醫(yī)療市場(chǎng)范圍非常廣泛，涵蓋用于監(jiān)測(cè)和治療的臨床醫(yī)療保健設(shè)施，以及家庭醫(yī)療保健設(shè)備。這些設(shè)備包括聽力受損的人使用的助聽器、肥胖癥患者用作一部分減肥管理的活動(dòng)監(jiān)視器、需要持續(xù)治療的人的藥物監(jiān)測(cè)儀，以及用作一部分疼痛管理的經(jīng)皮給藥的膏藥。

　　盡管臨床及便攜設(shè)備有著重要的作用，醫(yī)療行業(yè)近來(lái)卻轉(zhuǎn)向家庭醫(yī)療保健方面發(fā)展，且該細(xì)分市場(chǎng)正以高于9%的年增率擴(kuò)張(Databeans，2014)。隨著“嬰兒潮”一代步入老年，醫(yī)療護(hù)理需求增加，行業(yè)變得越來(lái)越依賴替代措施治療病人。加上大眾對(duì)健身和健康的興趣增加，這使更便宜便攜的選擇成為必然(圖1)。通過(guò)使用便攜式設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的定點(diǎn)設(shè)施(醫(yī)院、診所)，可監(jiān)視和治療病人而免卻必須經(jīng)常去看醫(yī)生的不便。這使依賴治療的病人提高了生活品質(zhì)，為保險(xiǎn)公司和其他設(shè)施優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)成本。
使用半定制系統(tǒng)級(jí)封裝方案的醫(yī)療傳感器接口

　　圖1：帶有生命體征監(jiān)測(cè)功能的智能手表。

　　可穿戴醫(yī)療設(shè)備半導(dǎo)體方案的特點(diǎn)

　　四個(gè)關(guān)鍵的醫(yī)療保健類別：聽力健康、病人監(jiān)視、健身以及理療(如疼痛管理)。這些設(shè)備的特點(diǎn)是要求體積小、可穿戴和電池供電，包括下列兩至三種關(guān)鍵技術(shù)特性：

　　超低電平信號(hào)感測(cè)；
　　信號(hào)處理及控制；
　　互操作性。

　　超低電平信號(hào)檢測(cè)需要捕捉源自皮膚外部傳感器或穿透皮膚的微創(chuàng)傳感器的微弱生理信號(hào)。皮外傳感器的一個(gè)例子是心電圖(ECG)電極。心電圖電極捕捉在每次心跳過(guò)程中心肌互相去極化引起的皮膚上微弱電變化。

　　同樣，微創(chuàng)傳感器的一個(gè)例子是連續(xù)式血糖監(jiān)測(cè)儀(CGM)。它使用傳感器輕輕穿透皮膚，并測(cè)量細(xì)胞間液的葡萄糖濃度。

　　平衡系統(tǒng)性能與尺寸

　　大多數(shù)醫(yī)療半導(dǎo)體公司提供放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、電源管理等獨(dú)立的分立元器件，或提供含微控制器的、結(jié)合基本的模擬電路和電源管理的系統(tǒng)單芯片(SoC)解決方案，解決傳感器接口需求。為了優(yōu)化終端應(yīng)用的尺寸及性能，這都不是醫(yī)療行業(yè)理想的方案。

　　醫(yī)療器件制造商往往花費(fèi)數(shù)年開發(fā)并改進(jìn)其傳感器，以便以持續(xù)低電平捕捉關(guān)鍵的生理信號(hào)，同時(shí)尋求更低產(chǎn)品總成本，擴(kuò)大客戶的選擇范圍。

　　分立方案通常設(shè)計(jì)為將檢測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合A/ D轉(zhuǎn)換的電壓或電流。然而， 這些方案所占線路板(PCB)空間大，通�；ㄙM(fèi)昂貴，且最終影響終端設(shè)備的尺寸。確保采用可穿戴技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵因素是尺寸最小化和用戶舒適度優(yōu)化，這使分立解決方案難以實(shí)現(xiàn)。

　　此外，分立解決方案可能會(huì)受容差引起的聚合偏置影響。偏置電流的變化、動(dòng)態(tài)范圍以及漏電流會(huì)影響設(shè)備性能。

　　相比之下，系統(tǒng)單芯片(SoC)方案通常尺寸更小，并提供模擬電路和微控制器改進(jìn)的集成。然而，由于大多SoC半導(dǎo)體工藝的限制，SoC設(shè)計(jì)師通常在可實(shí)現(xiàn)什么樣的模擬性能方面受限。這些工藝往往以希望達(dá)到很高的數(shù)字集成水平為主(如每平方毫米芯片上內(nèi)存越多和數(shù)字功能越多則越好)。這意味著必須在更高漏電流和SoC模擬部分有更多噪聲之間作出取舍，為達(dá)到醫(yī)療設(shè)備傳感器的最佳性能，這通常是不可取的。

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