家用便攜式醫療電子設備的差異化設計

隨著更小、更便宜的便攜式家用護理技術替代大型昂貴的設備，市場上的醫療保健產品數量不斷增加，而半導體技術的發展推動了家用醫療保健的普及和成本的降低。

據世界衛生組織(WHO)統計，2006年全球50歲以上的人口數量是6.5億，并且預計到2025年這個數字將達到12億。僅在美國，65歲以上的老人在人口中的比例就在不斷上升，并且有望在未來持續上升。

醫療保健市場非常大。據美國政府透露，美國在醫療保健領域支出了2.5萬億美元，占整個國家GDP的18%。ABI Research公司預測，到2014年將有5,900萬臺可佩戴的家用醫療保健設備投入使用，屆時可佩戴設備的總數將達到4.2億臺，其中包括體育和健身用設備。

Freedonia Group公司認為目前家用醫療保健設備的市值已遠遠超過70億美元，其中涉及的技術包括呼吸治療、靜脈(IV)注射、透析、病人監護、輪椅、輔助步行、醫療設備和安全設備。

今天的醫療設備能給病人提供更低成本和更加安全的監護方式，在某些情況下甚至可以在自己家里處理他們的健康狀況，減少了去醫院、診所或醫生辦公室的需要。醫療保健正變得越來越分散化。

便攜式家用醫療保健設備包括血糖儀、血壓計、心率監視器、數字體溫計、脈搏血氧飽和儀、用于治療哮喘和其它呼吸疾病的哮喘儀、用于老人和殘疾人的跌落與運動檢測設備以及用于體重監視和管理的數字秤，還有用于治療睡眠呼吸暫停的設備。許多家用健身設備也通過升級增加了保健測量和管理功能。

用于醫療設備的半導體技術

在互聯網連接的推動下，半導體IC性能和集成度得到了極大提升，進而推動著家用醫療保健設備的創新。有趣的是，這些半導體IC的發展拯救了上千條生命，并使許多人的壽命更長，這進一步提高了對保健醫療的要求，并增加了對更多醫療創新的需求。

設計師可以充分發揮傳感器、微控制器單元(MCU)、微處理器、DSP、模擬前端、存儲器、電源IC和發送器與接收器的功能。FPGA也能實現許多功能。這些解決方案都能達到很高的功能集成度。

許多IC功能正在推動家用保健醫療趨勢，特別是處理器和先進的傳感器。例如，DSP具有高運算能力，可用來實現新一代監護產品。

先進的加速度計，比如ADI公司的ADXL345 iMEMS三軸數字加速度計，被廣泛用于上百萬臺游戲機、導航設備、蜂窩電話、汽車應用和其它消費產品。這些加速度計可確保家用數字血壓計的精度。它們可以檢測并確保測量時手臂相對于病人心臟的正確位置，從而實現最大的測量精度。

脈搏血氧儀是最近加入家用醫療保健監護陣營的設備之一，而血氧飽和度是繼血壓、心率、呼吸率和體溫之后的第5個重要體癥。血氧儀可以用來測量血色素攜帶的氧氣含量。血色素是紅細胞的重要部分，用來將氧氣從肺部輸出到人體各處組織。

脈搏血氧儀(圖1)可以采用許多傳統的IC來設計，安森美公司表示。安森美在三年前收購了高級定制IC領先制造商AMI半導體公司。一些半導體IC制造商可以提供家用保健醫療應用所需的完整信號鏈功能。