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卡尔医疗半导体飞思卡尔瞄准医疗半导体市场

医疗电子市场正在升温,并且广受半导体厂商关注,甚至有潜质成为超越通信和PC成为半导体最大的应用领域。人民生活水平的提高,社会的老龄化,政府对社会医疗健康投入的加大,是医疗设备市场需求的主要推动力。而技术的进步,尤其是电子技术包括半导体产品的创新将是市场的催化剂。在上周结束的行业盛会飞思卡尔技术论坛(FTF)上,医疗创新是业内人士关注的重点之一,飞思卡尔新的医疗创新成果成为令人瞩目的产品。

  全球医疗电子市场的热闹,一方面得益于电子技术的进步,另一方面受到以下趋势所影响:(1)人口老龄化,世界老年人口比例从20年前的11%增加到2007年的20%。(2) 人们生活水平提高带来的对健康的关注度提升,人们对于增进健康照顾的期望持续增加。(3)保险公司和雇主在医疗开销的支付和保险范围逐渐消减,但受保人或病患需缴纳的医疗保健费用却日益增加。(4)科技的进步让一些轻微的疾病可在家庭内部进行早期分析、预防与治疗,远比去医院便捷廉价。

  医疗应用是半导体增长最迅速的领域之一,根据市场研究机构Databeans的统计,全球医疗电子支出每年增长15%,医疗应用的半导体消耗量每年增加11%。至2012年医疗电子用半导体产值将接近50亿美元,其中家用和便携市场成长速度最快,年复合成长率高达16%。辅助复健、治疗装置、监视/传感器与遥测装置等,将成为家用电子医疗市场的大头,光以血糖测量仪来看在2007年就有70亿美元商机,而到了2012年将成长到89亿美元;而有益健康的家用医疗装置,预估更将大举成长25%。

  技术挑战

  对今天的医疗应用而言,价格和安全性仍然是重要的指标,但新的要求已以关键要素的面目出现:小外形尺寸、低功耗、高可靠性。例如,对尺寸和功耗敏感的便携式消费应用产品的设计人员较少关注中子诱发的固件错误所引起的可靠性问题。

  小型化

  对于大部分医疗应用来说,所需要的是将足够的处理能力集成到给定空间中。当然,医疗设备的尺寸大小可能与某些重要约束条件有关。比如,便携式血糖仪的外形和形状类似于PDA。对植入式设备,如心脏起搏器、用于治疗中枢神经系统失调的神经刺激设备和助听器等,考虑到它们所要植入的部位,尺寸是相当重要的。

  低功耗

  除小型化之外,低功耗是另一个发展趋势。对植入式设备而言,功耗最小化和电池寿命延长的好处不言而喻。外用医疗设备对功耗也很敏感。随着电子组件日趋小型化,以往的固定式医疗设备正在变为便携式。过去在医院必须动用推车来运输的超声波成像仪,现在的外形尺寸就像一部笔记本电脑。自动外用电震发生器(defibrillator)现正广泛采用。从空气中提取氧气对病患进行氧气治疗的便携式制氧机,现在可以像钱包一样挎在肩上。所有这些设备都是依靠低功耗和小外形尺寸来实现的。

  其他的挑战包括:半导体行业的变化速率远远超过医疗设备(销售采用最新工艺的最新产品较为困难);医疗设备客户需要经过现场证明不会废弃的技术,以便满足严苛的医疗设备指导条例。

  飞思卡尔微控制器为医疗应用带来活力

  据Databeans的调研结果,医疗电子工业为工业用半导体带来最快速增长的机会,预计同比年增长率最高可达11%。飞思卡尔半导体公司通过引进五个微控制器(MCU)产品线,来专门满足医疗应用的严格要求。 这些MCU功耗极低,其停止电流小于450毫微安培,并集成了LCD区段显示、USB连接和模拟电路。因此,飞思卡尔医疗微控制器解决方案可节省高达百分之三十的组件,与主要竞争对手相比,显着节省了系统成本。这些产品均包含在飞思卡尔的“产品长期计划”(PRODUCT longevity program)之内。

  飞思卡尔芯片是为嵌入式医疗市场度身定做的,最适合便携式医疗应用,如便携式血糖仪和心率监控仪。 其他应用包括诊断和治疗解决方案,如心电图(ECG)、病人监护设备和医疗实验室设备。飞思卡尔的医疗MCU旨在达到或超过美国食品和药物管理局(FDA)对特定便携式医疗应用(如血糖仪)的精度标准。

  飞思卡尔近期的8位带LCD驱动、16位精度ADC和超低待机电流的S08LH36和S08QE32高集成度单片机,不只提供给顶级血糖仪制造商设计出稳定可靠的产品,亦可无缝升级至更快速的32位ColdFire平台及可整合附带USB接口和符合国际医疗机构认可的 Continua USB PHDC Stack。

  另外,低功耗也是飞思卡尔医疗电子产品的一大特点。心电图的便携式设备,实时数据可以直接连接或通过蓝牙传输到个人电脑或移动电话,进而传送到医院或数据中心进行存储或实时监控与分析。对于此类设备,功耗是用户选择的关键因素,应尽量减少电池的充电时间。飞思卡尔的设计师在设计微控制器及Zigbee射频器件时,已将多种电源管理特性集成到产品中。如:运行,等待,待机和停止模式均可在1至2节电池下运行。

  飞思卡尔工业类产品(医疗)亚太区市场经理何英伟介绍说,飞思卡尔提供的解决方案有多个共通点,如对医用产品提供15年的供货周期,低功耗、微型封装、高可靠性、多连接性,以及操作简便、减少误解的人机接口软件,大大方便了用户特别是老年用户的使用。

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