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家(jiā)用医疗设(shè)备需求增长医疗保健改变(biàn)生(shēng)活
【概要描述】
- 分类:行业动态
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- 发布(bù)时间:2011-12-28 12:00
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先进的(de)半导体技(jì)术使医疗设备尺寸越来越小,功能越来越强大,甚至可在家中使用。对于患者来(lái)说,这意味着就(jiù)医越(yuè)来越方便,门诊次数越来越少,医(yī)疗成本越来越低。但是要在家中(zhōng)使用,医疗设备(bèi)必须简单、安(ān)全,甚至能承受(shòu)错误使用(yòng),而(ér)且能够区分正确结果与错误程序(xù)得出的结果(guǒ)。
由于人口老龄化(huà)问题,家用医疗保健设备(bèi)的需(xū)求不断膨胀(zhàng)。根据世(shì)界卫生组(zǔ)织数据,60岁以上人(rén)口2006年已达6.5亿(yì),预计(jì)2025年这一数字将达到12亿。目前半(bàn)导体开发主要集中于娱(yú)乐和通信领(lǐng)域的家(jiā)用和手(shǒu)持式(shì)消费电子设备。
此类设(shè)计(jì)经验甚至某些器件对新(xīn)一代家用医疗保健设备的实(shí)施(shī)很有用。当该技术与高(gāo)性(xìng)能仪器(qì)仪表级传感器和数据采集器件结合,最终产品可构建到医疗(liáo)级系(xì)统内,并轻(qīng)松(sōng)部署于家中。精密半(bàn)导体产品包括可靠的高性能传(chuán)感器、放大器和数据转换器,这些用于提取精密信(xìn)号并将其转(zhuǎn)为(wéi)数字量;以及嵌入式处理器,用于对采集的信号执行复杂分析。
传感器
目前的诊(zhěn)断测量(liàng)系统是基于集成式解决(jué)方案(àn),监控临床上相关的特定(dìng)目(mù)标物质。测量系统包含一个检测层,用(yòng)于识别目标物质,并生成(chéng)可被传感器测量(liàng)的生物化学信号。该(gāi)技术的(de)一个示例是血糖检测(cè)。葡萄糖测试条上的酶选(xuǎn)择性地将葡萄(táo)糖转换为可测量的物质。此过程中,产生的电(diàn)子与葡萄糖水平成(chéng)正比。
这些电(diàn)子可使用(yòng)基于电流的电表来测量。硅传感器包括电容数字转换器、阻抗数字转(zhuǎn)换器、基于LED的光子系统、光(guāng)电二(èr)极管、基于MEMS的运动传感器(用于(yú)测量加速度、地心引力(lì)和倾斜度)以及用于旋转检(jiǎn)测的(de)陀(tuó)螺传感(gǎn)器。
数据转换(huàn)器
该信号处(chù)理模块常(cháng)与高精度放(fàng)大器配合使用,可驱动传感器并进(jìn)行数字转换。ADC等产品可以实现低功耗、高(gāo)精度系统。逐次逼(bī)近型(xíng)寄存器(SAR)和Σ-Δ型转换(huàn)器非常适合(hé)这些系统所需的分辨率和测量信号带(dài)宽。
嵌(qiàn)入(rù)式处(chù)理(lǐ)和无线通信
想要(yào)在临床环境外提供紧凑、电池供电的医疗诊断和(hé)监(jiān)控应(yīng)用,需要高(gāo)性能、低功耗、低(dī)成本和安全的嵌入式处理。嵌入(rù)式处理器会分析采集的(de)信号,首先验(yàn)证质(zhì)量并(bìng)将信(xìn)号转换成医学上可(kě)用的信息,然后以可用(yòng)的(de)格(gé)式将(jiāng)结果传(chuán)递给患者(zhě),同时控制器件。
处理器也可用于管理无线(或有线)连接,以便将患者(zhě)数据(jù)传(chuán)输给医师。不难想象,可以设(shè)计出手(shǒu)表(biǎo)型的器件,以无创式(shì)方式监控生命体(tǐ)征。如果(guǒ)开发人员想(xiǎng)要在最低系统成本和功耗基础(chǔ)上提升性(xìng)能,可以考虑融合DSP和微控制(zhì)器,例如ADI的Blackfin。ADI公司(sī)最近(jìn)推出的无(wú)线电SoC组合了数(shù)据(jù)转换、RF和32位处理能力,可提供高(gāo)功效(xiào)的无线(xiàn)连接。
非常适合必须在高(gāo)噪声环境(jìng)中快速(sù)采集、测量和(hé)发送数据(jù),而又不允许大量消耗电池(chí)电量的(de)医疗应用。例(lì)如(rú),病人穿戴的无线动态心电或遥测监护仪必须非常小,能以低功耗依赖电池长期工作(zuò),并且具(jù)备(bèi)足够高的性能(néng)水平(píng),能够持续不断地(dì)传输病人的(de)生命(mìng)体征。ADuCRF101支(zhī)持这些(xiē)应用,而且还能在医院环境(jìng)之外进行病人监护。
现(xiàn)有的家用医疗保健(jiàn)设备
家用(yòng)医疗保健设备的示例(lì)有(yǒu):夜(yè)间肺部(bù)监护仪Wholter,个人哮喘(chuǎn)评估设备Wheezometer,两种产(chǎn)品均由以色列Karmelsonix公司开(kāi)发(fā)。Wholter和Wheezometer满足(zú)了全球4800万哮(xiāo)喘(chuǎn)患者评(píng)估和(hé)控制病症的需(xū)求,而以前病人只(zhī)能通过手术或住(zhù)院才能获得治疗。
有效(xiào)的哮喘评(píng)估必须(xū)即时准确,才能为适当的医疗措施提供依据(jù)。过去,只(zhī)有(yǒu)医院或手术(shù)室的肺活(huó)量计才(cái)具有如此高的可靠性。为了将(jiāng)这种(zhǒng)医疗技(jì)术从医院转移到家庭,Karmelsonix采用ADI公司的(de)BlackfinDSP和(hé)其它精(jīng)密(mì)信号(hào)处理器件,确保哮喘患者能够获得准确可靠的“喘息率”(一种重要的哮喘发作指标)评估信息(xī)。(测试标题2和途源医疗)
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