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半導體技術扮推手,醫療保健設備邁向智能化

半導體技術扮推手,醫療保健設備邁向智能化

所屬類別:最新資訊點擊次數:1810發布日期:2013-10-12

半導體技術正推動醫療保健產業變革。在半導體業者的努力下,MEMS感測器和致動器、低功耗微控制器,以及無線收發器的效能不斷提升,且功耗大幅降低,因而有助電子產品制造商為可攜式醫療電子設備增添智慧化功能,從而加速行動醫療及遠距照護發展。

過往醫療設備體積龐大,占滿整個房間,現今醫療設備已不斷變小、變輕,并創造許多新的應用,例如很多新的穿戴式醫療設備已被設計得十分隱蔽,不易被人發現。如同智慧型手機和游戲機一樣,可攜式醫療設備可全天候工作,讓病患與醫生之間的溝通更加容易且即時。因為采用與電信業和電子游戲機業相同的先進技術,新型醫療設備的智慧化程度愈來愈高,操作直覺性愈來愈強,具有院外診斷治療所需基本功能。

導入先進半導體技術醫療保健設備成本下降

除先進的半導體技術正大規模應用于醫療設備外,市場需求也是引起醫療保健業變化的主要原因。例如,醫療保健設備的價格須持續降低,讓人人都有機會使用醫療保健設備,讓醫療保健能落實到每一個人身上。

半導體技術正于兩個方面產生重大變化。首先,從科技含量較低的病床,到高科技的核磁共振(MRI)檢測設備,傳統的醫療設備的性能正被不斷改進。像所有的工業應用一樣,這些改進得益于半導體技術通用的雙贏效應,促使醫療設備在價格、性能、功耗、尺寸等方面已不斷精進。

其次,半導體技術也在實質上重新定義醫療保健業,推動并簡化醫療保健產業從醫院或門診式醫療方法,朝向可隨時隨地提供醫療服務的云端化前進。在新的醫療保健時代,醫院、門診和醫療專家將繼續是先進診斷和外科手術技術的提供者,而社區的專業保健人員將承擔更多的個人健康日常管理責任,使用大量的消費類醫療保健產品監護病患。

雖然半導體在醫療保健設備的應用已有40余年的歷史,但是半導體在醫療電子設備的占比仍然很小,這是因為醫院和診所是醫療設備的主要使用者。然而,隨著微電子技術的普及率不斷提高,在世界很多國家地區,傳統醫療電子市場正在向范圍更寬廣且高速增長的醫療保健市場發展,讓人們能夠在自己的健康護理上承擔更多的責任。

感測/無線技術助陣行動醫療設備日益普及

在新的消費類醫療保健設備中,有很多產品運用到一些半導體元件,例如微機電系統(MEMS)感測器或致動器、低功耗微控制器(MCU)和無線收發器。MEMS感測器和致動器覆蓋大多數設備的智慧感應或動作;低功耗微控制器則使用極低的電源即可控制設備,使之具有更高的可攜式性,而無線收發器可使設備之間能夠互聯互通。

對醫療設備使用者而言,只有在功耗極低時才可以透過功能豐富的個人穿戴式和可攜式無線保健設備隨時隨地使用醫療護理服務,而低功耗微控制器可讓不顯眼且小巧精致的設備具有強大且靈活的功能。

另一方面,MEMS感測器和致動器等元件,則是推動消費類保健設備朝向智慧化發展的關鍵動力。磁力計、壓力計、動作感測器、方向感測器、溫度感測器和話筒感測器等各類感測器正普遍適用于醫療保健設備。除感測功能外,感測器還能為終端使用者提供直接的智慧操作功能和無縫的人機互動功能。

致動器可用于設計醫用微型連續輸注裝置。創新的致動器技術,能同時進行多項快速簡單的分子診斷測試,用于發現流感、生物危害、食源性致病菌和肺結核。

除微控制器與MEMS元件外,無線通訊技術高度發展也是讓醫療保健智慧化的關鍵因素。從短距離超低功耗RFID,到高速寬頻的無線區域網路(Wi-Fi),無線通訊的靈活性提高了醫療電子產品的多功能性。如圖1所示,檢測青光眼的智慧型隱形眼鏡若內置一個尺寸特別小的微型感測器和一個微型處理器,再把資料記錄器做成一個像項煉掛墜一樣的小物件,即可讓智慧隱形眼鏡把測量資料發送到資料記錄器,藉此實現行動醫療的愿景。

醫療電子與其他的半導體市場不同,較不受市場景氣周期性變化的影響。盡管目前醫療電子的應用還沒有像智慧型手機或平板裝置普及,但相信在未來5年內,將是值得開發且高速成長的新興市場。




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