【ISSCC】醫療用SoC必要功能集成于1枚晶片以及系統構築技術紛紛發表

masonchung

技術在線2010/02/25
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3 A" C- p4 S2 g( j; o　　在半導體電路技術國際會議“ISSCC 2010”的第12分組會（Session）“Emerging Medical Applications”上，繼聽眾關注度較高的第6分組會“Displays & Biomedical Devices”之後，醫療相關電路技術悉數發佈。該分組會屬於探討未來技術的“Technology Direction”的領域之一，探討著眼于數年後的未來技術。

　　國立台灣大學（National Taiwan University）等發佈了可植入體內，通過刺激神經來緩解“疼痛”的系統用LSI（演講編號12.1）。利用402MHz的無線方式，從體外的PDA等控制裝置向植入體內的晶片發送控制信號，並以1MHz的無線方式供給電力。由此，可取消佔裝置大部分體積的電池的配置，由於可依狀態變更刺激信號模式，因而可將植入裝置的溫度保持在接近39℃。另外，通過動物實驗已確認，採用本系統後患者對疼痛的耐性提高，經過一定時間之後效果仍可持續。
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　　美國普度大學（Purdue University）等發佈了植入體內測定各種壓力的系統用LSI（演講編號12.2）。電源可利用2.4GHz的無線方式由體外供給。其可將MEMS壓力感測器檢測到的壓力數據數位化並存儲到FeRAM中，利用2.4GHz的無線方式向外部輸出。採用了休眠狀態下功耗非常低的FeRAM，且所存儲的數據間歇式向外部發送，借此可實現低功耗。5分鐘測定1次、1天發送1次數據時，平均耗電量為676pW，其耗電低至以往方法的20萬分之一以下。

　　美國Medtronic發佈了可植入體內，以光取代以往的電刺激腦細胞（Neuron）的系統用LSI（演講編號12.3）。以往採用電的方法依電極的形狀及位置不同，會對標靶以外的細胞造成影響，而採用光之後，則可只對必要的細胞給予刺激。令鐳射二極體發光的放大電路、接收以無線方式從體外供給電力的電源電路以及發送監測數據的無線電路全部集成于1枚晶片，使包括LED等在內的系統整體功耗降低到了400μW。

　　瑞士蘇黎世聯邦高等工學院（ETH Zurich）等發佈了對晶片上形成的腦細胞網路，用在晶片表面以陣列狀配置的電極加以刺激的SoC（演講編號12.4）。晶片上配備了11016個電極、126個讀取電路、42個刺激信號用緩衝電路。這種緩衝電路可生成電壓及電流兩種刺激信號。已確認其可測定刺激信號的輸出以及腦細胞對刺激作出的反應。
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　　本分組會發佈的重點，與其說是電路的新穎性，不如說將醫療用SoC的必要功能集成于1枚晶片的技術以及構築成系統的技術。繼去年的ISSCC大會之後，今年對該領域的關注度仍然很高，吸引了眾多聽眾。上述技術很有可能作為今後的半導體應用取得長足發展。（特約撰稿人：重松 智志，NTT電子）