便携式医疗设备的设计人员正面临着一些独特的挑战。医疗照护领域对电子产品的审查控管相当严格，尤其在产品设计的寿命、使用周期、还有使用上的稳定性，皆有高规格的要求。此外，电子设备的设计用途，一旦与医疗设备相关时，就产生了非常重大的意义。 　　举例来说，低功耗为所有设计人员共同的追求目标，低功耗意味电池可以变得更小、更轻，藉以提高产品的可移植性；对于医疗设备来说，可移植性的提高改善患者的生活质量，且患者的生命更需直接仰赖电池的寿命。 　　在本文中，我们将说明设计人员如何利用微控制器(MCU)进行设计、并符合医疗设备的低功耗要求。 　　电压和电池寿命 　　在低功耗应用中，微控制器的静态功耗是很 在医疗电子设备的设计中，降低功耗是至关重要的任务，特别是在便携式设备中，它直接影响设备的可移植性和电池寿命。设计者需要遵循严格的行业标准，确保产品的长期稳定性和可靠性，同时考虑到设备的特殊用途，如医疗监护，低功耗设计会直接影响患者的生活质量和安全。 微控制器（MCU）在实现低功耗设计中扮演了核心角色。MCU的选择应当注重其静态功耗，尤其是在休眠模式下的电流消耗。一些高性能MCU在休眠状态下能将电流消耗降至50 nA以下，这有助于显著延长电池寿命。此外，MCU应能在广泛的电源电压范围内工作，以适应不同类型的电池，比如1.8 V的碱性电池工作电压，确保设备能够在电池电压下降时仍能正常运行。 在设计中，采用外围电源切换策略是减少功耗的有效手段。通过微控制器控制外围设备的电源通断，只在需要时才为传感器、存储器等供电，例如在医疗监视器中，当不进行数据采集时关闭传感器和EEPROM，可以显著降低系统总功耗。利用MCU的I/O口可以直接为这些设备供电，减少了额外组件的需求，从而降低成本。 微控制器自身的功耗管理模式也是关键。当系统负载较轻时，MCU可以进入休眠模式，以进一步减少能耗。例如，如果测量和数据处理只需要11ms，那么在两次测量之间的大部分时间，MCU都可以休眠，以降低平均功耗。看门狗定时器的设置和选择也很关键，因为它决定了MCU何时从休眠状态唤醒，确保定期的数据采集。 为了准确评估设备的功耗，设计者需要进行电源预估，计算每个组件在不同状态下的电流消耗，以及在整个操作周期内的平均功耗。这包括MCU、传感器、EEPROM以及其他任何电源依赖的组件。通过这些计算，设计者可以优化设备的电源管理策略，确保在满足性能需求的同时，最大限度地延长电池寿命。 降低医疗电子设备功耗的关键在于选择低功耗MCU，智能电源管理，合理利用MCU的功耗模式，以及精确的电源预算计算。通过这些方法，设计者能够开发出既满足医疗标准又具有高效能源利用的便携式医疗设备，从而提高患者的生活质量，并保障其安全。

目前，中国医疗设备产业整体步入高速增长阶段。人工智能技术在医疗设备领域的应用主要集中于智能诊疗、智能影像识别、智能可穿戴设备相关的智能健康管理、医疗机器人等几个方面。将人工智能应用于医学影像的识别、诊断，以及具有医疗等级的智能可穿戴设备结合远程医疗的使用，将会是下一个热点。

TS951X系列芯片是坤元微电子为“指夹式血氧仪”定制的一款模拟前端专用芯片。 TS951X系列的应用方案已成为“指夹式血氧仪”产品的主流应用方案之一。目前使用TS951X系列方案的指夹式血氧仪在Fluke Index2血氧仪模拟器的弱灌注性能普遍能达到0.4%以下，最优的方案商已经达到0.1%。使用TS951X方案的“指夹式血氧仪”具有高性能、高集成度、低成本等优点。 相比于传统方案TS951x的应用方案的集成度的提高可以减少元器件包括:用于切换红光及红外光的模拟开关、调整发光光强的模拟开关、I-V转换电路的放大器、滤波电路的放大器。此外TS951x的应用方案对MCU的片内外设要求较低，仅要求MCU 具有定时器功能。这些特点不光意味着BOM成本的降低，更少的元器件也意味着产品可靠性的提高，同时显著降低了生产管理的成本。表1-1列出了两种方案的对比。

概要: 脉搏血氧仪是一种医疗设备，可间接监测患者的血氧饱和度和心率。 这种通过电池供电的便携式脉搏血氧仪在医院和诊所中是很受欢迎的。 瑞萨电子的高集成度传感器OB1203是业界最小的光学生物传感器模块，具有用于反射光体积描记法的全集成生物传感器。 使用适当的算法，它可以确定人的心率，血氧饱和度（SpO2），呼吸频率和心率变异性。 脉搏血氧仪通过I2C接口将该数据传输到MCU，以进行系统报告。 该设计针对手持应用进行了优化，并结合了基于Arm:registered:的RA2A1微控制器。 凭借其模拟支持，它可以简单地对锂离子电池进行USB充电，而无需其他组件。 电压和电流可以通过实时反馈来进行监控，同时可以根据需要调整充电模式。 主要特点:OB1203可用于实现可充电脉搏血氧仪的最简单方案，测量血氧和心率 基于MCU的锂电池管理，包括预充电，CC，CV充电模式，过流，过压和过热保护 系统框图