RF技術(shù)新藍(lán)海？　無(wú)線芯片進(jìn)軍醫(yī)療應(yīng)用市場(chǎng)

　　RF CMOS元件正準(zhǔn)備大舉進(jìn)軍醫(yī)療領(lǐng)域，在醫(yī)療影像、DNA測(cè)試等應(yīng)用中，扮演鏈接身體各部位器官的角色。以上是一場(chǎng)在美國(guó)舊金山國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議(ISSCC)開幕前夕的研討會(huì)上，參與的產(chǎn)業(yè)界專家所做的結(jié)論。 

　　在該場(chǎng)研討會(huì)上，與會(huì)者發(fā)表了醫(yī)療植入裝置所使用的RF通訊技術(shù)，以及可供研究與商業(yè)應(yīng)用的「人體區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(body-area network)」元件。此外專家們還介紹了一種RF的高級(jí)應(yīng)用，可創(chuàng)造一種手持式的DNA分析儀，或是效果更好的醫(yī)療影像系統(tǒng)。 

　　精采的內(nèi)容讓這場(chǎng)在星期天晚上舉行的研討會(huì)吸引了超過200位的聽眾。不過也有與會(huì)者認(rèn)為，由于該市場(chǎng)商機(jī)分散，因此進(jìn)入不易?！肝覀儠?huì)來(lái)到這場(chǎng)研討會(huì)的原因，是認(rèn)為芯片產(chǎn)業(yè)的下一個(gè)機(jī)會(huì)是醫(yī)療領(lǐng)域，但這個(gè)市場(chǎng)的胃納量似乎只有幾十萬(wàn)、幾百萬(wàn)顆，不像手機(jī)領(lǐng)域那樣一年有數(shù)十億的元件需求?！挂晃宦牨娫趩柎饡r(shí)間提出心中疑惑。 

　　針對(duì)以上問題，身為與會(huì)專家之一的哈佛大學(xué)(Harvard)研究員Donhee Ham表示：「如果從可拋棄式感測(cè)器(disposable sensors)的角度來(lái)看，這個(gè)市場(chǎng)將會(huì)非常非常大?！顾⒀a(bǔ)充：「另外，如果我們能大量生產(chǎn)低價(jià)診斷系統(tǒng)，我們就能將全球性的健康照護(hù)帶到目前缺乏此類服務(wù)的區(qū)域?！?nbsp;

　　研討會(huì)主持人、華盛頓大學(xué)(University of Washington)教授Jacques Rudell也表示：「相關(guān)的應(yīng)用有很多，分散在不同的領(lǐng)域，因此很難說市場(chǎng)規(guī)模大不大?！?nbsp;

　　已經(jīng)發(fā)展蓬勃的醫(yī)療用無(wú)線技術(shù) 

　　醫(yī)療設(shè)備制造商Medtronic的技術(shù)研究員Javaid Masoud在研討會(huì)上介紹了該公司如何使用RF元件做為心臟植入裝置間的通訊鏈接。Medtronic是402~405 MHz醫(yī)療植入裝置通訊服務(wù)(Medical Implant Communications Services，MICS)標(biāo)準(zhǔn)的催生者；該公司于2006年5月推出首款使用MICS的心臟植入裝置，到2008年7月為止，已經(jīng)有12萬(wàn)8,000套植入病患體內(nèi)。 

　　上述值入裝置采用Medtronic的自有技術(shù)，不過目前包括Zarlink等公司也有出貨Medtronic所研發(fā)的芯片?！肝覀冏约涸O(shè)計(jì)無(wú)線電路、天線、基頻芯片以及通訊協(xié)議?！筂asoud表示：「我們認(rèn)為必須自己投入設(shè)計(jì)的原因，是因?yàn)閼?yīng)用的獨(dú)特性?！鼓壳霸摴驹诙喾N不同植入裝置中都有采用MICS元件，治療范圍從糖尿病到帕金森氏癥等。 

　　華盛頓大學(xué)的Brian Otis則發(fā)表了一份報(bào)告，介紹該校正在進(jìn)行的、應(yīng)用范圍廣闊的RF人體區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：「我們將把初期研究結(jié)果推向動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?！箵?jù)了解，研究人員正透過無(wú)線感測(cè)器網(wǎng)絡(luò)，研究實(shí)驗(yàn)室白老鼠的腦波，以及野外麻雀如何學(xué)會(huì)唱歌等等。 

　　至于在人類身上的應(yīng)用，RF感測(cè)器網(wǎng)絡(luò)則可提供老人照護(hù)、眼科植入裝置，以及針對(duì)神經(jīng)癱瘓者的腦波訊號(hào)監(jiān)測(cè)等。這些應(yīng)用對(duì)通訊模組的共同需求條件，則是低成本、低耗電與輕量，為了迎合以上需求，研究人員試圖使用類比與數(shù)位訊號(hào)處理器來(lái)取代通用處理器，并以能量采集技術(shù)來(lái)免除電池的搭載，以被動(dòng)元件或微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)元件來(lái)提供無(wú)線電。 

　　專門主辦科技與商業(yè)課程的CMOS Emerging Technologies公司代表Kris Iniewski表示，醫(yī)療測(cè)試與影像系統(tǒng)市場(chǎng)一年的營(yíng)收估計(jì)可達(dá)300億美元，而且可望隨著DNA測(cè)試設(shè)備的興起，膨脹到1億美元以上。 

　　「這是一個(gè)被芯片業(yè)者低估的領(lǐng)域?！笽niewski指出：「該領(lǐng)域有不少由飛利浦(Philips)、西門子(Siemens)與奇異(GE)等公司所開發(fā)的ASIC，卻很少有標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品?！顾A(yù)期，一般通訊系統(tǒng)應(yīng)用的元件在1990年代由ASIC轉(zhuǎn)向ASSP的趨勢(shì)，將會(huì)在接下來(lái)的幾年內(nèi)也出現(xiàn)在醫(yī)療測(cè)試設(shè)備領(lǐng)域。 

　　舉例來(lái)說，一臺(tái)現(xiàn)在要價(jià)200萬(wàn)美元的核磁共振(MRI)系統(tǒng)，需要透過低成本元件的使用以更親近市場(chǎng)；計(jì)算機(jī)斷層掃瞄器(CT scanners)的靈敏度，也需要透過元件技術(shù)的進(jìn)展來(lái)提升?！改壳按蠖鄶?shù)我所知的相關(guān)元件都是以0.18或0.35微米制程生產(chǎn)，其實(shí)那類應(yīng)用的芯片不一定要最先進(jìn)的制程技術(shù)。」Iniewski補(bǔ)充。 

應(yīng)用潛力無(wú)窮的新興DNA測(cè)試儀 

　　哈佛大學(xué)的Ham介紹了一種手持式DNA測(cè)試儀，靈敏度號(hào)稱比目前市面上尺寸相當(dāng)于兩臺(tái)桌上型PC的同類儀器還高。該設(shè)備使用核磁共振原理，內(nèi)含CMOS RF芯片以及價(jià)值3美元、瓶蓋大小的磁石，靈敏度據(jù)說達(dá)到pico-molecular等級(jí)，也就是能在40兆的水分子中，偵測(cè)到單個(gè)目標(biāo)蛋白質(zhì)。 

　　這種DNA測(cè)試設(shè)備能用于癌癥、糖尿病的治療，也能用來(lái)檢查環(huán)境污染物?！肝覀冋紤]在哈佛醫(yī)學(xué)院與其他地區(qū)醫(yī)院的實(shí)際臨床試驗(yàn)中使用這種系統(tǒng)，」Ham表示：「我們希望這套設(shè)備能找到實(shí)際應(yīng)用?！?nbsp;

　　美國(guó)加州理工學(xué)院(California Institute of Technology)的研究人員也將在ISSCC上發(fā)表一篇論文，介紹該校在磁性生物感測(cè)器領(lǐng)域的研究進(jìn)展，該技術(shù)的目標(biāo)也是取代目前市面上昂貴的DNA測(cè)試儀。該校電機(jī)系教授Ali Hajimiri表示，該種DNA儀器也是可以帶著走的，可望應(yīng)用于個(gè)人化醫(yī)療、危險(xiǎn)物質(zhì)偵測(cè)以及醫(yī)療診斷。