淺析家用醫(yī)療電子設(shè)備的差異化設(shè)計(jì)doc(編輯修改稿)
2025-08-14 10:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 oWatt XLP超低功耗技術(shù)(圖5)，這種控制器可用于血糖儀等家用醫(yī)療保健設(shè)備。Microchip公司的PIC118和24F微控制器在電源關(guān)斷模式僅消耗100nA電流，并集成了800nA的看門(mén)狗定時(shí)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷電路。 圖5：家用血糖儀電路需要超低功耗的微控制器,比如Microchip的nanoWatt XLP PIC微控制器。 一些公司使用專(zhuān)門(mén)針對(duì)低功耗優(yōu)化了的閃存微控制器單元實(shí)現(xiàn)手持式家用醫(yī)療保健設(shè)備，如血糖監(jiān)視儀。NEC電子公司的16位全閃存MCU基于公司的78kOR CPU內(nèi)核。這種MCU集成了LCD驅(qū)動(dòng)器、12位模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC和DAC)、運(yùn)放和電壓基準(zhǔn)。在待機(jī)模式下。 “我們從20世紀(jì)90年代初就開(kāi)始從事血糖儀業(yè)務(wù)，因此非常理解這種醫(yī)療設(shè)備的低功耗要求?！盢EC公司首席技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)工程師Michael Clodfelter表示，“一些MCU制造商宣傳的nA級(jí)低功耗待機(jī)模式指標(biāo)殺傷力過(guò)大。事實(shí)上，待機(jī)模式下約1μA就能保證血糖儀有足夠長(zhǎng)的電池壽命。 Clodfelter還發(fā)現(xiàn)一個(gè)趨勢(shì)，即在便攜式醫(yī)療家用設(shè)備中使用32位MCU來(lái)提供更高的精度。事實(shí)上，NEC提供32位全閃存 V850ES(圖6)，在用于血糖儀時(shí)功耗僅90mW/Dhrystone。當(dāng)時(shí)鐘頻率在5MHz至20MHz時(shí)，這種微控制器的管線式架構(gòu)執(zhí)行速度高達(dá)43個(gè)Dhhrystone MIPS()。 圖6：NEC提供32位全閃存 V850ES 呼吸監(jiān)視 用于呼吸監(jiān)視的便攜式測(cè)試儀是最近進(jìn)入家用的醫(yī)療保健產(chǎn)品之一。一些較著名的呼吸疾病包括慢性阻塞性肺病(COPD)、哮喘和睡眠呼吸暫停。全球超過(guò)3億人患有哮喘。 KarmelSonix公司針對(duì)哮喘病人推出了哮喘儀。這種個(gè)人哮喘評(píng)估設(shè)備采用ADI公司的400MHz BF524 Blackfin DSP，是一種手持設(shè)備，放置在病人的喉嚨口。先由壓電傳感器從病人的呼吸中捕獲空氣流動(dòng)的不規(guī)則數(shù)據(jù)，并饋送到DSP。然后由處理器判斷病人的呼吸速率，這個(gè)速率定義為喘息占用的呼吸周期持續(xù)時(shí)間。KarmelSonix公司表示，喘息速率是哮喘病人的一種動(dòng)態(tài)和重要的哮喘發(fā)作測(cè)量參數(shù)。 KarmelSonix公司獲得專(zhuān)利的軟件算法應(yīng)用了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷喘息的出現(xiàn)。該公司透露，這些標(biāo)準(zhǔn)是由計(jì)算機(jī)處理的呼吸聲音分析(CORSA)提供的指南而確定的。 “哮喘儀還可以給家用以外的場(chǎng)合帶來(lái)方便。這種便攜式設(shè)備可以放在個(gè)人的背包里，哮喘儀的輸出數(shù)據(jù)可以通過(guò)筆記本電腦上的USB端口從任何地方下載到醫(yī)生或醫(yī)療提供商那里。”ADI公司策略營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Tony Zarola表示，“我們有望在EKG無(wú)線監(jiān)視設(shè)備中通過(guò)USB端口使用Blackfin DSP?！?為了推進(jìn)便攜式家用醫(yī)療保健設(shè)備的開(kāi)發(fā)，TI公司提供基于TMS320VC5505 DSP的開(kāi)發(fā)套件。據(jù)TI公司稱(chēng)，這些套件可以將產(chǎn)品上市時(shí)間加快至8個(gè)月。每個(gè)套件包含硬件和軟件
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