医疗电子一直是半导体行业热点之一，但由于行业的特殊性和市场定位的局限，其经常受到技术门槛较高及市场需求量较小的限制而缺乏足够活力。通过便携式和低功耗等技术手段突破传统“医用”概念的束缚，进入更广阔“家用”、“保健”，甚至“体育”领域，已成为电子厂商的普遍策略。

便携医疗电子产品可分为家用和医用便携设备两类，并呈现出集成化、低功耗和定制化三方面趋势，同时家用和医用便携医疗电子市场对产品的要求有许多不同。

医学阻抗检测与阻抗转换器

由于生物组织的导电性，人体组织的阻抗受多种因素影响呈现出各种特性。不同的生物组织具有不同的阻抗值，因此阻抗可以作为区分不同组织的工具；另外，同时随着生理活动的变化，同一组织的阻抗值也会发生改变，因此阻抗可以作为检测组织是否健康的一个依据。

皮肤阻抗测量是日常消费型医疗和保健设备经常涉及到的测量问题，其可用于自动外部除颤 (AED) 剂量估算、正确的脂肪度分析、疾病引起的肌肉萎缩、身体水合作用水平等。

针对此类应用，ADI（Analog Device Inc.）推出了12位阻抗转换器和网络分析器AD5933。AD5933是一种高精密度阻抗转换器系统解决方案，结合了一个片内的频率发生器和一个12位1MSPS的ADC（模数转换器）。AD5933的频率发生器允许用一个已知的频率去激励一个外部复数阻抗。该阻抗的响应信号被片内的ADC采样，然后由片内的DSP引擎进行FFT（快速傅立叶变换）处理。FFT运算返回实部（R）和虚部（I）的数据，方便地计算出阻抗。

运动检测与MEMS传感器

作为新兴技术代表的MEMS（微机电系统）运动检测传感器在手机和游戏机等领域的成功让人们看到了全新的操作方式，推动了移动通信和总体数据服务市场的增长。另一方面，运动传感器在医疗和保健领域可发挥比娱乐更加重要作用。医疗中的运动检测主要用于运动状态的识别和测量。

飞思卡尔半导体（Freescale）副总裁兼传感器与制动器解决方案部总经理Demetre Kondylis说，在便携式电子设备中采用先进的加速技术已从奢侈演变成为必须。关键应用除了传统的消费设备还扩展到了包括医疗和体育应用的活动监测、运动控制等。飞思卡尔十分看好运动保健市场，例如在MEMS技术的基础上推出的低功率三轴加速度传感器MMA7660FC就专为手持便携式电子设备所设计。

ADI把运动感知的应用场景定义为5种，即震动、加速平动、冲击、倾斜，和旋转。其推出的ADXL335低功耗3轴加速计可用于保健器械的运动检测，测量倾斜运动应用中的重力静态加速度，以及由平动、振动和冲击等运动产生的动态加速度。用于保健运动检测的另一款产品ADIS1625x可编程低功率陀螺仪（角速度传感器）是采用ADI iMEMS传感器技术的完整角速率测量系统，具有14位数字陀螺仪传感器输出和12位数字温度传感器输出。

意法半导体（ST）推出的MEMS单轴航向陀螺仪LISY300AL除了可用于消费电子、保健产品、游戏和工业应用外，还可用于机器人和GPS导航系统中的倾斜运动和角运动检测功能。LISY300AL采用表面贴装封装，角速度测量性能高达每秒300度（全量程）。LISY300AL具有较高的灵敏度，电源电压范围扩大到2.7V~3.6V，提供可选的省电模式。

MCU及处理器的应用

随着新一代手持式设备日益应用于病人护理，医疗诊断技术正在发生巨大变化。针对上述设备的处理解决方案不仅要实现高性能与低功耗，还要尽可能缩小板级空间，减少组件数。因此，MCU及处理器产品除了满足低功耗和高集成度的要求，还要具备较高的灵活性。

德州仪器 (TI) MSP430微控制器业务发展经理刁勇认为，目前医疗电子市场的需求主要可分为四个方面，即便携性、高性能及高精度、低功耗、低成本。便携式医疗产品所应用的MCU需要满足高集成度、高灵活性、高代码效率及处理能力、超低功耗四个方面的技术要求。TI推出的MSP430FG47x系列MCU实现了完整信号链的片上集成，不但可降低设计复杂性，而且还可显著节省空间与成本。这些器件将帮助开发人员改进医疗服务质量与产品易用性，满足血糖计、数字体温表、脉搏血氧计等多种产品的需求。

飞思卡尔的MC9RS08KA8（KA8）和MC9RS08KA4（KA4）微控制器则专为便携式医疗设备、家用电器等空间和价格受限的应用而设计。除此之外，飞思卡尔还表示，液晶显示器（LCD）的应用范围正在扩大。为了满足高效、经济的液晶显示器的需求，飞思卡尔半导体推出了三种8位MCU，包括S08LL、RS08LA和RS08LE系列。L系列器件以低价位提供业界领先的液晶显示器功能和超低功耗选择，非常适用于个人诊断和便携式医疗产品，如血糖仪和脉动血氧计等需要低功率操作和高级显示功能的应用。

此外Microchip医疗产品部门的高级经理Steve Kennelly还指出，具备值得信赖的长期供应能力对面向医疗电子产品制造商的元件供应商来说十分重要。Microchip除了是一个稳定的长期的高质量MCU、模拟器件和存储器产品的供应商以外，还在中国拥有十一个技术支持中心和大量的分销商伙伴，为市场提供稳定的支持。

便携设备对电池管理系统的依赖

便携设备经常需要由电池来作为电源，因此电池管理系统（BMS）已成为系统至关重要的环节。飞兆半导体（Fairchild）系统架构师Charles Watts认为，所有的电池技术均需要使用特定的充电和放电速率，以实现更长的电池寿命，因此电池管理系统是必须的。

Charles Watts针对BMS的作用指出，系统必须能提供全面的电池单元保护功能以应付几乎任何情况。如果电池在特定环境之外运作，必会导致电池故障，这在电池工作于不良环境进行大功率应用及用户不当使用的情况中尤其突出。BMS可以通过监控电池状态来管理充电电池（电池单元或电池组），计算二级数据、向外部报告数据、保护电池、控制和/或平衡电池环境，而半导体器件在满足这些需求方面发挥着重要的作用。

部分厂商将电池/功耗管理系统集成至器件中以实现对其耗电状态的控制。典型应用如前文提到的飞思卡尔MMA7660FC加速计，其将设计目标定为达到比当前市场已有的解决方案长5倍的电池寿命，实现连续运转。MMA7660FC加速计以用户可配置的输出数据速率提供向数字值的转换，大幅节省电源电流和功率，十分有助于延长电池寿命。

便携式医疗设备对FPGA的要求

医疗影像系统由FPGA主导的局面已日趋明显，随着40nm乃至更低工艺节点产品的推出，使便携式和低功耗医疗设备的实现更加容易。小尺寸医用设备对半导体器件能同时满足处理能力、功耗以及价格的要求正是FPGA的长项，同时也可满足经常性的升级需要。

超声技术应用是FPGA的重点市场，也是Altera FPGA产品的核心之一。Altera认为，该市场和业务发展趋势主要可总结为：更多的3D成像需求的增加、对便携式系统的要求、更少的元件数量、更低的成本、增加系统更新途径，以及提高生产能力和服务能力等。客观上增加了超声系统对FPGA的需求，此外还包括对更多的高速串行接口的需求。

Actel技术支持培训经理戴梦麟认为，便携式医疗电子顾名思义要同时实现便携设备的特性和医疗产品高可靠性的要求。在这些方面，Flash开关FPGA产品优势十分明显。典型的SRAM 开关要求数以百万的配置单元，还有大量的泄漏电流和较高的静态电流。Flash工艺除了超低的静态电流，低至SRAM 开关千分之一泄漏电流则可忽略不计；其具备低功耗优势、上电即行、单芯片带来的总成本优势、天然的安全优势和可靠性优势等特点，所以非常适合便携式医疗电子产品应用。高可靠性对于医疗设备十分关键，其主要包含对固错误的免疫力和减少辐射的负面影响两层含义，这些方面都是Flash工艺器件的强项。

Xilinx亚太区新兴业务拓展经理黄文杰表示，对于中国医疗电子市场来说，需求主要集中在先进的医疗影像技术、低成本产品，和广泛的连接性几个方面。其中医疗影像要求更高的处理性能来对图形进行加速，同时对于便携产品还需要优化的电源方案增强系统稳定性；由于数据高速传输的需要，还要通过强大的连接性和存储能力作为支撑；最后，由于中国市场对成本的敏感性，要进一步降低成本来与全球的中高端厂商进行竞争。

移动医疗助手（MCA）

医疗行业进行全面的信息化还存在不少的难点。英特尔（Intel）为提高数据共享的便利在2006年推出了第一个专门为数字医疗行业定制的解决方案——移动临床助理（MCA，Medical Clinical Assistant）平台系统。

英特尔的移动计算技术和高速无线连接使临床医生在关键职能上得到更高的效率，从医用的特殊需求出发，提供便携和可靠的服务。英特尔应用软件工程师雒宏哲表示，英特尔移动医疗助手提供了多种方便的综合功能，让医生能花更多的时间接待病人，同时较少浪费时间在文书工作上；依靠MCA的可选集成条码扫描器或标准RFID技术来确定病人ID，让管理工作更加可靠。设备配备高容量锂离子电池，并支持热插拔的充电模式，并可不断获取新时间表和电子病历。

系统厂商研华于2008年底的世界医疗IT会议（WoHIT）上重点展示了其基于英特尔凌动（Atom）处理器的无风扇移动临床助理MICA-101。该产品专为减轻临床工作量和提高病人护理质量而设计，配有触摸屏和数字化仪面板，便于在医疗室间和楼层间护理的医疗专家以及护士站与护理车使用，从而既省时又能够快速地获取病人护理数据。

软件与IT平台

电子设备是硬件和软件的结合体，现代医学除了先进的电子终端设备还要求后台提供各类服务实现综合运作和系统集成。

微软在医疗电子的口号是“Knowledge Drives Health（知识带动健康）”，其与AT&T、Covisint提出的信息化平台为医疗信息在医用、家用及便携设备间的共享提供双向交互通道。

微软在未来的医疗系统规划中，将医疗器械、保健设备、便携设备、医疗结构数据库、和无线设备等有机地结合到一起，实现“便携式保健档案”接入，给与患者更大的自由度和便利。微软（中国）公司OEM嵌入式产品事业部资深技术推广经理凌宁表示，IT是变革的“催化剂”，“保健IT（Health Information Technology）”的含义就是通过IT手段让所有人，而不是目前的一部分人，都能享受到IT技术为医疗系统带来的变革。