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記憶體/儲存  

醫療應用需要可耐受放射線消毒程序的記憶體

上網時間: 2014年07月10日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:醫療  記憶體  消毒  放射線  物聯網 

可穿戴式裝置在當紅的物聯網(IoT)領域是最大的一個產品類別,這類裝置有很大一部分是用以監測人體健康情況與生理活動;而雖然其中有不少應用是鎖定希望追蹤健身進度以及其他自我量化數據的消費者,也有特別針對更集中在某種數據、也更複雜的醫療應用。

包括NOR與SPI等類別的快閃記憶體目前有應用在可攜式醫療裝置,例如心律監測器、血液分析儀、數位溫度計以及可攜式心臟電擊器(defibrillator)等;一個很大的考量重點是在於記憶體的外型與功耗──你如何在一個小型裝置中提供足夠的運算性能,同時又延長電池壽命?而安全性也是醫療應用的重要考量,特別是那些接近甚至被植入人體的智慧型裝置。

此外由於該類裝置都包含無線通訊功能,因此發展了一些相關標準以確保其安全性,如IEEE 802.15.6-2012就著重在安全性、可靠性、服務品質、資料速率以及介面保護,好讓標準下的無線裝置與感測器能應用在醫療領域。

有一些醫療裝置是單次使用而且大量生產,但更智慧化、高單價的裝置則是會重複使用;更重要的是,那些醫療裝置可能因為要使用在人體內,必須進行消毒,而消毒程序有可能會對記憶體產生危險──它們不能承受消毒設備中的伽瑪射線(gamma radiation)強度。

放射線向來是記憶體技術的威脅之一,但Objective Analysis首席分析師Jim Handy表示,歷史上已有記憶體被應用在高海拔活動的車輛,或是衛星等被發射到太空的設備中。在數位相機發展初期,也有人擔心過相機內的快閃記憶卡,是否有可能像是傳統相機膠捲可能會在經過機場安檢設備時被損壞那樣,在被X光照射時所保存的影像也會消滅。

由美國業者Adesto Technologies開發的一種新型記憶體,經過測試證實可耐受醫療應用所需的消毒程序;雖然該公司的開發焦點是在低功耗記憶體,但也花了數年時間調查其專有記憶體對放射線的耐受度。

Adesto 執行長Narbeh Derhacobian 表示,目前沒有一種記憶體技術能在消毒程序的放射線下存活,這會是為醫療設備添加更多智慧功能的一大障礙;該公司開發的電感式橋接隨機存取記憶體(conductive bridging random access memory,CBRAM)是非揮發性,利用一般的記憶體單元來儲存數位資料,不過在生產製程中添加了一個介電層(dielectric layer)。

用一個小電壓(electrical voltage)改變高低電阻之間記憶體單元的電阻,來區分0與1;Derhacobian表示,這種CBRAM記憶體的基礎物理基本上是不同的,資料以不同的方式被儲存在晶片上,因此能耐受放射線。

Adesto的CBRAM測試有一部分是由加拿大醫療技術供應商Nordion所執行,該公司的殺菌科學部門經理Emily Craven表示,對該公司來說,測試電子元件是一項相對較新的業務,而她對於Adesto的記憶體產品暴露在伽瑪射線下的優良耐受力非常驚訝:「這是很大的進展。」

Craven表示,根據以往的經驗,包括電腦零件在內的電子元件,都無法耐受放射線消毒程序,雖然通常可以用蒸氣消毒來代替,但該種消毒方法也另有一些問題。醫療領域偏好採用放射線消毒的原因是該方案對醫療產品來說是一個潔淨的程序,而且各種醫療產品經過消毒馬上就能被應用在醫療場所。

通常醫療產品測試的對象都是高產量、單次使用的產品,但也有一些低產量、高單價的植入式裝置如心律調整器需要經過消毒程序;Craven表示,Adesto的CBRAM第一次以25 kiloGray的放射線劑量測試,後來又將劑量提升至50 kGy,而其耐受度甚至可以達到200 kGy,這大幅超出了大多數元件能承受的範圍。

而Craven也表示,CBRAM的放射線耐受度為醫療設備領域帶來了前所未有的可能性,將來可望會出現例如「智慧型注射器」這樣的裝置:「我們真的對此感到興奮。」

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Medical Devices Require Radiation-Tolerant Memory,by Gary Hilson)





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