近日,國際半導體巨頭Renesas公司官宣,將與昇陌微電子(蘇州)有限公司(以下簡稱“Xmoore”)展開合作,在全球市場共同推廣連續血糖監測(CGM)芯片產品。
糖尿病影響著全球超過10%的人口(數據來源:國際糖尿病聯盟),由于其并發癥種類繁多且缺乏直接有效的治療方法,帶來了巨大的健康風險。
連續血糖監測(CGM)已被證明能夠徹底改變患者生活的革命性技術,通過賦予患者對日常生活的自主決策權,顯著提升了他們的生活質量。
CGM測量的是皮膚間質液的葡萄糖濃度(圖1)。因此,與血液測量相比,它的侵入性更小,并且可以舒適地佩戴在患者皮膚上數天。

圖1:圖片來自DiabetesWise.org。該圖描述了血管上方的皮膚層,并顯示了可靠的血糖信息如何存在于間質液中,而不是血液中。
通過CGM系統每隔幾分鐘收集一次的數據,可以傳輸到醫療讀取器或智能手機,然后與醫療機構共享,供專業人員記錄和分析。此外,來自聯網患者的持續數據流正在推動基于先進人工智能的預測模型的發展,以實現更有效的糖尿病管理和研究。
CGM技術的研究重點是開發更準確、更安全、更小型化、更耐用且更具成本效益的解決方案。其目標是確保長期可及性和廣泛應用,而電子產品在克服這些挑戰方面發揮著關鍵作用。
大多數商用CGM系統采用放置在患者皮膚上的電化學安培傳感器。這些傳感器測量與血糖濃度成比例的小電流,然后由模擬前端(AFE)電路處理并轉換為數字信號。該信號由微控制器(MCU)處理,并通過低功耗藍牙(BLE)傳輸到醫療讀取器。該系統由一次性紐扣電池供電。
瑞薩電子和Xmoore Microelectronics近期開發的參考設計介紹了CGM技術的一些最新進展。該設計采用緊湊高效的系統,包含模擬前端(AFE)、低功耗藍牙(BLE)SoC和用于數據存儲的小型外部閃存。低功耗藍牙SoC不僅可以處理血糖數據,還可以將其無線傳輸到醫療讀取器或智能手機,為患者和醫療保健提供者帶來極大的便利。
如圖2所示,該參考設計展示了一種超緊湊的解決方案,其中低功耗藍牙SoC和AFE均由1.5V氧化銀紐扣電池供電,無需任何外部直流升壓電路,這在尺寸和電源效率方面帶來了顯著提升。整個系統(包括電池)僅占18毫米的空間,這使得CGM制造商能夠生產出比目前市面上更小、更薄的皮膚貼片。這種小型化設計減少了傳統CGM設備通常帶來的笨重感和不適感,從而提高了患者的舒適度,并鼓勵患者更好地遵守血糖監測方案。此外,使用低電壓商用電池進一步降低了設備的總成本。

圖2:該參考設計采用了Xmoore開發的模擬前端(AFE)和瑞薩提供的藍牙?片上系統(SoC)。
如圖3所示,這款成本效益高且緊湊的解決方案使參考設計在市場上極具競爭力。更小的尺寸,加上BLE SoC和AFE的高能效,確保CGM系統在功能或性能方面保持經濟實惠。這種成本效益對于讓更廣泛的人群更容易獲得持續血糖監測尤為重要,尤其是在保險覆蓋范圍有限或患者難以獲得昂貴醫療設備財政補貼的地區。

圖3:該參考設計集成了Xmoore開發的模擬前端(AFE)和瑞薩提供的藍牙?片上系統(SoC)。
該系統由標準1.5V電池供電,可集成到一個18毫米的緊湊貼片中,大小與一枚一角美元硬幣相當。
通過提高糖尿病管理工具的可及性,這項技術可以在減少糖尿病相關的長期健康并發癥方面發揮關鍵作用。隨著越來越多的患者能夠使用可靠且經濟高效的連續血糖監測(CGM)系統,糖尿病相關健康問題的負擔將顯著減輕,從而改善全球數百萬人的健康狀況,提高生活質量。
瑞薩和Xmoore聯合推出的全新CGM參考設計為糖尿病護理帶來了激動人心的突破。微型化、高能效和低成本的結合使其成為市場上極具競爭力的解決方案。通過為患者提供更高的舒適度并降低總體成本,該參考設計有望擴大改變生活的糖尿病管理工具的可及性,最終在全球范圍內改善糖尿病的預防和管理效果。
瑞薩DA14531超低功耗藍牙?片上系統配備2.4GHz收發器和Arm? Cortex?-M0+微控制器,采用緊湊的3.0mmx2.2mm封裝。其配置可延長電池續航時間,它允許在1.5V電池放電周期中持續運行,即使輸出電壓已低于其額定值。當需要更大RAM時,DA14535也是一個不錯的選擇。
XMOORE AFE XMB1000可與2至4端子電化學傳感器配合使用,并集成0°C至50°C溫度傳感器。該器件可在低至1V的電源電壓下工作而不會降低性能,并采用2.0mmx2.0mm的BGA封裝,僅需極少的被動元件。
昇陌微電子(蘇州)有限公司于2022年8月成立于蘇州納米城,是一家專注于模擬集成電路產品研發和銷售的集成電路設計企業,先后獲評蘇州工業園區、蘇州市科技人才領軍等榮譽。公司堅持研發高性能、高質量和高可靠性的模擬集成電路產品。公司的使命是彌補國內外模擬技術差距,做世界一流的模擬芯片公司。
公司的產品以信號鏈模擬芯片為主,并逐漸向電源管理模擬芯片拓展,其應用范圍涵蓋信息通訊、工業控制、監控安全、醫療健康、儀器儀表和家用電器等眾多領域。
在信號鏈模擬芯片領域,公司的技術水平杰出, 許多核心產品的綜合性能已經達到國際先進標準。公司是少數實現高速高精度模擬芯片技術突破的本土企業之一,滿足了關鍵芯片“自主、 安全、可控”的要求,市場地位突出。
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