半导体技术的进步推动下一代医疗设备的发展

　　上述所有低功耗设计技术都已应用在飞思卡尔 Kinetis 微控制器和微处理器产品线中。将上一节描述的特性整合在一起，可以优化医疗设计，实现更节能的运行。

　　尽管无线技术已渗透到日常生活的许多方面，但大部分医疗设备仍然是有线的。一个典型的设备拥有一个数据收集传感器，该传感器通过线路连接到医疗设备，而该设备可通过 USB 等有线连接，连接到 PC。这些有线解决方案给患者造成许多问题，最重要的是易用性问题。请看下面患者读取心电图（ECG）的示例。图 2 显示了一个夹着有线传感器的患者，这是典型的 16 导联心电图。图 3 显示了下一代创可贴®大小的心电图数据采集设备。对比两幅图，可看出哪种设备更易于使用、最适合患者在家中使用。

图2：心电图数据采集设备（目前的）

图3：心电图数据采集设备（未来的）

　　在选择无线协议时，医疗设备设计人员有多种选项。下面的表 1 中列出了医疗保健设备中常用的无线协议。

　　正如您看到的，有各种各样的低功耗技术可用于无线医疗设备中，每种技术都有其独特的效用。ANT/ANT+是一个以2.4GHz运行的专有协议，目前主要用于健康和健身产品中，而非临床医疗设备中。ANT产品的总量正快速增长，但只有极少数产品采用了这种技术，这可能是因为突发传输速率仅为 20kbps。

　　与ANT类似，Zigbee 也以 2.4GHz 运行，并已经在一些医疗设备中采用，这主要是由于其特定的医疗保健配置。一个关键的区别是，ZigBee 基于一个开放的标准协议（IEEE 802.15.4），而 ANT 采用专有协议。Zigbee 在临床环境中获得了成功，因为医院的 IT 专业人士能够利用其网状网络功能的优势。

　　蓝牙智能（BLE）是一种专门为短程、低能源应用创建的无线技术，这些应用只需要短暂的数据突发（即非数据流）。低延迟和各种睡眠模式使 BLE 以低功耗特性见长。凭借这些特性，加上蓝牙 4.0，包括蓝牙智能（BLE），已成为手机、平板电脑和 PC 等智能移动设备的标准，BLE 很有可能在市场上普及。

　　已为市场快速普及准备就绪的一种新的无线协议是 Medical Body Area Network（医疗机构区域网络）或 MBAN 协议。开发 MBAN 频谱的目的是针对低功耗和短程医疗应用，为了将患者从床边监护及治疗设备的束缚中解脱出来，应对“最后一米”的挑战，MBAN 频谱而得以发展。它使用 IEEE 802.15.6 标准运行，可能使用与 Zigbee 或蓝牙智能相同的无线电硬件。专注于健康和医疗应用的芯片供应商已经开始创建解决方案，其中的一些解决方案将于 2012 年推出。

　　医疗市场中的无线应用正处于突破关口。想象一下某个系统使用嵌入在衣服中的传感器来监测您的心率，然后将数据发送到远程监控网关，并提醒您的医生，所有这一切都是采用无线完成，没有任何干预。远景已经勾画，标准正在制定，医疗市场的一场技术革命正在进行中。

　　要考虑最后一点的是，不像许多其他电子产品，医疗设备在上市前面临沉重的监管负担。即使在最好的环境下，开发医疗设备也投资巨大（1000 万美元至 2000 万美元），而且上市的时间很长。这就需要产品有 10-15 年的寿命。芯片供应商已经注意到这个问题，而且一些供应商已推出计划，保证产品寿命为 10 年、15 年甚至 20 年。

　　未来 5 年将是令医疗设备领域兴奋的 5 年。模拟、低功耗以及无线