CT設備芯片市場(chǎng)之未來(lái)

    捕獲“跳動(dòng)的心臟”

    “過(guò)去，單層CT只能得到器官的圖像切片，”周文勝介紹。而與此形成鮮明對比的是，高層數CT系統則能夠以高精度捕獲實(shí)時(shí)圖像，如跳動(dòng)的心臟等，從而減少了患者暴露在X射線(xiàn)下的時(shí)間。

    ADAS1128是一款24位電流/數字轉換器，它可將光電二極管陣列信號轉變成數字信號。該器件提供128個(gè)數據轉換通道，并將速度從6kSPS（每秒采樣數）提高到20kSPS，其支持的通道數是市場(chǎng)上現存的任何一種集成轉換器解決方案的4倍（128比32）。

    “對于一個(gè)典型的高端CT系統而言，高集成度是至關(guān)重要的，”周文勝指出。單層CT通常有1000個(gè)接收器，因此256層CT設備就有多于250K的數據信號采集鏈（或大于250000的光電二極管電流）。如此多層的設備，無(wú)疑困擾著(zhù)過(guò)去的設計，因為如果使用分立器件實(shí)現系統，機械方面的條件則限制了這些數據信號采集鏈的整合。一個(gè)64層的系統需要大約64K的數據信號采集鏈，因此，必須整合600多個(gè)ADAS1128，如果是相對比較先進(jìn)掃描儀現在大約有250K數據信號采集鏈，則需要約2000個(gè)這樣的芯片。與此同時(shí)，CT設備的層數是在不斷增加的。ADAS1128可替代以前較低通道集成度的轉換器，它在一平方厘米的單芯片上集成了一個(gè)24位分辨率ADC（模數轉換器）、128個(gè)同步采樣的數據轉換器通道（可選的采樣率最高達20kSPS）、片上溫度傳感器和參考緩沖器。除了通道數提高四倍以外，與目前市場(chǎng)上的任何一種解決方案相比，ADAS1128還可提供3倍以上的吞吐量。

    在全速狀態(tài)下，ADAS1128消耗的功率（4.5毫瓦/通道）不到其它解決方案（10毫瓦/通道）的一半。它還可以提供優(yōu)越的整體性能規格，如無(wú)電荷損失、更多的滿(mǎn)量程范圍選擇和超低噪聲（對低劑量X射線(xiàn)系統來(lái)說(shuō)可降到0.4fC）。

    據悉，ADAS1128電流/數字轉換器在2009年2月4日已投入量產(chǎn)。而且除了CT系統以外，ADAS1128還使得基于X射線(xiàn)設計的安全成像系統能夠應用于貨運碼頭、港口和機場(chǎng)。

    “正如年底的購車(chē)熱潮一樣，”周文勝說(shuō)，即使由于整體經(jīng)濟形式的影響，某些需求被延緩了，但最終會(huì )在某個(gè)時(shí)刻爆發(fā)出來(lái)，醫療市場(chǎng)的需求也不例外。隨著(zhù)中國市場(chǎng)幾年前從國外購置二手儀器更新?lián)Q代，以及不斷增長(cháng)地對16位CT設備生產(chǎn)的需求，“CT市場(chǎng)具有很強的增長(cháng)潛力。”

    眾廠(chǎng)商分食

    盡管具有一定的性能優(yōu)勢，但尤其對于多層CT設備市場(chǎng)而言，ADAS1128仍然有若干不容忽視的勁敵。

    談及轉換器，首先不得不提的是TI（德州儀器），早在2006年，TI就已經(jīng)推出了20位、32通道的電流輸入模數轉換器DDC232，該款器件將電流-至-電壓轉換與A/D轉換相結合，以便32位獨立式低電平電流輸出器件（例如光電二極管）可以直接連接到它的輸出端和實(shí)現數字化。在此之前TI類(lèi)似的產(chǎn)品有雙電流輸入20位模數轉換器DDC112、DDC114和八路電流輸入20位模數轉換器DDC118。

    但之后TI電流轉換器件的推出略顯乏力，只在2008年推出了一款16位、16通道電流輸入模數轉換器DDC316。

　　如果單以性能最為接近的DDC232做比較，作為后來(lái)者的ADAS1128仍頗具競爭力。但是，畢竟　　DDC2312在過(guò)去的兩年中，已經(jīng)具有一定的市場(chǎng)，且在可靠性相當重要的醫療電子產(chǎn)品而言，芯片級別產(chǎn)品更新?lián)Q代的頻率并不高，所以DDC232仍然不失為一個(gè)強勁的競爭者。
    同樣是TI，在2008年1月，推出了10位和12位8通道ADC系列產(chǎn)品ADS528×，據德州儀器業(yè)務(wù)拓展工程師馬凱介紹，該系列ADC采用業(yè)界最小的封裝且具有領(lǐng)先的低功耗特性，其功耗比同類(lèi)競爭解決方案低30%，滿(mǎn)足了高密度醫學(xué)成像和無(wú)線(xiàn)通信系統的要求。與此同時(shí)，美國國家半導體也推出首款采用CTSD(連續時(shí)間Sigma-delta)技術(shù)的高速模擬/數字轉換器——ADC12EU050。目標市場(chǎng)與德州儀器的ADS5281類(lèi)似，也將針對醫療設備和工業(yè)設備的成像系統。

    當然，各個(gè)廠(chǎng)商在針對不同的目標市場(chǎng)時(shí)，會(huì )有不同的系統集成，但僅從CT市場(chǎng)而言，新推出的產(chǎn)品從性能上和市場(chǎng)定位上，都具有一定優(yōu)勢，對多層CT設備市場(chǎng)也應該是個(gè)不錯的消息。

    未來(lái)之路

    在未來(lái)幾年，高層CT設備需求仍將持續增長(cháng)。但是，就在供應商努力提升CT層數、減少掃描時(shí)間的過(guò)程中，覆蓋范圍已經(jīng)達到了某些極限值，超過(guò)這個(gè)數，球管不能提供足夠的能量照射到全部覆蓋范圍。而且，一些放射學(xué)家還認為，在處理非運動(dòng)器官上，256層和320層CT比64層CT多做不了多少事。因此供應商們也在尋求增加層數之外的諸多方法，比如尋找新的檢測材料或改進(jìn)旋轉時(shí)間等。

    但畢竟256層對于中國而言，還是個(gè)高級設備，在普遍以2層CT設備為主的市場(chǎng)，瞄準高層CT設備的芯片仍然具有相當的市場(chǎng)潛力。不容否認的是，市場(chǎng)總會(huì )期待更具成本效益、減少放射劑量技術(shù)的出現。

    “其實(shí)，最難的是自己對自己的挑戰，”周文勝不禁感慨。對于以應用為主導的市場(chǎng)，技術(shù)的實(shí)現固然重要，但更為重要的是廠(chǎng)商如何創(chuàng )造與客戶(hù)溝通的平臺，從而更好地自己理解所面臨的市場(chǎng)。