图1 佩带式血糖仪
现在,我国医疗设备商场正继续稳步发展,但商场涣散,由少量大型医疗设备公司主导,一起也有为数众多的较小型公司开发立异的医疗计划。
别的,从技术上,我国顾客医疗设备趋向添加“智能”及数据存储才能,便携性也更强,一起无线/衔接型医疗设备也有利于完成便利的长时间患者监测,最新的人体区域网络也在不断鼓起。
因而,多种要素导致医疗设备需求定制ASIC而非规范分立元件计划。首先是低能耗。电池供电的医疗设备要求更长的运用时间。选用规范分立元件或许耗费太大电流,无法供给令人满足的产品运用时间。相比较而言,ASIC计划供给低能耗优势。
其次是小尺度。医疗设备一般要求细巧,以供给离散性和舒适度。运用规范元件或许令外形因数过大,而ASIC计划以高集成度供给小尺度优势。
其三为高压。医疗运用的传感器或许要求高压偏置,一起发生极低电平的信号。运用分立元件来处理高压及低压时,传感器接口电路一般太杂乱且太大;而ASIC计划能集成高压及低压电路。
四为低噪声。医疗运用的专用人体传感器捕获到的信号极为弱小,应当供给低噪声环境。运用规范分立元件时,漏电流或其它不想要的电流将压过传感器发生的信号;而ASIC计划供给高度的信号通道阻隔及低噪声。
其五,长产品生命周期。医疗设备的产品生命周期或许超越10年,许多规范元件在医疗设备出产行完毕前已被筛选,而像安森美半导体这样的名誉好的ASIC供货商可以合作长医疗产品生命周期。
其六,低物料单(BOM)本钱。选用分立元件规划的体系假如元件数量太多,则本钱会高;ASIC供给集成计划,下降体系本钱。
据安森美的顾客健康产品线高档司理Jakob Nielsen介绍,以接连血糖监测(CGM)运用为例,许多糖尿病患者运用CGM来接连监测血糖水平。在这种运用中,传感器发生的信号为pA级。因为漏电流的原因,运用分立计划或许无法收集到传感器发生的信号。这种运用要求大于2 kV的ESD维护,且无漏电流影响,而运用规范ESD维护机制无法完成。此外,传感器尺度有必要极小,而分立计划或许尺度太大。不仅如此,这类运用要求电池最少能用6个月,而分立计划的电流耗费或许太大,缩短产品生命周期。
因而,这类运用需求定制ASIC。安森美供给的CGM传感器接口ASIC供给多重优势,满足运用要求。例如,这ASIC的专有模仿/数字转化计划可以捕获pA级电流,一起工作能耗极低。它还运用专有的低漏电流半导体工艺(C3),运用低漏电流的ESD维护焊盘,ASIC尺度小于5 mm2,不影响整体产品尺度。它的能耗也极低,均匀电流耗费低于3 μA。
图2 安森美运用专有半导体工艺及立异IP规划战胜血糖传感器接口应战
Jakob Nielsen称,该医疗定制ASIC仅是安森美丰厚医疗定制ASIC阵型的其间一例。安森美当时除了供给CGM运用的ASIC,还供给用于血气分析仪、心电图(ECG)患者监测体系、要害目标监测、心率监测仪、脉息血氧仪及主动体外除颤仪(AED)等运用的定制ASIC。这类医疗运用的客户面对多种应战,如需求更低功率及更小尺度,要求用于专有传感器的接口,但专有传感器的接口需求一般不能以规范元件来满足。安森美则供给尺度、功率及本钱均令客户满足的定制ASIC计划,还供给规范ARM内核,且供给模块化服务及完好计划。
在我国,安森美也已积累了成功的医疗ASIC事例,其间包含为迈瑞开发定制ASIC,用于多种患者监测设备,如多通道心电图仪、心率及呼吸监督仪、血氧饱和度(SpO2)仪等。迈瑞后续还将发布更多选用这ASIC的产品。