半導體技術(shù)的進步推動下一代醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展

　　上述所有低功耗設(shè)計技術(shù)都已應(yīng)用在飛思卡爾 Kinetis 微控制器和微處理器產(chǎn)品線中。將上一節(jié)描述的特性整合在一起，可以優(yōu)化醫(yī)療設(shè)計，實現(xiàn)更節(jié)能的運行。

　　盡管無線技術(shù)已滲透到日常生活的許多方面，但大部分醫(yī)療設(shè)備仍然是有線的。一個典型的設(shè)備擁有一個數(shù)據(jù)收集傳感器，該傳感器通過線路連接到醫(yī)療設(shè)備，而該設(shè)備可通過 USB 等有線連接，連接到 PC。這些有線解決方案給患者造成許多問題，最重要的是易用性問題。請看下面患者讀取心電圖（ECG）的示例。圖 2 顯示了一個夾著有線傳感器的患者，這是典型的 16 導聯(lián)心電圖。圖 3 顯示了下一代創(chuàng)可貼?大小的心電圖數(shù)據(jù)采集設(shè)備。對比兩幅圖，可看出哪種設(shè)備更易于使用、最適合患者在家中使用。

　　
圖2：心電圖數(shù)據(jù)采集設(shè)備（目前的）

　　
圖3：心電圖數(shù)據(jù)采集設(shè)備（未來的）

　　在選擇無線協(xié)議時，醫(yī)療設(shè)備設(shè)計人員有多種選項。下面的表 1 中列出了醫(yī)療保健設(shè)備中常用的無線協(xié)議。

　　正如您看到的，有各種各樣的低功耗技術(shù)可用于無線醫(yī)療設(shè)備中，每種技術(shù)都有其獨特的效用。ANT/ANT+是一個以2.4GHz運行的專有協(xié)議，目前主要用于健康和健身產(chǎn)品中，而非臨床醫(yī)療設(shè)備中。ANT產(chǎn)品的總量正快速增長，但只有極少數(shù)產(chǎn)品采用了這種技術(shù)，這可能是因為突發(fā)傳輸速率僅為 20kbps。

　　與ANT類似，Zigbee 也以 2.4GHz 運行，并已經(jīng)在一些醫(yī)療設(shè)備中采用，這主要是由于其特定的醫(yī)療保健配置。一個關(guān)鍵的區(qū)別是，ZigBee 基于一個開放的標準協(xié)議（IEEE 802.15.4），而 ANT 采用專有協(xié)議。Zigbee 在臨床環(huán)境中獲得了成功，因為醫(yī)院的 IT 專業(yè)人士能夠利用其網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)功能的優(yōu)勢。

　　藍牙智能（BLE）是一種專門為短程、低能源應(yīng)用創(chuàng)建的無線技術(shù)，這些應(yīng)用只需要短暫的數(shù)據(jù)突發(fā)（即非數(shù)據(jù)流）。低延遲和各種睡眠模式使 BLE 以低功耗特性見長。憑借這些特性，加上藍牙 4.0，包括藍牙智能（BLE），已成為手機、平板電腦和 PC 等智能移動設(shè)備的標準，BLE 很有可能在市場上普及。

　　已為市場快速普及準備就緒的一種新的無線協(xié)議是 Medical Body Area Network（醫(yī)療機構(gòu)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）或 MBAN 協(xié)議。開發(fā) MBAN 頻譜的目的是針對低功耗和短程醫(yī)療應(yīng)用，為了將患者從床邊監(jiān)護及治療設(shè)備的束縛中解脫出來，應(yīng)對“最后一米”的挑戰(zhàn)，MBAN 頻譜而得以發(fā)展。它使用 IEEE 802.15.6 標準運行，可能使用與 Zigbee 或藍牙智能相同的無線電硬件。專注于健康和醫(yī)療應(yīng)用的芯片供應(yīng)商已經(jīng)開始創(chuàng)建解決方案，其中的一些解決方案將于 2012 年推出。

　　醫(yī)療市場中的無線應(yīng)用正處于突破關(guān)口。想象一下某個系統(tǒng)使用嵌入在衣服中的傳感器來監(jiān)測您的心率，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程監(jiān)控網(wǎng)關(guān)，并提醒您的醫(yī)生，所有這一切都是采用無線完成，沒有任何干預(yù)。遠景已經(jīng)勾畫，標準正在制定，醫(yī)療市場的一場技術(shù)革命正在進行中。

　　要考慮最后一點的是，不像許多其他電子產(chǎn)品，醫(yī)療設(shè)備在上市前面臨沉重的監(jiān)管負擔。即使在最好的環(huán)境下，開發(fā)醫(yī)療設(shè)備也投資巨大（1000 萬美元至 2000 萬美元），而且上市的時間很長。這就需要產(chǎn)品有 10-15 年的壽命。芯片供應(yīng)商已經(jīng)注意到這個問題，而且一些供應(yīng)商已推出計劃，保證產(chǎn)品壽命為 10 年、15 年甚至 20 年。

　　未來 5 年將是令醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域興奮的 5 年。模擬、低功耗以及無線