四个关键医疗保健领域的方案介绍

四个关键医疗保健领域的方案介绍简介可穿戴医疗设备市场非常广泛，涵盖健身心率监测仪、助听器，及用作疼痛管理部分的经皮给药的临床设备。随着多国政府设法提高医疗保健部门的效率，可穿戴医疗监测和治疗逐渐成为一个新兴的细分市场。这些设备可监视和治疗病人，病人无须经常去看医生，缩减了医疗保健成本，是将来销售增长的关键动力。安森美半导体可穿戴医疗设备方案的特点安森美半导体重点研发四个关键医疗保健类：听力健康、病人监视、健身以及理疗（如疼痛管理）。每一市场定义为体积小、可穿戴、电池供电的设备，包括下列两至三种关键技术特性：●超低电平信号感测●信号处理及控制●与智能手机、平板电脑等设备之间的无线连接听力健康听力健康方面，安森美半导体提供可编程的数字信号处理(DSP)方案和预配置DSP系统。两者都具有领先业界的性能参数如24位高精度计算和音频高保真度。安森美半导体的可编程DSP方案让客户使用一个完全集成的开发环境实现他们自己的签名音频处理算法。一个预配置的DSP系统的框图如下所示图1：预配置的DSP系统用于助听器关于听力健康方案，中国市场作为全球众多市场之一，正以惊人速度成长和发展。许多规模较小的公司目前正推销助听器方案系列，同时开发下一代具激动人心的新特性和优势的助听器。而且，有公司重点解决为听力严重受损而设计的人工耳蜗植入的需求。对新兴听力健康市场，安森美半导体预配置DSP系统向制造商提供一个准实现方案。这些系统具有一个内置的先进算法的面板，包括自适应降噪用于为自动化操作的更好的语音清晰度和环境分类及优化的设置。这些算法可供配置，无需从头开发和编程。为进一步简化开发流程，安森美半导体最近推出的预适配DSP系统治疗绝大部分听力受损状况，无需任何额外的软件配置或行业内专业人员介入。这些器件为不可能有大量的临床适配系统的新兴或较贫穷的市场设计。病人监测和理疗设备随着医疗行业逐渐转向家庭医疗保健方面发展，且该细分市场以高于9%的年增率扩张(Databeans,2014)，便携式医疗设备如血糖监测仪的需求增加。通过使用便携式设备代替传统的定点照护设施（医院、诊所），可监视和治疗病人而免却必须经常去看医生的不便。这提高了依靠治疗的病人的生活品质，优化了保险公司和其它设施的产业成本。这些设备需要超低电平感测捕捉源自皮肤外部传感器或穿透皮肤的微创传感器的微弱的生理信号。皮外传感器的一个例子是心电图（ECG）电极。心电图电极捕捉在每一心跳过程心肌互相去极化引起的皮肤上微弱的电变化。以前，大多数医疗半导体公司采用两种方案之一解决传感器接口需求。首先是通过提供各种标准的分立元器件（如放大器、A/D转换器、电源管理），这些器件影响整体系统尺寸或设备性能，这由偏置电流、动态范围、或漏电流的聚集变化引起。或许更重要的是，标准器件没有提供高性能信号感测应用所要求的定制水平。另一选择是完全定制系统级芯片(SoC)方案，包括微控制器与基本模拟电路和电源管理。当提供指定信号感测接口须要时，这些都需要广泛及耗时的发展过程。安森美半导体的新产品概念“StruixTM”，将一个定制的专用集成电路(ASIC)和一个专用标准产品(ASSP)微控制器结合在一起以提供微型的、高性能的系统级芯片(SoC)方案。这概念向医疗设备制造商提供了两全其美的方案：定制的芯片能解决特定专用的传感器接口的需求，而使用行业标准产品通常减少设计风险及相关成本。图2.Struix系统级封装(SiP)方案图2中，上层的芯片是一个专用传感器接口，下层芯片是一个采用行业标准的ARMCortexM3控制器的微处理器（ULPMC10）。ULPMC10微控制器专门设计以低功耗和芯片堆叠为思路进行设计。本例中，两个元件堆叠在一个6x6mm的QFN封装中，也可采用其它封装方式。基于Struix的产品始于一个专用传感器接口的开发。开发过程利用了安森美半导体在低功耗、低噪声信号条件、放大和转换方面的知识产权（IP）。一些现有的关键IP模块包括每转换水平低于2.4pJ的24位转换器，以及仅在几十微安培工作的低噪声、差分放大器。一个专用的传感器接口的开发流程通常源于客户的专用传感器接口标准，其次是设计，实施，测试和认证阶段。与此同时，客户的应用开发团队能开发关于ULPMC10微控制器的必要的终端应用代码。安森美半导体提供一个小型开发板，适合独立工作，也可用专用传感器接口原型工作。这使客户能在全面生产前评估终端应用的性能。