ADI看好醫療電子技術(shù)的應用前景

中國的醫療電子產(chǎn)品將向中高端系列延伸

　　中國的醫療電子設備公司的產(chǎn)品將向中高端產(chǎn)品系列延伸，例如數字DR、多層CT、高端彩超以及其他大型醫療影像設備，增加全球的醫療電子市場(chǎng)份額;政府會(huì )持續加大力度扶持中國本土企業(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)越多的醫療功能設備會(huì )從醫療機構延伸到社區、家庭以及個(gè)人，遠程傳輸及實(shí)時(shí)健康數據采集會(huì )進(jìn)一步普及。遠程醫療以及某些醫療服務(wù)中心，例如醫療影像中心等會(huì )陸續出現，專(zhuān)門(mén)提供患者檢測服務(wù)，通過(guò)共享信息，提供醫療資源的使用效率，并同時(shí)解決醫療資源分布不均的問(wèn)題。

　　從具體的市場(chǎng)應用來(lái)看，X射線(xiàn)數字影像包括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，打破了國外品牌在這一相對高端產(chǎn)品中的壟斷地位;專(zhuān)業(yè)醫療的可移動(dòng)穿戴設備也必將實(shí)質(zhì)性地增長(cháng)，也就意味著(zhù)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)的運營(yíng)模式等都將取得大的突破。從專(zhuān)業(yè)的醫療結構向社區、家庭及個(gè)人延伸必將是趨勢所在。而且，預計隨著(zhù)技術(shù)的成熟、行業(yè)生態(tài)系統及商業(yè)模式的完善，可穿戴產(chǎn)品將統一覆蓋消費領(lǐng)域的相關(guān)產(chǎn)品，也會(huì )覆蓋醫療級的編寫(xiě)可穿戴產(chǎn)品，二者差異將逐漸縮小。

ADI公司亞太區醫療行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)理 王勝

　　對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級的模塊化方案，同時(shí)要求體積、功耗以及成本都能滿(mǎn)足市場(chǎng)的需要，尤其是在性能和可靠性方面，不能因為集成度的提升有任何的降低。除此以外，本地化系統級的技術(shù)服務(wù)以及快速的新產(chǎn)品迭代也是芯片廠(chǎng)商面臨的挑戰。

　　ADAS1131是一款256 通道、24 位電流數字轉換器模塊，適用于多通道、小電流采集數據的醫療CT(計算機斷層)、工業(yè)和安檢掃描儀，以及光電二極管傳感器應用。ADAS1131的主要技術(shù)特性包括：無(wú)電荷損失、無(wú)死區時(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、內部緩沖器、用于數據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，內部包含了電源和基準電壓的去耦電容。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(xiàn)，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，適用于數字X射線(xiàn)。除了單芯片集成256通道、16位分辨率、22μs線(xiàn)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)達到最低要求，所以功耗模式的切換功能就能使得用戶(hù)自行選擇適應當時(shí)需求的最佳功耗、噪聲模式。對于病人來(lái)說(shuō)，最關(guān)心的是輻射劑量。因為在做各種檢查時(shí)，X射線(xiàn)對病人本身也會(huì )造成傷害。對于這點(diǎn)，該解決方案降低探測器本身的噪聲，所以在X射線(xiàn)劑量很少時(shí)，低噪聲的探測器也能夠接收并清晰呈現圖像。

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

　　在醫院用便攜式醫療電子電子領(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療保健領(lǐng)域的高精度、低功耗片上計量?jì)xADuCM350已在國內和國外的幾家有代表性的大客戶(hù)中都取得重大進(jìn)展。

家用醫療保健產(chǎn)品的高性能和低功耗要求

　　在新興的可穿戴設備應用領(lǐng)域，運動(dòng)類(lèi)和健康類(lèi)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(cháng)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)內關(guān)注：宏觀(guān)來(lái)看必將是電子設備市場(chǎng)的新的增長(cháng)點(diǎn);持續不斷地增加并完善健康保健類(lèi)功能，甚至某些性能到達或通過(guò)醫療級的應用標準;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)的可穿戴設備開(kāi)發(fā)中會(huì )成為越發(fā)關(guān)鍵的要素;后臺數據的分析處理及反饋到終端用戶(hù)將是維持用戶(hù)持續使用的必經(jīng)之路;但是，就目前的市場(chǎng)應用情況及技術(shù)發(fā)展來(lái)看，對于運動(dòng)的檢測及計量相對成熟，但是對于在運動(dòng)狀態(tài)的相關(guān)生命體征信號的快速及精確監測目前還有改進(jìn)的空間。所以相對應地會(huì )催生和提升傳感器及信號處理方面的新技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，例如光電法測量體征信號，如心率、血氧含量及其他健康指數等，這需要更新的光電傳感器技術(shù)以及相應的系統級數據處理技術(shù)，集中包括日常運動(dòng)情況下的持續準確測量和采集到數據的后臺融合及分析使用等。

　　目前，在市場(chǎng)上比較成熟的手表以及手環(huán)類(lèi)產(chǎn)品已經(jīng)日趨成熟，從趨勢來(lái)看，越來(lái)越多的健康類(lèi)可穿戴產(chǎn)品已經(jīng)在鞋、帽以及眼鏡的出現。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，其可實(shí)現更加炫酷好玩的應用體現，例如你的睡眠監測將更加準確科學(xué)，你對外界環(huán)境的變化的反應將被監測或量化，例如帶有腦電監測的耳機，可以監測你對不同類(lèi)別音樂(lè )的不同反應等，這些都可以用來(lái)開(kāi)發(fā)非常有趣的應用。配飾類(lèi)的智能化產(chǎn)品也使得可穿戴家族的產(chǎn)品系類(lèi)更加豐富。另外，環(huán)境類(lèi)的監測功能，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，國內的可穿戴產(chǎn)品主要大客戶(hù)的出貨量雖然和手機的出貨量相比還有很大差距，但是絕對量已經(jīng)相當可觀(guān)，而且這一趨勢是絕對的健康向好的。

　　概括而言，從可穿戴設備發(fā)展趨勢角度的主要驅動(dòng)力來(lái)看，持續不斷地增加并完善健康保健類(lèi)功能，連續非間斷性的實(shí)時(shí)健康狀況監測，具有遠程后臺數據的分析處理及反饋到終端用戶(hù)，可以為用戶(hù)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(zhù)這些健康類(lèi)的功能及性能在可穿戴中的逐漸完善，并被廣大的消費者接受，以及整個(gè)相關(guān)生態(tài)系統的服務(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程化的應用對設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的醫療設備對芯片不同，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，模擬混合信號處理、無(wú)線(xiàn)傳輸等方面都在催生新的而且龐大的市場(chǎng)機會(huì )。同時(shí)，技術(shù)和方案的服務(wù)同樣重要，尤其對新的醫療設備提供商，數據的深入分析和反饋到最終用戶(hù)，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于傳統醫療電子領(lǐng)域中的需求量大很多，而且要求的交付周期要快很多，對于供應商來(lái)說(shuō)，改變原有的供應及服務(wù)模式就顯得尤為重要。

　　在可移動(dòng)的醫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軸數字MEMS產(chǎn)品ADXL362在運動(dòng)檢測喚醒模式下功耗僅為300 nA，其超低功耗的特征是可穿戴運動(dòng)監測設備的理想解決方案;低功耗、單導聯(lián)、心率監護儀模擬前端(AFE) AD8232，專(zhuān)為滿(mǎn)足新興的健身設備、便攜式/佩戴式監控設備和遠程健康監護設備的ECG信號調理要求而設計;

　　ADI系列低功耗、單導聯(lián)、心率監護儀模擬前端 (AFE) AD8232以及最新的AD8233，專(zhuān)為滿(mǎn)足新興的健身設備、便攜式/佩戴式監控設備和遠程健康監護設備的ECG信號調理要求而設計。與當前很多集成解決方案中采用的拓撲結構不同，AD8233高度靈活的模擬濾波配置采用雙極高通濾波器，結合芯片內部的儀表放大器架構和無(wú)使用約束運算(增益)放大器，支持用戶(hù)采用多極低通濾波技術(shù)來(lái)消除線(xiàn)路噪聲和其他干擾，并可提供在關(guān)斷(shutdown)模式下的導聯(lián)脫落監測功能。它為系統設計人員提供了靈活性，將健身和醫療監護的價(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(lèi)似的應用場(chǎng)合，提供高質(zhì)量高集成的多導聯(lián)心電、呼吸及搏器檢測以及其他功能于一身的解決方案，是高性能診斷級ECG監測的首選方案。

　　除此以外，在迎合便攜式設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。在光電法測量生理體征信號方面，ADI的ADPD系列傳感器及信號處理方案，正在被眾多大的品牌客戶(hù)設計使用。專(zhuān)門(mén)應用于光電法的各類(lèi)生理體征信號的監測的具有獨特優(yōu)勢的產(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的數字量)、體積小、功耗低、性能良好的解決方案?？捎糜谠\斷級產(chǎn)品也可適用于消費級的產(chǎn)品相關(guān)體征信號的采集，例如心率、血氧含量等。例如ADPD174GGI，可大大簡(jiǎn)化系統級光學(xué)結構設計的挑戰，進(jìn)而保證最終產(chǎn)品的一致性和生產(chǎn)環(huán)節的成本及效率。