FRAM(铁电随机存取存储器)是一种使用铁电膜来保存数据的非易失性存储器,具有非易失性和随机存取的特性,非易失性意味着即便关闭芯片的电源,存放在存储器里的数据也能保存下来。具有很多无可匹敌的优点的FRAM能够为医疗设备和系统增添新的实用价值,这使得FRAM在在医疗领域备受关注,赢得了广泛的应用和用户的青睐。
FRAM其实很早前就已经被用于CT扫描机和其他大型设备当中,如今在小型医疗设备中的使用也在不断增加。为了在医疗设备和生物制药的生产控制实现认证的目的,具有FRAM的RFID也变得越来越普及。例如——
在CT扫描机中使用FRAM:不用更换电池
CT扫描机是一种使用FRAM的医疗设备,早在很多年前就有好几家设备制造商开始采用FRAM。不同的制造商在设备内部使用FRAM的目的是不一样的,其中之一是控制系统以确定什么时候需要对设备进行保养。
CT扫描机里面的摄像头和X射线发生器的性能会随反复使用而恶化,这些元器件必须定期更换。在这些领域,FRAM被用作控制系统的存储器设备,用来记录设备的工作时间和受到辐射的数量。FRAM芯片是具有快速写入、高读/写耐久性和耐辐射特性的非挥发存储器,很适合这种苛刻的工作环境。
FRAM用于生物信息监控:生命体征的更多细节信息
FRAM还被用于病人身旁的监护仪,记录或监控病人的生命体征—心率、脉搏、血压、体温等。这些监护仪存储了病人预先记录的基准信息,可以和最近测量的数据进行对照。如果发生异常情况,监护仪就会报警。与EEPROM相比,FRAM可以更频繁地写入,设备可以进行更频繁的测量,这样监护仪就能够记录更多的细节信息。FRAM的快速写入能力还意味着,如果突然断电的话,不会丢失数据,因为FRAM可以在系统的供电中断之前,在最短的时间内储存数据。
用于自动CPAP的FRAM:不用电池
设备制造商正在考虑将FRAM用于自动CPAP(连续正气道压力)设备,用来跟踪睡眠呼吸暂停。CPAP监控和记录病人在睡眠时的呼吸数据,在需要的时候帮助病人呼吸。“目前,自动CPAP使用SRAM存储数据,但使用FRAM就不需要保存SRAM上数据的电池。”一些CPAP使用EEPROM来储存设备的初始参数,但是使用FRAM存储这些参数并记录数据,连EEPROM也不用了。
在助听器中使用FRAM:噪声控制
一些助听器制造商正在考虑在助听器中使用FRAM。现在的很多助听器可以根据每个人的使用情况进行调整,以达到最优的性能。制造商用一个记录系统来登记这些信息,正在考虑用FRAM作为记录用存储器。现在的助听器通常使用EEPROM来记录信息,但是FRAM可以更快地写入数据,且耗能更少。例如,以同样的频率写入64字节的数据,FRAM的写入速度比EEPROM快20倍,功耗只有后者的1/140,这意味着更换电池的频率更低。
FRAM还有另一个独特的优势,那就是能够减少存储器在写入数据时的噪声。EEPROM要使用内部的10V的高电压来擦除和在存储器中写入数据。在写入时,这个高供电电压会在电路中产生噪声,会转换成助听器使用者可以听到的重复噪声。如果使用FRAM,就不需要高电压来擦除和写入数据,这个问题迎刃而解。
FRAM用来控制医疗设备、产品和药品:为辐射消毒提供更多便利
FRAM不仅可以作为单独的元器件,而且还通过带有FRAM的RFID IC进入到医疗领域。例如,RFID标签可用于控制和鉴定医疗设备、产品和药物。一些RFID标签制造商和系统制造商已经把带有FRAM的RFID标签在医疗领域实现商用,在医疗设备和生物药品上得到使用。
RFID标签可以通过无线网络,把信息读取和写入到内部的存储器里。RFID不仅可以记录比条形码多得多的大量信息,信息还可以连续写入,所以RFID标签通常用于跟踪信息,以及物流和生产领域的其他应用。但是在医疗领域,有一个迄今普通RFID还进不去的领域,那就是对贴有标签的物品进行辐射消毒。
为了满足特定的严格卫生标准,医疗设备常常使用特殊气体或其他方法进行消毒,但是辐射消毒在单用途的医疗设备和生物制药设备中的零部件上使用得更为广泛。使用辐射消毒的原因是这种方式产生的环境问题较少,而且已经包装好的物品也可以用这种方法消毒,将消毒后进行下一步加工前的可能污染减至最少。由于辐射会使采用EEPROM的RFID标签上的数据丢失,这样标签就起不到识别器的作用,设备的最终使用者对此有很多怨言。在RFID标签上使用FRAM就可以解决这个问题。
今天,像EEPROM和SRAM这些标准存储器器件已经被广泛应用于医疗设备,但使用FRAM将可能改变普通最终用户和医疗专家对助听器噪声,或是需要更换所用设备中的电池而频频抱怨的情况。FRAM产品有助于采集更详尽的数据,提高数据可靠性,还可以改善安全性,提高医疗行业的生产效率。
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