《中國智慧健康醫療藍皮書(2022)》中提到，智慧健康醫療的最優化生態體系就是以人工智能、物聯網、云計算、大數據、機器人、可穿戴設備、5G、AR/VR、區塊鏈、移動互聯網、邊緣計算、3D打印等核心支撐技術為基礎，通過在智慧醫療、智慧服務、智慧科教、智慧管理的創新與實踐，實現智慧健康醫療的能力增強、效率提升、體驗優化、服務延展4個方面的效應;賦能涵蓋精準醫療、精誠服務、精益管理的現代化智慧健康醫療體系，助力全民最優化健康照護和健康中國的目標達成。

　　圖1、智慧健康醫療生態體系架構

　　(圖源：《中國智慧健康醫療藍皮書(2022)》)

　　智慧健康醫療的核心支撐技術里雖未提及醫療器械，卻處處相關。世界衛生組織將醫療器械定義為“用于預防、診斷或治療疾病，或是出于健康目的檢測、測量、恢復、修正或調整機體結構或功能的設備、儀器、裝置或機器。” 醫療器械是智慧健康醫療中的基礎設備，為患者進行監測、診斷或治療等，例如醫院用的血壓計、體外膜肺氧合機、5.0T磁共振、超聲波檢測儀、手術機器人、呼吸機、心電監護儀、制氧機、X-光機、生化分析儀、CT等;家用的智能血壓計、智能血糖儀、智能血氧計、智能心電儀、智能體溫計、智能健康秤、智能孕表、智能胎心儀、肌膚檢測儀、智能心率腕帶、智能手表等。

　　圖2、醫療電子(圖源：sunfiretesting.com)

　　醫療器械可劃分成醫學影像設備、醫療儀器設備、消費類醫療產品、診斷及患者監護與治療設備。芯片廣泛應用在這四類關鍵的醫療產品里，尤其是消費類醫療產品邁向智能化、小型化、低功耗是趨勢。

　　關于醫療電子的芯片及方案相關內容，我們可以回顧一下：

　　1、開源呼吸機PB560之BOM淺析：作業抄得好，真正的技術表演必不可少;

　　2、一“槍”難求與一“芯”難求，借勢盤一盤“額溫槍/耳溫槍”;

　　3、BOM不足50元的“溫槍”，“瘋炒”熱潮何時休?

　　4、醫療電子之心臟：MCU大起底;

　　5、醫療電子之腦：ADC淺析;

　　6、醫療電子之感官：傳感器淺析;

　　7、醫療電子之神經末梢：運放淺析;

　　8、血壓計方案淺析;

　　9、護頸儀方案淺析。

　　以智能血壓計為例，血壓測量技術從侵入式發展到非侵入式，當前最常用的是示波法。

　　圖3、血壓測量技術

　　而且血壓測量方法已發展到第四代。

　　圖4、血壓測量方法

　　采用示波法的血壓計，在測量過程中配套使用充氣套，以阻斷上臂、手腕或手指血流。由于心搏的血液動力學作用，在充氣套壓力上會重疊與心搏同步的壓力波動，即脈搏波。當充氣套壓力遠高于收縮壓時，脈搏波消失。隨著袖套壓力下降，脈搏波開始出現。當袖套壓力從高于收縮壓到收縮壓以下時，脈搏波會突然增大。當壓力下降到平均壓時脈搏波達到最大值。然后又隨著袖套壓力下降而衰減。

　　圖5、血壓測量原理

　　示波法血壓測量就是根據脈搏波振幅與充氣套壓力之間的關系來估算血壓的。與脈搏波振幅最大值對應的是平均壓，收縮壓和舒張壓分別由脈搏波最大振幅的比例來確定。在圖1中，Pm為平均壓，Ps為收縮壓，Pd為舒張壓，Um為脈搏波最大幅值，Ks和Kd為收縮壓和舒張壓對應的脈搏波幅值與平均壓對應的脈搏波幅值的比值系數，Ks和Kd由血壓計研發和生產廠家根據經驗值調優后選取。

　　圖6、血壓測量過程

　　血壓計由主控芯片、存儲芯片、充氣泵、壓力傳感器、電磁閥、信號調理芯片、濾波器、顯示器、電池和通訊芯片組成，主控芯片有德州儀器的MSP430、恩智浦的JN5148/LPC、瑞薩的RL78/L1A、英飛凌/賽普拉斯的CY8C3、微芯的PIC16、意法半導體的STM32F103、芯海的CSU8RP1391、新唐的Nano130、中穎的SH79F164、松瀚的SN32F240、中微半導體的CMS8H5106/CMS32H3201、海速芯的TM32F103、晶華微的SD93F115、兆易創新的GD32F101、倫茨的ST17H69、杰理的AC60N、東微半導體的DT5M4765、迪文的T5L0、雅特力的AT32F403A、航順的HK32F030等，市面上甚至還有在用牛屎芯片的產品。

　　圖7、血壓計硬件結構簡圖

　　決定血壓計精準度的其他核心器件有壓力傳感器、電磁閥、氣泵及運放濾波電路，這里可選器件有霍尼韋爾的ABPDANN005PG2A3、恩智浦的MPXV5010DP、泰科/SMI的SM5G、西人馬的TYZV15-0015-000-130、敏芯的MSP40、芯感智的GZP160、智芯傳感的ZXP3 1100、煒盛的WPAS01、全磊的MPS-2103-006GRA、CFSensor的XGZP6829D040KPG、美上美的MAP-AM-265和M15E-1 R-1995、TDS的TDS-V05BL、時光、科際的KSV05A和KPM27C、博順的BS-K0721-02、眾恒的ZHV-0420、金升泵、歐姆龍、德宇鑫、雅科奇、研能、盈毅的WRF370CD-22170、坤錦的CJP37-C06A1等，工程師選型前須對產品功耗、可靠性和安全性得有個分析，尤其是使用時間預計超過10年的醫療器械，則在保護隱私和和防止泄露醫療數據等方面提出了更高要求。

　　圖8、低功耗、可靠性和安全性

　　瑞薩官方提供的血壓計參考設計，使用RL78/L1A作為主控芯片，RL78/G1D藍牙通信模塊，霍尼韋爾的ABPDANN005PG2A3壓力傳感器，美上美的MAP-AM-265氣泵，科際的KSV05B電磁閥，硬件結構框圖如下：

　　圖9、血壓計硬件結構框圖

　　圖10、血壓計各部分原理圖

　　圖11、血壓計演示板

　　血壓計僅僅是智慧健康醫療產品的一種，醫療器械的市場巨大。拍明芯城是快速撮合的元器件交易平臺，過去數年已積累了豐富的醫療芯片的優勢貨源。我們聚焦服務元器件長尾客戶群，讓每一家芯片原廠或分銷商的每一款芯片，在Design In、Design Win和流通中更高效，幫助工程師的方案選型、試樣及采購，為電子產業供需略盡綿薄之力。

　　芯片/模塊供需，歡迎常來 www.7788pus.com 看看。