半导体技术扮推手 医疗保健设备迈向智能化

2013-08-27 00:08:58来源: 新电子
    半导体技术正推动医疗保健产业变革。在半导体业者的努力下,MEMS感测器和致动器、低功耗微控制器,以及无线收发器的效能不断提升,且功耗大幅降低,因而有助电子产品制造商为可携式医疗电子设备增添智慧化功能,从而加速行动医疗及远距照护发展。


意法半导体执行副总裁暨大中华与南亚区总裁纪衡华
过往医疗设备体积庞大,占满整个房间,现今医疗设备已不断变小、变轻,并创造许多新的应用,例如很多新的穿戴式医疗设备已被设计得十分隐蔽,不易被人发现。如同智慧型手机和游戏机一样,可携式医疗设备可全天候工作,让病患与医生之间的沟通更加容易且即时。因为采用与电信业和电子游戏机业相同的先进技术,新型医疗设备的智慧化程度愈来愈高,操作直觉性愈来愈强,具有院外诊断治疗所需基本功能。

导入先进半导体技术 医疗保健设备成本下降

除先进的半导体技术正大规模应用于医疗设备外,市场需求也是引起医疗保健业变化的主要原因。例如,医疗保健设备的价格须持续降低,让人人都有机会使用医疗保健设备,让医疗保健能落实到每一个人身上。

半导体技术正于两个方面产生重大变化。首先,从科技含量较低的病床,到高科技的核磁共振(MRI)检测设备,传统的医疗设备的性能正被不断改进。像所有的工业应用一样,这些改进得益于半导体技术通用的双赢效应,促使医疗设备在价格、性能、功耗、尺寸等方面已不断精进。

其次,半导体技术也在实质上重新定义医疗保健业,推动并简化医疗保健产业从医院或门诊式医疗方法,朝向可随时随地提供医疗服务的云端化前进。在新的医疗保健时代,医院、门诊和医疗专家将继续是先进诊断和外科手术技术的提供者,而社区的专业保健人员将承担更多的个人健康日常管理责任,使用大量的消费类医疗保健产品监护病患。

虽然半导体在医疗保健设备的应用已有40余年的历史,但是半导体在医疗电子设备的占比仍然很小,这是因为医院和诊所是医疗设备的主要使用者。然而,随着微电子技术的普及率不断提高,在世界很多国家地区,传统医疗电子市场正在向范围更宽广且高速增长的医疗保健市场发展,让人们能够在自己的健康护理上承担更多的责任。
感测/无线技术助阵 行动医疗设备日益普及

在新的消费类医疗保健设备中,有很多产品运用到一些半导体元件,例如微机电系统(MEMS)感测器或致动器、低功耗微控制器(MCU)和无线收发器。MEMS感测器和致动器覆盖大多数设备的智慧感应或动作;低功耗微控制器则使用极低的电源即可控制设备,使之具有更高的可携式性,而无线收发器可使设备之间能够互联互通。

对医疗设备使用者而言,只有在功耗极低时才可以透过功能丰富的个人穿戴式和可携式无线保健设备随时随地使用医疗护理服务,而低功耗微控制器可让不显眼且小巧精致的设备具有强大且灵活的功能。

另一方面,MEMS感测器和致动器等元件,则是推动消费类保健设备朝向智慧化发展的关键动力。磁力计、压力计、动作感测器、方向感测器、温度感测器和话筒感测器等各类感测器正普遍适用于医疗保健设备。除感测功能外,感测器还能为终端使用者提供直接的智慧操作功能和无缝的人机互动功能。

致动器可用于设计医用微型连续输注装置。创新的致动器技术,能同时进行多项快速简单的分子诊断测试,用于发现流感、生物危害、食源性致病菌和肺结核。


图1 智慧隐形眼镜整合MEMS感测器,可用于检测导致青光眼的眼压。
除微控制器与MEMS元件外,无线通讯技术高度发展也是让医疗保健智慧化的关键因素。从短距离超低功耗RFID,到高速宽频的无线区域网路(Wi-Fi),无线通讯的灵活性提高了医疗电子产品的多功能性。如图1所示,检测青光眼的智慧型隐形眼镜若内置一个尺寸特别小的微型感测器和一个微型处理器,再把资料记录器做成一个像项炼挂坠一样的小物件,即可让智慧隐形眼镜把测量资料发送到资料记录器,藉此实现行动医疗的愿景。

医疗电子与其他的半导体市场不同,较不受市场景气周期性变化的影响。尽管目前医疗电子的应用还没有像智慧型手机或平板装置普及,但相信在未来5年内,将是值得开发且高速成长的新兴市场(图2)。


图2 诊断资讯结合手机与平板后,即可实现行动医疗的愿景。

关键字:半导体  医疗保健

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2013/0827/article_25088.html
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