半導體技術的進步推動下一代醫療設備的發展

　　上述所有低功耗設計技術都已應用在飛思卡爾 Kinetis 微控制器和微處理器產品線中。將上一節描述的特性整合在一起，可以優化醫療設計，實現更節能的運行。

　　盡管無線技術已滲透到日常生活的許多方面，但大部分醫療設備仍然是有線的。一個典型的設備擁有一個數據收集傳感器，該傳感器通過線路連接到醫療設備，而該設備可通過 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 導聯心電圖。圖 3 顯示了下一代創可貼?大小的心電圖數據采集設備。對比兩幅圖，可看出哪種設備更易于使用、最適合患者在家中使用。

　　
圖2：心電圖數據采集設備（目前的）

　　
圖3：心電圖數據采集設備（未來的）

　　在選擇無線協議時，醫療設備設計人員有多種選項。下面的表 1 中列出了醫療保健設備中常用的無線協議。

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

　　與ANT類似，Zigbee 也以 2.4GHz 運行，并已經在一些醫療設備中采用，這主要是由于其特定的醫療保健配置。一個關鍵的區別是，ZigBee 基于一個開放的標準協議（IEEE 802.15.4），而 ANT 采用專有協議。Zigbee 在臨床環境中獲得了成功，因為醫院的 IT 專業人士能夠利用其網狀網絡功能的優勢。

　　藍牙智能（BLE）是一種專門為短程、低能源應用創建的無線技術，這些應用只需要短暫的數據突發（即非數據流）。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議是 Medical Body Area Network（醫療機構區域網絡）或 MBAN 協議。開發 MBAN 頻譜的目的是針對低功耗和短程醫療應用，為了將患者從床邊監護及治療設備的束縛中解脫出來，應對“最后一米”的挑戰，MBAN 頻譜而得以發展。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。專注于健康和醫療應用的芯片供應商已經開始創建解決方案，其中的一些解決方案將于 2012 年推出。

　　醫療市場中的無線應用正處于突破關口。想象一下某個系統使用嵌入在衣服中的傳感器來監測您的心率，然后將數據發送到遠程監控網關，并提醒您的醫生，所有這一切都是采用無線完成，沒有任何干預。遠景已經勾畫，標準正在制定，醫療市場的一場技術革命正在進行中。

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

　　未來 5 年將是令醫療設備領域興奮的 5 年。模擬、低功耗以及無線