓦。

    此外de Boeck认为,工程师也需要开发出新一代的低功耗技术,才能因应感测装置所收集的大量资料分析,以及越来越复杂的演算法;他呼吁业界针对医疗感测装置等一列新应用,开发新一代的超低功耗指令集架构。

    要催生新一代的医疗科技装置,还需要封装技术的加持;Denison举例指出,在只有胶囊大小的植入装置中,就需要用到晶圆级(wafer-scale)封装技术来做出3D堆叠的晶片或是电池元件。

    IMEC已经开发出一种采用软性导线的电极零件,好让医疗用贴片在使用者活动时跟着伸展;该机构也正在研发将感测器与衣物纤维整合的技术。IMEC在今年度的ISSCC发表了一篇采用有机塑胶基板的8位元处理器技术论文,de Boeck表示:“我们预见在20年内,采用塑胶与矽材料的IC设计工程师会各占一半。”

    Denison表示,医疗电子工程师也能利用目前的消费性电子技术;例如有一家公司所开发的、已核准在欧洲上市的脊髓刺激植入装置(spinal stimulation implant),就内建三轴加速度计以随着病患改变姿势自动切换刺激电流的幅度。

    "任天堂(Nintendo)的 Wii 游戏与苹果(Apple)的 iPhone 手机已经有可用的技术,因此我们可以把它们结合在医疗植入装置中。”Denison表示,新一代的植入装置是可以救命的,例如心室压力的变化是心脏衰弱的讯号,或是在几天前对心脏病发提出预警。

 

关键字:ISSCC  固态电路会议  电池  处理器  医疗

编辑:赵思潇 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2011/0223/article_1875.html
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