透過安森美醫(yī)療產(chǎn)品 剖析醫(yī)療應(yīng)用解決方案

近年來，醫(yī)療半導(dǎo)體市場(chǎng)已經(jīng)成為增長(zhǎng)最迅速的半導(dǎo)體市場(chǎng)領(lǐng)域之一。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Databeans 2010年關(guān)于醫(yī)療半導(dǎo)體的預(yù)計(jì)，2010年至2015年間的年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）將達(dá)9.4%。這其中，由于家庭保健趨勢(shì)及人們對(duì)健康、保健設(shè)備興趣增加，消費(fèi)者健康醫(yī)療分類市場(chǎng)開始以較快的速度增長(zhǎng)。作為應(yīng)用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供貨商，安森美半導(dǎo)體提供寬廣陣容的醫(yī)療應(yīng)用產(chǎn)品，幫助創(chuàng)新型醫(yī)療電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更高的集成度、小型化、高能效、易用性、便攜性和耐久性，配合中國(guó)醫(yī)療設(shè)備趨勢(shì)的發(fā)展。

中國(guó)醫(yī)療設(shè)備及醫(yī)療半導(dǎo)體趨勢(shì)

多種因素將綜合推動(dòng)中國(guó)醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)增長(zhǎng)：首先是人口老齡化，到2030年，中國(guó)60歲以上人口所占百分比將從2010年的12.3％增加至24.4％，到2050年更估計(jì)增加到33.9%；而且人們的預(yù)期壽命將更長(zhǎng)，心臟病、糖尿病、哮喘的發(fā)病率增高；還有中產(chǎn)階級(jí)群體擴(kuò)大，以及醫(yī)療支出增多、健康保險(xiǎn)改革等等。

而從醫(yī)療設(shè)備來看，中國(guó)本土的醫(yī)療設(shè)備研發(fā)增多，且本土制造商極力提供成本低于外國(guó)競(jìng)爭(zhēng)者的產(chǎn)品。面向中國(guó)市場(chǎng)的醫(yī)療設(shè)備也在不斷追求提高可靠性、準(zhǔn)確度和精密度、易用性及便攜性。相應(yīng)地，用于醫(yī)療設(shè)備的醫(yī)療半導(dǎo)體正走向更高集成度、小型化、高能效，也使消費(fèi)類健康設(shè)備轉(zhuǎn)向采用標(biāo)準(zhǔn)元器件。

安森美用于消費(fèi)者健康醫(yī)療設(shè)備的方案

半導(dǎo)體技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備創(chuàng)新領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。安森美半導(dǎo)體擁有深刻理解醫(yī)療市場(chǎng)質(zhì)量、可靠性及長(zhǎng)久性要求的資深工程團(tuán)隊(duì)，并具有全球制造及物流能力，以高性能的硅方案幫助醫(yī)療設(shè)備開發(fā)人員解決他們獨(dú)特的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

安森美半導(dǎo)體的醫(yī)療半導(dǎo)體產(chǎn)品涵蓋植體及臨床保健、消費(fèi)者健康和聽力健康等關(guān)鍵醫(yī)療分類市場(chǎng)。本文重點(diǎn)圍繞消費(fèi)者健康應(yīng)用，探討安森美半導(dǎo)體的高精度、高可靠性及低能耗方案。

1） 用于血糖儀等便攜式醫(yī)療設(shè)備的Q32M210 32位混合信號(hào)MCU方案

關(guān)于中國(guó)糖尿病現(xiàn)狀的案例研究表明，由于生活方式及飲食結(jié)構(gòu)變化、西式飲食模式影響、缺少運(yùn)動(dòng)，以及農(nóng)業(yè)國(guó)家轉(zhuǎn)向工業(yè)化國(guó)家的進(jìn)程、更多寫字樓工作崗位等，也使中國(guó)的糖尿病呈上升趨勢(shì)。更多人需要用血糖儀自己進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便作變化趨勢(shì)分析及與醫(yī)生溝通，推動(dòng)了血糖儀（BGM）的使用和銷售。

安森美半導(dǎo)體提供應(yīng)用于血糖儀等便攜檢測(cè)設(shè)備的精密混合信號(hào)微控制器（MCU） Q32M210。這個(gè)器件是專為高精度設(shè)計(jì)的模擬前端，其關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是采用16位低噪聲模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)ARM？ Cortex？-M3處理器；低泄漏電流及低動(dòng)態(tài)功率可實(shí)現(xiàn)超低能耗工作（待機(jī)電流《 26 μA，休眠電流 ~750 nA），延長(zhǎng)電池使用時(shí)間；關(guān)鍵板載功能包括存儲(chǔ)器、集成帶錯(cuò)誤校正控制（ECC）功能的閃存以確保閃存的高可靠性、和片上USB支持，經(jīng)過優(yōu)化的高集成度可降低物料單（BOM）開銷；可配置前端，OEM可將其用于多種產(chǎn)品，包括血糖儀、心率監(jiān)測(cè)儀和健康監(jiān)測(cè)設(shè)備等。

圖1：提供超低能耗、精密混合信號(hào)處理及高可靠性的Q32M210 32位MCU框圖

Q32M210采用更精密的血糖等級(jí)計(jì)算，除了延長(zhǎng)電池使用時(shí)間，在需要換電池之前進(jìn)行更多的血糖測(cè)試，還可降低系統(tǒng)復(fù)雜度，減小外部元器件需求，支持更小外形因數(shù)的PCB設(shè)計(jì)及尺寸更小的血糖儀，而減少外部元器件數(shù)量也降低了系統(tǒng)成本。

在產(chǎn)品開發(fā)方面，Q32M210具有很好的靈活性，可通過軟件配置的模擬前端及數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）實(shí)現(xiàn)可編程增益放大器、可配置采樣率，還有三個(gè)10位DAC及集成低導(dǎo)通阻抗開關(guān)。該器件可以定制，不需要新的外部電路來匹配新的試紙類型，兼容寬范圍傳感器類型。現(xiàn)有Cortex-M3應(yīng)用可以輕易移植到Q32M210，簡(jiǎn)化了軟件開發(fā)。易于集成、標(biāo)準(zhǔn)化及連接也充分體現(xiàn)了設(shè)計(jì)靈活性；開發(fā)支持包括評(píng)估及開發(fā)套件（EDK）、固件庫(kù)、代碼范例。

從Q32M210應(yīng)用示例可以看出，傳統(tǒng)架構(gòu)血糖儀雖精確、簡(jiǎn)單，但不靈活，總體半導(dǎo)體BOM成本約為5.75美元（以批量500萬(wàn)片計(jì)，下同）；而優(yōu)化架構(gòu)的血糖儀具有極精確和強(qiáng)固特性，還可重新配置（支持先進(jìn)的指示器開發(fā)），總體半導(dǎo)體BOM成本約為4.50美元。

圖2：傳統(tǒng)架構(gòu)（左）與優(yōu)化架構(gòu)（右）的血糖儀對(duì)比，綠色部分可采用安森美半導(dǎo)體的器件。

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