ADI看好醫(yī)療電子技術(shù)的應(yīng)用前景

中國(guó)的醫(yī)療電子產(chǎn)品將向中高端系列延伸

　　中國(guó)的醫(yī)療電子設(shè)備公司的產(chǎn)品將向中高端產(chǎn)品系列延伸，例如數(shù)字DR、多層CT、高端彩超以及其他大型醫(yī)療影像設(shè)備，增加全球的醫(yī)療電子市場(chǎng)份額;政府會(huì)持續(xù)加大力度扶持中國(guó)本土企業(yè)，包括直接引進(jìn)核心的海外人才以及資金投入、渠道支持等;越來(lái)越多的醫(yī)療功能設(shè)備會(huì)從醫(yī)療機(jī)構(gòu)延伸到社區(qū)、家庭以及個(gè)人，遠(yuǎn)程傳輸及實(shí)時(shí)健康數(shù)據(jù)采集會(huì)進(jìn)一步普及。遠(yuǎn)程醫(yī)療以及某些醫(yī)療服務(wù)中心，例如醫(yī)療影像中心等會(huì)陸續(xù)出現(xiàn)，專門提供患者檢測(cè)服務(wù)，通過(guò)共享信息，提供醫(yī)療資源的使用效率，并同時(shí)解決醫(yī)療資源分布不均的問(wèn)題。

　　從具體的市場(chǎng)應(yīng)用來(lái)看，X射線數(shù)字影像包括CT和DR。從2015年開(kāi)始，越來(lái)越多新的自主研發(fā)產(chǎn)品及品牌面世，打破了國(guó)外品牌在這一相對(duì)高端產(chǎn)品中的壟斷地位;專業(yè)醫(yī)療的可移動(dòng)穿戴設(shè)備也必將實(shí)質(zhì)性地增長(zhǎng)，也就意味著技術(shù)方案的成熟、產(chǎn)品形態(tài)在市場(chǎng)中的接受度、業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)模式等都將取得大的突破。從專業(yè)的醫(yī)療結(jié)構(gòu)向社區(qū)、家庭及個(gè)人延伸必將是趨勢(shì)所在。而且，預(yù)計(jì)隨著技術(shù)的成熟、行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及商業(yè)模式的完善，可穿戴產(chǎn)品將統(tǒng)一覆蓋消費(fèi)領(lǐng)域的相關(guān)產(chǎn)品，也會(huì)覆蓋醫(yī)療級(jí)的編寫(xiě)可穿戴產(chǎn)品，二者差異將逐漸縮小。

ADI公司亞太區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)理 王勝

　　對(duì)于原器件的要求已不再是單一芯片層面，而是更高集成度及子系統(tǒng)級(jí)的模塊化方案，同時(shí)要求體積、功耗以及成本都能滿足市場(chǎng)的需要，尤其是在性能和可靠性方面，不能因?yàn)榧啥鹊奶嵘腥魏蔚慕档汀３艘酝?，本地化系統(tǒng)級(jí)的技術(shù)服務(wù)以及快速的新產(chǎn)品迭代也是芯片廠商面臨的挑戰(zhàn)。

　　ADAS1131是一款256 通道、24 位電流數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊，適用于多通道、小電流采集數(shù)據(jù)的醫(yī)療CT(計(jì)算機(jī)斷層)、工業(yè)和安檢掃描儀，以及光電二極管傳感器應(yīng)用。ADAS1131的主要技術(shù)特性包括：無(wú)電荷損失、無(wú)死區(qū)時(shí)間的同步采樣;超低噪聲;可配置電流輸入范圍;集成了2個(gè)可配置采樣速率的高速 ADC、內(nèi)部緩沖器、用于數(shù)據(jù)采集的去耦和旁路電容;每通道功耗3mW;LVDS/CMOS串行接口;片上溫度傳感器。ADAS1131采用15mmx15mm的324引腳扁型SiP BGA封裝，內(nèi)部包含了電源和基準(zhǔn)電壓的去耦電容。球柵陣列為18x18全陣列，焊球間距為0.8mm，焊球直徑0.45mm。0.8mm的焊球間距可使引腳間多布線，從而減少很多激光孔和埋孔，提高PCB的成品率、可靠性，進(jìn)而降低成本。

　　ADAS1256 COF(Chip-On-Flex)是256通道集成前端模塊，適用于數(shù)字X射線。除了單芯片集成256通道、16位分辨率、22μs線路掃描速度等性能外，該解決方案還提供了9種功耗模式。由于功耗與噪聲不能同時(shí)達(dá)到最低要求，所以功耗模式的切換功能就能使得用戶自行選擇適應(yīng)當(dāng)時(shí)需求的最佳功耗、噪聲模式。對(duì)于病人來(lái)說(shuō)，最關(guān)心的是輻射劑量。因?yàn)樵谧龈鞣N檢查時(shí)，X射線對(duì)病人本身也會(huì)造成傷害。對(duì)于這點(diǎn)，該解決方案降低探測(cè)器本身的噪聲，所以在X射線劑量很少時(shí)，低噪聲的探測(cè)器也能夠接收并清晰呈現(xiàn)圖像。

　　另外，以ADI的應(yīng)用與超聲的模擬前端芯片解決方案為例，如下圖為對(duì)此類產(chǎn)品衍生過(guò)及代表產(chǎn)品的總結(jié)。

　　在醫(yī)院用便攜式醫(yī)療電子電子領(lǐng)域，ADI擁有一系列創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案，例如支持多種便攜式醫(yī)療保健領(lǐng)域的高精度、低功耗片上計(jì)量?jī)xADuCM350已在國(guó)內(nèi)和國(guó)外的幾家有代表性的大客戶中都取得重大進(jìn)展。

家用醫(yī)療保健產(chǎn)品的高性能和低功耗要求

　　在新興的可穿戴設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域，運(yùn)動(dòng)類和健康類的手表手環(huán)等產(chǎn)品將會(huì)成為可穿戴電子產(chǎn)品市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力。具體來(lái)說(shuō)以下幾點(diǎn)可能會(huì)被業(yè)內(nèi)關(guān)注：宏觀來(lái)看必將是電子設(shè)備市場(chǎng)的新的增長(zhǎng)點(diǎn);持續(xù)不斷地增加并完善健康保健類功能，甚至某些性能到達(dá)或通過(guò)醫(yī)療級(jí)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn);高集成度、小體積、低功耗以及低成本的傳感器硬件在將來(lái)的可穿戴設(shè)備開(kāi)發(fā)中會(huì)成為越發(fā)關(guān)鍵的要素;后臺(tái)數(shù)據(jù)的分析處理及反饋到終端用戶將是維持用戶持續(xù)使用的必經(jīng)之路;但是，就目前的市場(chǎng)應(yīng)用情況及技術(shù)發(fā)展來(lái)看，對(duì)于運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)及計(jì)量相對(duì)成熟，但是對(duì)于在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的相關(guān)生命體征信號(hào)的快速及精確監(jiān)測(cè)目前還有改進(jìn)的空間。所以相對(duì)應(yīng)地會(huì)催生和提升傳感器及信號(hào)處理方面的新技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，例如光電法測(cè)量體征信號(hào)，如心率、血氧含量及其他健康指數(shù)等，這需要更新的光電傳感器技術(shù)以及相應(yīng)的系統(tǒng)級(jí)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，集中包括日常運(yùn)動(dòng)情況下的持續(xù)準(zhǔn)確測(cè)量和采集到數(shù)據(jù)的后臺(tái)融合及分析使用等。

　　目前，在市場(chǎng)上比較成熟的手表以及手環(huán)類產(chǎn)品已經(jīng)日趨成熟，從趨勢(shì)來(lái)看，越來(lái)越多的健康類可穿戴產(chǎn)品已經(jīng)在鞋、帽以及眼鏡的出現(xiàn)。除此以外，可穿戴的腦電產(chǎn)品也會(huì)快會(huì)在市場(chǎng)上出現(xiàn)，其可實(shí)現(xiàn)更加炫酷好玩的應(yīng)用體現(xiàn)，例如你的睡眠監(jiān)測(cè)將更加準(zhǔn)確科學(xué)，你對(duì)外界環(huán)境的變化的反應(yīng)將被監(jiān)測(cè)或量化，例如帶有腦電監(jiān)測(cè)的耳機(jī)，可以監(jiān)測(cè)你對(duì)不同類別音樂(lè)的不同反應(yīng)等，這些都可以用來(lái)開(kāi)發(fā)非常有趣的應(yīng)用。配飾類的智能化產(chǎn)品也使得可穿戴家族的產(chǎn)品系類更加豐富。另外，環(huán)境類的監(jiān)測(cè)功能，也會(huì)在下一輪的豐富可穿戴產(chǎn)品的功能方面被廣泛采納。目前，國(guó)內(nèi)的可穿戴產(chǎn)品主要大客戶的出貨量雖然和手機(jī)的出貨量相比還有很大差距，但是絕對(duì)量已經(jīng)相當(dāng)可觀，而且這一趨勢(shì)是絕對(duì)的健康向好的。

　　概括而言，從可穿戴設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)角度的主要驅(qū)動(dòng)力來(lái)看，持續(xù)不斷地增加并完善健康保健類功能，連續(xù)非間斷性的實(shí)時(shí)健康狀況監(jiān)測(cè)，具有遠(yuǎn)程后臺(tái)數(shù)據(jù)的分析處理及反饋到終端用戶，可以為用戶帶來(lái)極大的便利，也必然會(huì)推動(dòng)整個(gè)市場(chǎng)的快速發(fā)展。隨著這些健康類的功能及性能在可穿戴中的逐漸完善，并被廣大的消費(fèi)者接受，以及整個(gè)相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)性的配套和跟進(jìn)，到那時(shí)，整個(gè)可穿戴市場(chǎng)將是更加成熟和普及。

　　便攜式、可移動(dòng)式以及可穿戴式以及遠(yuǎn)程化的應(yīng)用對(duì)設(shè)備端的芯片也提出更好的要求，尤其是在性能、功耗、體積以及方案的完整性方面都與傳統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備對(duì)芯片不同，其整體要求更苛刻。同時(shí)，由此也帶來(lái)新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，例如高性能及低功耗的先進(jìn)傳感器產(chǎn)品備受市場(chǎng)青睞，模擬混合信號(hào)處理、無(wú)線傳輸?shù)确矫娑荚诖呱碌亩引嫶蟮氖袌?chǎng)機(jī)會(huì)。同時(shí)，技術(shù)和方案的服務(wù)同樣重要，尤其對(duì)新的醫(yī)療設(shè)備提供商，數(shù)據(jù)的深入分析和反饋到最終用戶，也將成為新的業(yè)務(wù)模式。更大的變化是單個(gè)電子元器件的需求量相對(duì)于傳統(tǒng)醫(yī)療電子領(lǐng)域中的需求量大很多，而且要求的交付周期要快很多，對(duì)于供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，改變?cè)械墓?yīng)及服務(wù)模式就顯得尤為重要。

　　在可移動(dòng)的醫(yī)療保健可穿戴電子領(lǐng)域，ADI擁有一系列創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案。超低功耗3軸數(shù)字MEMS產(chǎn)品ADXL362在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)喚醒模式下功耗僅為300 nA，其超低功耗的特征是可穿戴運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的理想解決方案;低功耗、單導(dǎo)聯(lián)、心率監(jiān)護(hù)儀模擬前端(AFE) AD8232，專為滿足新興的健身設(shè)備、便攜式/佩戴式監(jiān)控設(shè)備和遠(yuǎn)程健康監(jiān)護(hù)設(shè)備的ECG信號(hào)調(diào)理要求而設(shè)計(jì);

　　ADI系列低功耗、單導(dǎo)聯(lián)、心率監(jiān)護(hù)儀模擬前端 (AFE) AD8232以及最新的AD8233，專為滿足新興的健身設(shè)備、便攜式/佩戴式監(jiān)控設(shè)備和遠(yuǎn)程健康監(jiān)護(hù)設(shè)備的ECG信號(hào)調(diào)理要求而設(shè)計(jì)。與當(dāng)前很多集成解決方案中采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同，AD8233高度靈活的模擬濾波配置采用雙極高通濾波器，結(jié)合芯片內(nèi)部的儀表放大器架構(gòu)和無(wú)使用約束運(yùn)算(增益)放大器，支持用戶采用多極低通濾波技術(shù)來(lái)消除線路噪聲和其他干擾，并可提供在關(guān)斷(shutdown)模式下的導(dǎo)聯(lián)脫落監(jiān)測(cè)功能。它為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供了靈活性，將健身和醫(yī)療監(jiān)護(hù)的價(jià)值和性能提升到一個(gè)新的水平。另外一款高集成度的ADAS1000完全可以用于類似的應(yīng)用場(chǎng)合，提供高質(zhì)量高集成的多導(dǎo)聯(lián)心電、呼吸及搏器檢測(cè)以及其他功能于一身的解決方案，是高性能診斷級(jí)ECG監(jiān)測(cè)的首選方案。

　　除此以外，在迎合便攜式設(shè)備中電源管理特定的低功耗，小體積及低成本的要求，ADI有ADP150，ADP160等產(chǎn)品。在光電法測(cè)量生理體征信號(hào)方面，ADI的ADPD系列傳感器及信號(hào)處理方案，正在被眾多大的品牌客戶設(shè)計(jì)使用。專門應(yīng)用于光電法的各類生理體征信號(hào)的監(jiān)測(cè)的具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品ADPD系列產(chǎn)品，例如ADPD142、APD153、 ADPD144以及ADPD174等，是目前市面上(可以看到的)集成度高(Photodiode + LED + 模擬前端采集AFE +LED driver + 環(huán)境光抑制等，輸出就是I2C的數(shù)字量)、體積小、功耗低、性能良好的解決方案?？捎糜谠\斷級(jí)產(chǎn)品也可適用于消費(fèi)級(jí)的產(chǎn)品相關(guān)體征信號(hào)的采集，例如心率、血氧含量等。例如ADPD174GGI，可大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)級(jí)光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)，進(jìn)而保證最終產(chǎn)品的一致性和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的成本及效率。