透過安森美醫(yī)療產(chǎn)品 剖析醫(yī)療應用解決方案

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

中國醫(yī)療設(shè)備及醫(yī)療半導體趨勢

多種因素將綜合推動中國醫(yī)療設(shè)備市場增長：首先是人口老齡化，到2030年，中國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年更估計增加到33.9%；而且人們的預期壽命將更長，心臟病、糖尿病、哮喘的發(fā)病率增高；還有中產(chǎn)階級群體擴大，以及醫(yī)療支出增多、健康保險改革等等。

而從醫(yī)療設(shè)備來看，中國本土的醫(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競爭者的產(chǎn)品。面向中國市場的醫(yī)療設(shè)備也在不斷追求提高可靠性、準確度和精密度、易用性及便攜性。相應地，用于醫(yī)療設(shè)備的醫(yī)療半導體正走向更高集成度、小型化、高能效，也使消費類健康設(shè)備轉(zhuǎn)向采用標準元器件。

安森美用于消費者健康醫(yī)療設(shè)備的方案

半導體技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備創(chuàng)新領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。安森美半導體擁有深刻理解醫(yī)療市場質(zhì)量、可靠性及長久性要求的資深工程團隊，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)人員解決他們獨特的設(shè)計挑戰(zhàn)。

安森美半導體的醫(yī)療半導體產(chǎn)品涵蓋植體及臨床保健、消費者健康和聽力健康等關(guān)鍵醫(yī)療分類市場。本文重點圍繞消費者健康應用，探討安森美半導體的高精度、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MCU方案

關(guān)于中國糖尿病現(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、缺少運動，以及農(nóng)業(yè)國家轉(zhuǎn)向工業(yè)化國家的進程、更多寫字樓工作崗位等，也使中國的糖尿病呈上升趨勢。更多人需要用血糖儀自己進行監(jiān)測，以便作變化趨勢分析及與醫(yī)生溝通，推動了血糖儀（BGM）的使用和銷售。

安森美半導體提供應用于血糖儀等便攜檢測設(shè)備的精密混合信號微控制器（MCU） Q32M210。這個器件是專為高精度設(shè)計的模擬前端，其關(guān)鍵優(yōu)勢是采用16位低噪聲模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、業(yè)界標準ARM？ Cortex？-M3處理器；低泄漏電流及低動態(tài)功率可實現(xiàn)超低能耗工作（待機電流《 26 μA，休眠電流 ~750 nA），延長電池使用時間；關(guān)鍵板載功能包括存儲器、集成帶錯誤校正控制（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)測儀和健康監(jiān)測設(shè)備等。

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

Q32M210采用更精密的血糖等級計算，除了延長電池使用時間，在需要換電池之前進行更多的血糖測試，還可降低系統(tǒng)復雜度，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）實現(xiàn)可編程增益放大器、可配置采樣率，還有三個10位DAC及集成低導通阻抗開關(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?，F(xiàn)有Cortex-M3應用可以輕易移植到Q32M210，簡化了軟件開發(fā)。易于集成、標準化及連接也充分體現(xiàn)了設(shè)計靈活性；開發(fā)支持包括評估及開發(fā)套件（EDK）、固件庫、代碼范例。

從Q32M210應用示例可以看出，傳統(tǒng)架構(gòu)血糖儀雖精確、簡單，但不靈活，總體半導體BOM成本約為5.75美元（以批量500萬片計，下同）；而優(yōu)化架構(gòu)的血糖儀具有極精確和強固特性，還可重新配置（支持先進的指示器開發(fā)），總體半導體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）的血糖儀對比，綠色部分可采用安森美半導體的器件。

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