中國醫用芯片市場(chǎng)增長(cháng)快，高品質(zhì)方案促進(jìn)大健康剛需

日前爆發(fā)的武漢疫情，人們再度關(guān)注醫療器械的緊缺，以及關(guān)鍵半導體芯片的作用，同時(shí)思考遠程醫療如何更好地落地，智能可穿戴設備如何提高精度，AI如何加速等。

不久前，電子產(chǎn)品世界記者訪(fǎng)問(wèn)了ADI中國區醫療行業(yè)市場(chǎng)總監彭智峰先生，請他介紹了醫療器械當年的市場(chǎng)狀況，及ADI的解決方案。

1 世界和中國的醫療器械市場(chǎng)

醫療在中國乃至世界是非常有前景的行業(yè)。因為醫療有著(zhù)非常特殊的特性:隨著(zhù)人口的穩步增長(cháng)，醫療服務(wù)會(huì )相應增長(cháng)。

據統計，從2017—2018年，亞太區年均增長(cháng)率是20%，未來(lái)3年增長(cháng)潛力巨大（表1）。亞太區將是全球收入增長(cháng)的主要驅動(dòng)力，其中，中國是亞太區的最重要市場(chǎng)。

表1 全球醫療半導體的營(yíng)收

出貨量角度，亞太區的出貨數量是最大的（如表2）。預計2015—2022年，亞太區繼續保持最快的增長(cháng)速度，2017—2018年增長(cháng)率為23%。

表2 全球醫療半導體的出貨量

通過(guò)表1與表2數據的對比分析，可以看出亞太區的醫療器械平均售價(jià)是最低的，這也意味著(zhù)隨著(zhù)中國本土醫療器械企業(yè)的發(fā)展，尤其是高端醫療器械，中國具有收入增長(cháng)的最高潛力。

2 中國醫療器械市場(chǎng)的主要驅動(dòng)力

1）政策是中國醫療器械市場(chǎng)的一個(gè)主要驅動(dòng)力

● 互聯(lián)網(wǎng)醫療/遠程醫療報銷(xiāo)會(huì )進(jìn)入醫保

在2019年的第3季度，衛健委、醫保局出臺了政策，相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)醫療要進(jìn)入醫保，要求各地衛生部門(mén)制訂價(jià)格政策。這意味著(zhù)國家希望把慢病管理或遠程診療發(fā)展起來(lái)，因為中國進(jìn)入了老齡化國家。

● 醫療器械的國產(chǎn)替代。

在相同條件下，可能政策上會(huì )更傾向于，例如醫院招標會(huì )更集中于本土企業(yè)。

2）可穿戴領(lǐng)域發(fā)展快。中國已經(jīng)成為全球第一大智能可穿戴市場(chǎng)。

基于對主要市場(chǎng)和產(chǎn)品趨勢的判斷，ADI認為遠程監護以及加上具有臨床精度的健康監測功能的智能可穿戴設備會(huì )呈現爆發(fā)式的增長(cháng)，醫院內設備會(huì )更多醫院外轉移。

●   健康或亞健康人群會(huì )佩戴一些心電、血氧的監護設備，上傳數據到云端，方便醫生進(jìn)行遠程的判斷。

●   慢病管理和數字化遠程診療，這也是從5年甚至10年前就已經(jīng)在全球興起的趨勢，現在仍然方興未艾。

3 醫療健康的4類(lèi)產(chǎn)品

醫療健康分為4個(gè)步驟：預防、診斷、治療、疾病管理（如下圖）。

● 預防。發(fā)展最快的是消費級可穿戴產(chǎn)品。有些健康人群或接近亞健康的人群，會(huì )佩戴手環(huán)、手表來(lái)監測一些體征信號，主要用于健康監測或預防。例如糖尿病前期患者，可以佩戴健康監測手環(huán)等可穿戴設備，用來(lái)監測血糖或相關(guān)的體檢信號，諸如今天是不是吃得太多了，運動(dòng)量是否足夠，不然長(cháng)此以往會(huì )走向糖尿病、。

● 診斷。包括醫療影像、體外診斷、體征信號檢測。做體檢的人都知道，去醫院照X光/拍CT屬于醫療影像，驗血屬于體外診斷，這些是基本的醫療檢測手段。

● 治療。需要ICU（重癥監護病房）監護和檢測設備，以及外科的手術(shù)設備等。

● 疾病管理。包括移動(dòng)監護和慢病管理。

ADI的半導體產(chǎn)品貫穿了上述的整個(gè)醫療健康領(lǐng)域。ADI的特點(diǎn)是針對各種設備都有相應的芯片解決方案，與國際國內的領(lǐng)先廠(chǎng)商都有相應的合作。ADI的優(yōu)勢是有完整的信號鏈，而不僅僅是單個(gè)的產(chǎn)品。

4 三大醫療器械市場(chǎng)及ADI的作用

1）醫療影像&監護

據中國醫療器械藍皮書(shū)（2019版），中國醫學(xué)影像市場(chǎng)規模發(fā)展速度高于全球，2010—2017年的年均增長(cháng)率為7%（注：全球為1%），各級醫療機構影像設備新購置以及老舊設備更新?lián)Q代的需求不斷提升。

影像分為CT（計算機斷層掃描）、核磁共振（MRI）、超聲、X光、DSA（數字減影血管造影）等。全球醫療影像市場(chǎng)中，X線(xiàn)類(lèi)影像設備，諸如CR（計算機X線(xiàn)攝影）、DR（數字X線(xiàn)攝影）占據超過(guò)1/3的市場(chǎng)份額。

老牌外資企業(yè)GE、西門(mén)子、飛利浦在全球和中國均占據較大市場(chǎng)份額。不過(guò)，隨著(zhù)中國本土技術(shù)消化和政策的扶持，國內企業(yè)也在蓬勃發(fā)展，正出現進(jìn)口替代趨勢。

可以說(shuō)，醫療數字影像領(lǐng)域是ADI的強項，ADI與全球最大的幾家廠(chǎng)商有長(cháng)期的合作。ADI的產(chǎn)品一代代在迭代，幫助客戶(hù)實(shí)現更高精度的數據傳輸，更高精度的影像。以下介紹幾種主流產(chǎn)品及ADI的最新解決方案。

● 數字平板X(qián)光機（探測器）。在醫院里做體檢或拍片子時(shí)，患者會(huì )躺在床上或站立著(zhù)，拍肺部等器官的照片。為此，ADI有ADAS1256信號鏈的處理（如下圖）。

● 超聲。每年職工員工體檢時(shí)，超聲檢查是一個(gè)必不可少的，檢查身體的不同部位，具有比較靈活以及對于人體的軟組織會(huì )比較清晰的特點(diǎn)。下圖是ADI超聲系統解決方案的信號鏈，模擬信號轉換成數字信號。

● CT。CT是醫院設備里最典型的大型設備，首先它的單價(jià)很高，在醫院設備里是最貴的設備之一。另外CT對臨床精度的要求最高，從信號處理角度分為16通道、64通道，正向128通道的發(fā)展，不同的掃描通道數導致對數據的精度有影響?？傮w趨勢是：通道數越高，數據精度或者圖像清晰度越高；X射線(xiàn)的劑量低/噪聲低；縮短上市時(shí)間；更低系統成本，這不僅體現在價(jià)格上，更多是在可靠性、服務(wù)的便捷性、響應速度等方面。

為此，ADI也有信號鏈的解決方案，ADAS1128/9、ADAS1134/5。實(shí)際上，ADI很早就開(kāi)始與包括中國在內的領(lǐng)先客戶(hù)一起共同成長(cháng)，用在了他們的主要產(chǎn)品上。

ADI在CT領(lǐng)域典型的高端產(chǎn)品ADAS1135，具有256通道，是新一代的模擬/數字轉換模塊，分辨率達24位。

2）體外診斷

人們去醫院檢驗科驗血或組織液的時(shí)候，這種設備把你身體里的液體、血液、組織液提取出來(lái)，放到外界，然后通過(guò)數字或反應的方式去檢測血液里或身體中某項或幾項基本的身體指標，諸如血氣、血糖等。

體外診斷是醫療或臨床醫療里的一大分支。有數據統計表明，在全球幾大醫療器械或醫藥分子領(lǐng)域中，體外診斷排名第2（注：排名第一的是醫療影像，因影像設備的單價(jià)高），所以體外診斷也是醫療領(lǐng)域非常重要的臨床應用場(chǎng)景。

從市場(chǎng)看（如下圖），我國IVD（體外診斷產(chǎn)品）市場(chǎng)增長(cháng)非常迅速。

典型的ICD是生化分析儀。生化設備的基本原理是利用一些酶反應或者組織液反應，或者光的折射方式等，把模擬信號通過(guò)ADC（模擬/數字轉換器）芯片轉化為數字信號，最后得出身體的某個(gè)組織的血氧、血糖等參數。

ADI的主要應用也是以信號鏈的方式體現。例如血糖儀或動(dòng)態(tài)血糖儀里有ADI的一些芯片應用。另外，ADI還有一些相關(guān)的電源管理解決方案，這得益于A(yíng)DI收購了凌力爾特公司。因為體外診斷設備相對于檢驗科的設備來(lái)說(shuō)，對于電源的要求是非常精準，不能有干擾信號，凌力爾特在電源管理方面有獨到的優(yōu)勢。

3）智能可穿戴設備

全球可穿戴設備的出貨量是非常大的，且增長(cháng)可觀(guān)。據IDC統計，2019年第1季度全球出貨量4960萬(wàn)臺，同比增長(cháng)55%。預計智能可穿戴設備未來(lái)仍會(huì )保持快速發(fā)展，到2021年可達2.82億只。

 中國已經(jīng)成為全球第一的智能可穿戴市場(chǎng)。據IDC的數據，2019年第1季度，中國可穿戴設備市場(chǎng)出貨量為1950萬(wàn)臺，同比增長(cháng)34.7%。市場(chǎng)集中度進(jìn)一步向頭部幾個(gè)廠(chǎng)家集中。

在功能需求方面，ADI從合作伙伴、第三方的市場(chǎng)運營(yíng)機構的數字中看到，對于可穿戴市場(chǎng)，最關(guān)鍵、最期待的功能是健康監測功能。因為只有這個(gè)功能才會(huì )把可穿戴設備從潮人玩具最終變成普遍剛需。

健康監測或智能可穿戴的核心功能是什么？其實(shí)就是體能信號檢測。有哪些基本的指標呢？心率、心電、BMI（身體質(zhì)量指數）等指標原本是涇渭分明的，這種所謂的體征信號監測來(lái)自于醫院內，醫生在ICU（重癥監護病房）或者CCU（冠心病監護病房）里有監護設備來(lái)監測體征信號。醫院外原本沒(méi)有這些功能的，但是隨著(zhù)醫學(xué)或慢病診療的發(fā)展，慢慢地這些體征監測信號延展到院外，現在有些領(lǐng)先的可穿戴設備廠(chǎng)家，手表上具有血氧監測、心率等功能，原來(lái)只是消費級產(chǎn)品，現在開(kāi)始慢慢往具有醫療監測精度或臨床監測精度上轉變。

這些產(chǎn)品的要求對于醫院內和醫院外來(lái)說(shuō)也不一樣，醫院內更追求高性能（注：這是ADI傳統的強項）。醫院外要求低功耗、高性能、無(wú)線(xiàn)傳輸、數據服務(wù)等。

下圖介紹了ADI的體征信號監測在可穿戴設備中的應用。對于幾大基本特征，諸如心率、心電、血氧等，ADI都有相應的傳感器，包括體溫、阻抗、光學(xué)等，從模擬信號處理到數字信號處理，從無(wú)線(xiàn)通訊到最后的算法，是一套完整的解決方案。因為對于終端客戶(hù)或應用場(chǎng)景，大家最需要的是一個(gè)場(chǎng)景，一攬子解決方案可提供一個(gè)判斷，以解釋這種信號和數字帶來(lái)的意義。

下圖是ADI體征信號采集和處理的主要技術(shù)及產(chǎn)品，主要是硬件。

體征信號里，從基本原理出發(fā)分類(lèi)，分為以下幾類(lèi)：光電、阻抗、生理電勢、體溫、運動(dòng)、環(huán)境，ADI產(chǎn)品中，紅顏色的是新產(chǎn)品。ADI產(chǎn)品都具備這樣一些特征：低功耗、診斷級信號，完整的解決方案、專(zhuān)利技術(shù)服務(wù)等。

ADI的優(yōu)勢是能提供診斷級性能。那么，一個(gè)可穿戴場(chǎng)景為什么要診斷級性能？如果大家比較清楚的話(huà)，可穿戴設備在五六年前就比較火了，相對有一個(gè)概念——萬(wàn)物互聯(lián)、人體大數據。但是在最近幾年又有點(diǎn)降溫，因為在醫療領(lǐng)域，醫生不認可。關(guān)鍵原因是采集的數據不夠準確。所以未來(lái)在可穿戴應用場(chǎng)景下，消費級的電子產(chǎn)品也需要往診療級性能上靠，才能真正地實(shí)現它原始的使命，最終在醫院外也實(shí)現慢病管理，或者遠程醫療。

下圖是ADI對于智能可穿戴/健康可穿戴/大健康領(lǐng)域的一站式總體解決方案。為此，ADI在美國還專(zhuān)門(mén)把所有的解決方案作出一個(gè)手表，這是跟一家美國公司合作的。這個(gè)產(chǎn)品證明了ADI在所有產(chǎn)品級別的方方面面能夠提供一些應用，能夠提供方案演示、客觀(guān)評估、快速算法等。

5 歡迎國產(chǎn)芯片同臺競技

現在國產(chǎn)芯片替代的呼聲也比較高，這對ADI是不是帶來(lái)了一些挑戰？

實(shí)際上，這是個(gè)廣泛存在的話(huà)題，不僅僅是在醫療半導體領(lǐng)域。從行業(yè)人士角度來(lái)看，ADI不僅不排斥，反而感到很欣慰，因為看到很多中國的模擬半導體企業(yè)有自己的能力和產(chǎn)品。

ADI已發(fā)展了50多年，經(jīng)歷了包括歐美日半導體企業(yè)的眾多競爭，現在又有了國內很多欣欣向榮的模擬半導體企業(yè)的競爭，總體上對行業(yè)是好事，希望在競爭過(guò)程中，各家把自己的能力和優(yōu)勢都發(fā)揮出來(lái)，激勵這個(gè)行業(yè)繼續往下一個(gè)階段的創(chuàng )新去演進(jìn)，為最終的客戶(hù)提供更好的、更好的服務(wù)。

同時(shí)，競爭對ADI有促進(jìn)、激勵的作用。希望在競爭中繼續激發(fā)ADI對于創(chuàng )新的追求，引導出更多對最終用戶(hù)更有價(jià)值的創(chuàng )新。

6 ADI在A(yíng)I方面的發(fā)展規劃

AI是未來(lái)的一個(gè)必然趨勢。

AI分幾個(gè)層面。ADI更關(guān)注的是前端的信息傳輸精準度的挑戰。ADI將與合作伙伴攜手實(shí)現整個(gè)AI，例如提升信息層面的精準度，包括診斷一些病情，或者問(wèn)題判決的準確度。

實(shí)際上，ADI現在已經(jīng)開(kāi)始有一些這樣的嘗試，包括在跟一些客戶(hù)做非常深度的AI層面的合作，來(lái)提高整個(gè)疾病判定的準確。但是ADI短期內不會(huì )做AI處理器，或者做太多的非常直接的AI算法。