Применение чипов и ключевые модели в медицинских приборах

С быстрым развитием науки и техники медицинские приборы вступили в эпоху интеллекта и высокой точности. Чипы, как один из основных компонентов этих приборов, играют ключевую роль в получении сигнала, обработке данных, передаче и управлении оборудованием. Разнообразие медицинских приборов требует специализированных чипов, предназначенных для различных функций, начиная от маломощных встроенных процессоров и заканчивая высокопроизводительные цифровые сигнальные процессоры (DSP) и специализированные чипы, поддерживающие беспроводную связь и искусственный интеллект (AI). Ниже приводится подробное исследование распространенных моделей чипов и их применения в медицинских устройствах.

1. Встроенные процессоры (микроконтроллеры и процессоры)

Встроенные процессоры играют центральную роль в управлении основными функциями медицинских устройств, такими как обработка данных, контроль системы и оперативное управление.

• ARM Cortex-M4/M7: Эти маломощные, высокопроизводительные чипы часто используются в портативных медицинских устройствах, таких как системы мониторинга здоровья, умные браслеты, термометры и глюкометры. Например, серия STM32F4 от STMicroelectronics, построенная на процессоре Cortex-M4, известна своим низким энергопотреблением и высокой производительностью обработки, что делает ее идеальной для портативных устройств, которым требуется эффективный сбор и обработка данных.

• Intel Atom x5-Z8350: широко используемый в портативных диагностических приборах, системах удаленного мониторинга и некоторых медицинских устройствах визуализации, этот процессор оптимизирован для встраиваемых приложений, где решающее значение имеют низкое энергопотребление и стабильная производительность.

• Qualcomm Snapdragon Wear 3100: Разработанный для носимых медицинских устройств, этот маломощный процессор является ключевым компонентом в умных часах и других инструментах для удаленного мониторинга здоровья. Он поддерживает сбор в реальном времени критических показателей здоровья, таких как частота сердечных сокращений и уровень сахара в крови, передавая данные по беспроводной связи для дальнейшего анализа.

2. Аналоговые микросхемы

Аналоговые чипы необходимы для захвата сигналов датчиков и преобразования их в цифровые форматы для дальнейшей обработки. Они являются неотъемлемой частью инструментов мониторинга и диагностики жизненно важных показателей.

• Texas Instruments ADS1298: Этот высокоточный, малошумящий, многоканальный чип сбора сигнала ЭКГ обычно встречается в электрокардиографах. Он имеет интегрированный аналоговый интерфейс, который усиливает и преобразует сигналы низкого напряжения в пригодные для анализа данные.

• Analog Devices AD8232: Компактный и маломощный чип усилителя входного сигнала ЭКГ, эта модель широко используется в портативных и носимых устройствах ЭКГ. Он извлекает высококачественные сигналы ЭКГ, сохраняя при этом низкое энергопотребление, что позволяет использовать его в устройствах с батарейным питанием.

• Texas Instruments TLV320ADC6140: 24-битный высокопроизводительный аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Этот чип используется в системах, требующих высокоточного получения физиологических сигналов, таких как устройства ЭЭГ и современные мониторы показателей жизнедеятельности.

3. Беспроводные коммуникационные чипы

Микросхемы беспроводной связи позволяют медицинским устройствам передавать данные в режиме реального времени, что является важной функцией для приложений удаленного мониторинга и управления здоровьем.

• Qualcomm Snapdragon X55 5G Modem-RF: этот усовершенствованный чип поддерживает связь 5G, что делает его пригодным для систем удаленного мониторинга здоровья, требующих высокоскоростной передачи данных. Его высокая пропускная способность и низкая задержка обеспечивают надежный обмен данными в реальном времени для эффективного мониторинга пациентов.

• Nordic Semiconductor nRF52840: этот универсальный беспроводной чип поддерживает протоколы Bluetooth, Zigbee и Thread, что делает его предпочтительным выбором для носимых медицинских устройств, таких как интеллектуальные глюкометры и фитнес-мониторы. Он обеспечивает надежное подключение с чрезвычайно низким энергопотреблением, идеально подходит для портативных устройств.

• Nordic Semiconductor nRF9160: этот чип поддерживает связь LTE-M и NB-IoT и предназначен для долгосрочных маломощных устройств удаленного мониторинга, таких как мониторы сердечного ритма и инструменты долгосрочного отслеживания состояния здоровья.

4. Цифровые сигнальные процессоры (DSP)

Цифровые сигнальные процессоры используются для решения сложных задач обработки сигналов при медицинской визуализации, аудиоанализе и интерпретации биологических сигналов.

• Texas Instruments TMS320C6748: Этот высокопроизводительный DSP широко используется в медицинских устройствах визуализации, включая КТ-сканеры и ультразвуковые аппараты. Он эффективно обрабатывает большие объемы данных изображений, обеспечивая высококачественную визуализацию и обработку в реальном времени.

• Analog Devices ADSP-BF707: надежный DSP для обработки цифрового сигнала в реальном времени, этот чип обычно используется в ЭКГ, ЭЭГ и системах медицинской визуализации. Он отлично справляется с фильтрацией сигнала, подавлением шума и реконструкцией изображения, что позволяет проводить точную и подробную диагностику.

5. Микросхемы искусственного интеллекта (ИИ)

Поскольку искусственный интеллект все больше интегрируется в медицинские технологии, специализированные микросхемы искусственного интеллекта становятся необходимыми для автоматизированной диагностики, распознавания изображений и расширенной аналитики данных.

• NVIDIA Jetson Nano: Этот чип ИИ широко используется в анализе медицинских изображений, мониторинге пациентов и автоматизированных диагностических системах. Его поддержка глубокого обучения и обработки данных в реальном времени помогает врачам быстро и точно диагностировать заболевания.

• Intel Movidius Myriad 2 VPU: Специализируясь на компьютерном зрении и глубоком обучении, этот чип ИИ обычно используется в системах медицинской визуализации и распознавания поведения пациентов. Его возможности обработки в реальном времени с низкой задержкой значительно повышают эффективность и точность автоматизированной диагностики.

Краткое содержание

Разнообразие микросхем, используемых в медицинских устройствах — от маломощных встроенных процессоров до высокопроизводительных DSP и усовершенствованных микросхем AI — гарантирует, что эти устройства соответствуют требованиям точности, надежности и эффективности. Например, процессоры ARM Cortex-M4/M7 отлично подходят для портативных медицинских устройств, в то время как Texas Instruments ADS1298 и Analog Devices AD8232 незаменимы для получения сигнала в диагностическом оборудовании. Усовершенствованные процессоры, такие как Qualcomm Snapdragon X55 и Nordic nRF52840, обеспечивают бесперебойную беспроводную связь в системах удаленного мониторинга.

По мере развития технологий интеграция высокопроизводительных чипов в медицинские устройства будет способствовать дальнейшему прогрессу, повышая качество и эффективность медицинской диагностики и лечения. Эти чипы не только улучшают функциональность устройств, но и прокладывают путь для более интеллектуальных, более взаимосвязанных медицинских решений.

Если вам необходимо приобрести любой из перечисленных выше чипов, свяжитесь с нами по WhatsApp: +86 189 4818 9913