?全球生齿的老龄化和医疗本钱的飚升推动了对家用医疗保健解决计划的重大市场需求。随着更小、更自制的便携式家用照顾护士手艺替换大型腾贵的装备,市场上的医疗保健产品数目一直增添,而半导体手艺的生长推动了家用医疗保健的普及和本钱的降低。
这个数字很是惊人。据天下卫生组织(WHO)统计,2006年全球50岁以上的生齿数目是6.5亿,并且预计到2025年这个数字将抵达12亿。仅在美国,65岁以上的老人在生齿中的比例就在一直上升,并且有望在未来一连上升。
医疗保健市场很是大。据美国政府透露,美国在医疗保健领域支出了2.5万亿美元,占整个国家GDP的18%。ABI Research公司展望,到2014年将有5,900万台可佩带的家用医疗保健装备投入使用,届时可佩带装备的总数将抵达4.2亿台,其中包括体育和健身用装备。
Freedonia Group公司以为现在家用医疗保健装备的市值已远远凌驾70亿美元,其中涉及的手艺包括呼吸治疗、静脉(IV)注射、透析、病人监护、轮椅、辅助步行、医疗装备和清静装备。
今天的医疗装备能给病人提供更低本钱和越发清静的监护方法,在某些情形下甚至可以在自己家里处置惩罚他们的康健状态,镌汰了去医院、诊所或医生办公室的需要。医疗保健正变得越来越疏散化。
便携式家用医疗保健装备包括血糖仪、血压计、心率监视器、数字体温计、脉搏血氧饱和仪、用于治疗哮喘和其它呼吸疾病的哮喘仪、用于老人和残疾人的跌落与运动检测装备以及用于体重监视和治理的数字秤,尚有用于治疗睡眠呼吸暂停的装备。许多家用健身装备也通过升级增添了保健丈量和治理功效。
用于医疗装备的半导体手艺
在互联网毗连的推动下,半导体IC性能和集成度获得了极大提升,进而推动着家用医疗保健装备的立异。有趣的是,这些半导体IC的生长拯救了上千条生命,并使许多人的寿命更长,这进一步提高了对保健医疗的要求,并增添了对更多医疗立异的需求。
设计师可以充分验展传感器、微控制器单位(MCU)、微处置惩罚器、DSP、模拟前端、存储器、电源IC和发送器与吸收器的功效。FPGA也能实现许多功效。这些解决计划都能抵达很高的功效集成度。
许多IC功效正在推动家用保健医疗趋势,特殊是处置惩罚器和先进的传感器。例如,DSP具有高运算能力,可用来实现新一代监护产品。
先进的加速率计,好比ADI公司的ADXL345 iMEMS三轴数字加速率计,被普遍用于上百万台游戏机、导航装备、蜂窝电话、汽车应用和其它消耗产品。这些加速率计可确保家用数字血压计的精度。它们可以检测并确保丈量时释相关于病人心脏的准确位置,从而实现最大的丈量精度。
脉搏血氧仪是最近加入家用医疗保健监护阵营的装备之一,而血氧饱和度是继血压、心率、呼吸率和体温之后的第5个主要体症。血氧仪可以用来丈量血色素携带的氧气含量。血色素是红细胞的主要部分,用来将氧气从肺部输出到人体各处组织。
脉搏血氧仪(图1)可以接纳许多古板的IC来设计,天创微公司体现,现在的一些半导体IC制造商可以提供家用保健医疗应用所需的完整信号链功效。
图1:脉搏血氧仪可以接纳古板的IC来设计,安森美为脉搏血氧仪计划提供棕色框图中的IC。
“我们开发的AD5933阻抗剖析芯片可以用来丈量诸如人体脂肪和血液凝固度等参数,输出可以链接到与医生通讯的家用保健终端。”ADI公司医疗保健部全球战略营销司理Paul Errico先容,“这只是我们能够提供的便携式家用医疗保健产品中完整信号链(图2)所需的IC之一。”
家用医疗保健装备市场给设计工程师提出了许多难题的挑战,包括低功耗进而更长的电池寿命、鲁棒和强盛的数据处置惩罚能力、越发友好和简朴的用户操作、无线毗连以及更低的最终用户本钱。半导体IC制造商也越来越多地面临这些挑战。