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Teil 2 | Texas Instruments: Mini-Mikrocontroller für die Medizin

11. Juli 2025, 9:04 Uhr | Elektronik Medical (uh)

TI stellte jüngst den kleinsten Mikrocontroller vor, wie prädestiniert für Medical Embedded-Anwendungen mit Edge-KI: Der MSPM0C1104 vereint auf nur 1,38 mm² MCU, 6-Kanal-ADC und vielseitige Analogintegration – stromsparend und damit ideal für Wearables, Diagnostik und smartes Patientenmonitoring.

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Miniaturisierung und Vielseitigkeit als Innovationstreiber: Texas Instruments (TI) hatte auf der diesjährigen Embedded World in Nürnberg mit der Vorstellung des weltweit kleinsten Mikrocontrollers (MCU) einen neuen Meilenstein für die Embedded-Entwicklung gesetzt – auch und insbesondere im Bereich Medical. Mit einer Fläche von nur 1,38 mm² – kleiner als ein Pfefferkorn – adressiert der MSPM0C1104 gezielt die Anforderungen moderner Medizinprodukte, mit Fokus auf Wearables und Medizingeräte in der patientennahen Diagnostik.

Die fortschreitende Miniaturisierung elektronischer Komponenten wie dem jüngsten TI-Chip ermöglicht es, medizinische Geräte immer kompakter und gleichzeitig leistungsfähiger zu gestalten. Gerade bei Wearables oder mobilen Patientenmonitoren sind geringe Baugrößen und niedriger Energieverbrauch zentrale Anforderungen. TI sieht für die Medizintechnik eine größer werdende Parallele zur Consumer-Elektronik:

»Medizinische Anwendungen sind heute weit mehr als große CT-Scanner – viele Innovationen finden im Bereich der Wearables und patientennahen Prävention statt,«
stellt Vinay Agarwal, Vice President und General Manager of MSP Microcontrollers bei Texas Instruments, fest.

Was die neue MCU-Generation für die Gesundheit kann

Integration analoger und digitaler Funktionen: Der neue MCU vereint in seinem winzigen Gehäuse nicht nur einen Mikrocontroller, sondern auch einen hochintegrierten Analog-Digital-Wandler (ADC) mit sechs Kanälen. Damit eignet sich die Komponente sowohl als klassischer Controller als auch als eigenständiger, extrem kompakter ADC. Diese Vielseitigkeit erlaubt beispielsweise die Erfassung und Verarbeitung mehrerer Biosignale wie bei Blutzuckermessgeräten, Pulsoximetern oder EKG-Systemen – alles in einem Bauteil.

Neben der Miniaturisierung steht die Energieeffizienz im Fokus. Die neuen MCUs sind für den Batteriebetrieb optimiert und unterstützen ausgefeilte Power-Management-Konzepte, wie sie für langlebige Wearables oder portable Diagnostikgeräte erforderlich sind. Durch die Trennung von Power-Management und Sequenzierung können Entwickler die Energieversorgung individuell an die Applikation anpassen, was gerade bei unterschiedlichen medizinischen Einsatzszenarien Vorteile bringt.

Edge AI und erweiterte Analogintegration

Ein weiteres zentrales Thema ist die Integration von Edge AI. Texas Instrument hat ein Referenzdesign für das EKG-Monitoring mit integrierter KI-Engine entwickelt. Der Demonstrator zeigt, wie die Echtzeit-Analyse von Herzsignalen direkt »am Edge«, also im mobilen Medizingerät, beispielsweise Arrhythmien erkennen kann. Die AI-Funktionalität ist als Hardwarebeschleuniger ausgeführt und entlastet die Haupt-CPU, sodass auch komplexe Algorithmen bei niedrigem Stromverbrauch und minimaler Latenz ausgeführt werden können.

Neben der KI-Integration bietet TI eine breite Palette an Analogfunktionen wie Verstärker, Komparatoren, DACs und – je nach Applikationsbedarf – auch USB- oder LCD-Controller. So können Medizingeräteentwickler aus einem Baukasten von Varianten wählen und ihre Systeme gezielt auf die jeweiligen Anforderungen zuschneiden.

Use Cases für die Medizintechnik

TI positioniert sich aktuell mit seinem Embedded-Portfolio und inbesondere dem neuen Mini-Chip für ein breites Spektrum medizinischer Anwendungen:

Wearables & Prävention: Blutzuckermessgeräte, Pulsoximeter, Fitness-Tracker, Dentalhygieneprodukte
Patientenmonitoring: EKG, Blutdruck, Vitalparameter
Medizinische Instrumente: Laborausrüstung, Diagnostikgeräte, portable Ultraschall- und Bildgebungssysteme
Therapie & Imaging: Unterstützung von Ultraschall, CT, MRT und weiteren bildgebenden Verfahren durch leistungsfähige Signalverarbeitung

Die Philosophie: Statt auf kundenspezifische Einzelchips setzt TI auf eine skalierbare Produktfamilie, die mit unterschiedlichen Analog- und Digitalfunktionen, Edge AI und Miniaturisierung ein breites Anwendungsspektrum abdeckt.

Mit der neuen Generation ultrakompakter, energieeffizienter und vielseitig einsetzbarer Mikrocontroller setzt Texas Instruments weiter auf das weitreichende Anwendungspotenzail in Embedded Medical. Die Kombination aus Miniaturisierung, flexibler Analogintegration und Edge AI eröffnet Entwicklern neue Möglichkeiten, medizinische Geräte intelligenter, kleiner und effizienter zu gestalten – von der Prävention bis zur Diagnostik und Therapie. (uh)