未来商机:可耐受放射线的医疗专用内存

上网时间: 2014年07月28日? 作者:Gary Hilson? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:未来商机? 医疗专用内存? 可耐受放射线?

可穿戴设备在当红的物联网(IoT)领域是最大的一个产品类别,这类设备有很大一部分是用以监测人体健康情况与生理活动;而虽然其中有不少应用是锁定希望追踪健身进度以及其他自我量化数据的消费者,也有特别针对更集中在某种数据、也更复杂的医疗应用。

包括NOR与SPI等类别的快闪内存目 前有应用在可携式医疗设备,例如心律监测器、血液分析仪、数字温度计以及可携式心脏电击器(defibrillator)等;一个很大的考虑重点是在于记 忆体的外型与功耗──你如何在一个小型设备中提供足够的运算性能,同时又延长电池寿命?而安全性也是医疗应用的重要考虑,特别是那些接近甚至被植入人体的 智能型设备。

此外由于该类设备都包含无线通信功能,因此发展了一些相关标准以确保其安全性,如IEEE 802.15.6-2012就着重在安全性、可靠性、服务质量、数据速率以及接口保护,好让标准下的无线设备与传感器能应用在医疗领域。

有一些医疗设备是单次使用而且大量生产,但更智能化、高单价的设备则是会重复使用;更重要的是,那些医疗设备可能因为要使用在人体内,必须进行消毒,而消毒程序有可能会对内存产生危险──它们不能承受消毒设备中的伽玛射线(gamma radiation)强度。

放射线向来是内存技术的威胁之一,但Objective Analysis首席分析师Jim Handy表示,历史上已有内存被应用在高海拔活动的车辆,或是卫星等被发射到太空的设备中。在数字相机发展初期,也有人担心过相机内的快闪记忆卡,是 否有可能像是传统相机胶卷可能会在经过机场安检设备时被损坏那样,在被X光照射时所保存的影像也会消灭。

由美国业者Adesto Technologies开发的一种新型内存,经过测试证实可耐受医疗应用所需的消毒程序;虽然该公司的开发焦点是在低功耗内存,但也花了数年时间调查其专有内存对放射线的耐受度。

Adesto 首席执行官Narbeh Derhacobian 表示,目前没有一种内存技术能在消毒程序的放射线下存活,这会是为医疗设备添加更多智能功能的一大障碍;该公司开发的电感式桥接随机存取内存 (conductive bridging random access memory,CBRAM)是非挥发性,利用一般的内存单元来储存数字数据,不过在生产制程中添加了一个介电层(dielectric layer)。

用一个小电压(electrical voltage)改变高低电阻之间内存单元的电阻,来区分0与1;Derhacobian表示,这种CBRAM内存的基础物理基本上是不同的,数据以不同的方式被储存在芯片上,因此能耐受放射线。

Adesto 的CBRAM测试有一部分是由加拿大医疗技术供货商Nordion所执行,该公司的杀菌科学部门经理Emily Craven表示,对该公司来说,测试电子组件是一项相对较新的业务,而她对于Adesto的内存产品暴露在伽玛射线下的优良耐受力非常惊讶:“这是很 大的进展。”

Craven表示,根据以往的经验,包括计算机零件在内的电子组件,都无法耐受放射线消毒程序,虽然通常可以用蒸气消毒来代替,但该种消毒方法也另有一些问题。医疗领域偏好采用放射线消毒的原因是该方案对医疗产品来说是一个洁净的程序,而且各种医疗产品经过消毒马上 就能被应用在医疗场所。

通常医疗产品测试的对象都是高产量、单次使用的产品,但也有一些低产量、高单价的植入式设备如心律调 整器需要经过消毒程序;Craven表示,Adesto的CBRAM第一次以25 kiloGray的放射线剂量测试,后来又将剂量提升至50 kGy,而其耐受度甚至可以达到200 kGy,这大幅超出了大多数组件能承受的范围。

而Craven也表示,CBRAM的放射线耐受度为医疗设备领域带来了前所未有的可能性,将来可望会出现例如“智能型注射器”这样的设备:“我们真的对此感到兴奋。”

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载

编译:Judith Cheng

参考英文原文:Medical Devices Require Radiation-Tolerant Memory,by Gary Hilson

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