一家新創公司HMicro最近終於浮出水面,宣佈將推動可拋棄式無線貼片(patch)量產的計畫;該公司與意法半導體(STMicroelectronics,ST)合作開發的HC1100系統單晶片(SoC),採用Wi-Fi與其他技術連結感測器,以支援醫療院所的病患監測應用。

根據統計,醫療院所一年會採購60億顆有線的心電圖(electrocardiogram,ECG)感測器,其中有45億顆來自3M、Covidien兩家醫療裝置大廠;這類感測器以每顆不到20美元的單價小量銷售,搭配越來越流行的可拋棄式導線(lead wire)。

為了提供易用性以及讓病患能自由行動,HMicro的無線貼片在成本上會比有線感測器與導線高出一點點;該公司執行長Surendar Magar表示:「這個想法就像以Wi-Fi取代有線乙太網路,但是到目前為止還沒有任何一家廠商為這種醫療應用開發專屬平台。」

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WiPoint無線貼片整合了Wi-Fi以及備援的醫療頻段與超寬頻(ultrawideband)無線電
(來源:HMicro)

Magar指出,研究人員以及新創公司從數年前就展開對無線貼片的研發,有的鎖定健身或例如孕婦追蹤等特殊應用,有的則是開發可重複充電的貼片;HMicro是在六年前成立,並在2011年開始與ST合作開發其SoC概念產品。

HMicro到目前為止募得了300萬美元的資金,其首款晶片已經開始量產,合作夥伴名單也將在今年稍晚公佈,包括一家將在韓國生產貼片的業者,以及將把貼片銷售到醫療院所的廠商。

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HC1100晶片功能區塊
(來源:HMicro)

HC1100是HMicro推出的首款晶片,內含ECG以及血氧感測器、雙核心ARM Cortex-M0處理器,以及分別支援802.11b Wi-Fi、2.36~2.4GHz醫療頻段、3.1~10 GHz 802.15.6超寬頻的無線電;Mager表示:「光只有Wi-Fi無法解決問題,特別是當急診室裡擠了50名病患、都嘗試取得有線網路等級的資料傳輸速率時。」

超寬頻與醫療頻段連結能在Wi-Fi網路擁擠時扮演備援,這些無線電僅限特殊情況時使用,並會盡可能共享資源以維持簡單設計;不過這種獨特的方法意味著使用者必須得為病患監測器添購一種插入式轉接器(dongle),才能支援三種網路。這種轉接器除了內建HC1100晶片,還包括另一顆超寬頻接收器晶片。

HMicro的Wi-Fi設計也十分特別,最大汲取電流限制於150mA,能以貼片上的鋅空氣(zinc-air)鈕扣電池供電;而一般Wi-Fi耗電通常約20mA。Magar表示:「我們得因此重新開發無線電。」

而HMicro拒絕採用藍牙,原因有二:其一是若目標資料傳輸速率為數百Kbits/second,其以nanojoules/bit計算的能量效率較低;此外Mager表示,藍牙配對程序會是一個嚴重的問題,特別是當病患在病房內、病床上以及手術室內的不同監測儀器之間移動時。

ST以90奈米CMOS RF製程生產該款SoC;未來版本的無線貼片可能還會整合各種不同的感測器,例如加速度計、溫度/壓力感測器以及麥克風,這種貼片將融合來自不同感測器,與用以「聆聽」病患心跳之麥克風的資料,並記錄於病例中。HMicro並打算將貼片與智慧型手機連結,為該技術創造其他醫療領域或工業領域的應用。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Startup Takes Wireless Patch to Hospital,by Rick Merritt)