ADI看好医疗电子技术的应用前景

中国的医疗电子产品将向中高端系列延伸

　　中国的医疗电子设备公司的产品将向中高端产品系列延伸，例如数字DR、多层CT、高端彩超以及其他大型医疗影像设备，增加全球的医疗电子市场份额;政府会持续加大力度扶持中国本土企业，包括直接引进核心的海外人才以及资金投入、渠道支持等;越来越多的医疗功能设备会从医疗机构延伸到社区、家庭以及个人，远程传输及实时健康数据采集会进一步普及。远程医疗以及某些医疗服务中心，例如医疗影像中心等会陆续出现，专门提供患者检测服务，通过共享信息，提供医疗资源的使用效率，并同时解决医疗资源分布不均的问题。

　　从具体的市场应用来看，X射线数字影像包括CT和DR。从2015年开始，越来越多新的自主研发产品及品牌面世，打破了国外品牌在这一相对高端产品中的垄断地位;专业医疗的可移动穿戴设备也必将实质性地增长，也就意味着技术方案的成熟、产品形态在市场中的接受度、业务的运营模式等都将取得大的突破。从专业的医疗结构向社区、家庭及个人延伸必将是趋势所在。而且，预计随着技术的成熟、行业生态系统及商业模式的完善，可穿戴产品将统一覆盖消费领域的相关产品，也会覆盖医疗级的编写可穿戴产品，二者差异将逐渐缩小。

ADI公司亚太区医疗行业市场经理 王胜

　　对于原器件的要求已不再是单一芯片层面，而是更高集成度及子系统级的模块化方案，同时要求体积、功耗以及成本都能满足市场的需要，尤其是在性能和可靠性方面，不能因为集成度的提升有任何的降低。除此以外，本地化系统级的技术服务以及快速的新产品迭代也是芯片厂商面临的挑战。

　　ADAS1131是一款256 通道、24 位电流数字转换器模块，适用于多通道、小电流采集数据的医疗CT(计算机断层)、工业和安检扫描仪，以及光电二极管传感器应用。ADAS1131的主要技术特性包括：无电荷损失、无死区时间的同步采样;超低噪声;可配置电流输入范围;集成了2个可配置采样速率的高速 ADC、内部缓冲器、用于数据采集的去耦和旁路电容;每通道功耗3mW;LVDS/CMOS串行接口;片上温度传感器。ADAS1131采用15mmx15mm的324引脚扁型SiP BGA封装，内部包含了电源和基准电压的去耦电容。球栅阵列为18x18全阵列，焊球间距为0.8mm，焊球直径0.45mm。0.8mm的焊球间距可使引脚间多布线，从而减少很多激光孔和埋孔，提高PCB的成品率、可靠性，进而降低成本。

　　ADAS1256 COF(Chip-On-Flex)是256通道集成前端模块，适用于数字X射线。除了单芯片集成256通道、16位分辨率、22µs线路扫描速度等性能外，该解决方案还提供了9种功耗模式。由于功耗与噪声不能同时达到最低要求，所以功耗模式的切换功能就能使得用户自行选择适应当时需求的最佳功耗、噪声模式。对于病人来说，最关心的是辐射剂量。因为在做各种检查时，X射线对病人本身也会造成伤害。对于这点，该解决方案降低探测器本身的噪声，所以在X射线剂量很少时，低噪声的探测器也能够接收并清晰呈现图像。

　　另外，以ADI的应用与超声的模拟前端芯片解决方案为例，如下图为对此类产品衍生过及代表产品的总结。

　　在医院用便携式医疗电子电子领域，ADI拥有一系列创新产品和解决方案，例如支持多种便携式医疗保健领域的高精度、低功耗片上计量仪ADuCM350已在国内和国外的几家有代表性的大客户中都取得重大进展。

家用医疗保健产品的高性能和低功耗要求

　　在新兴的可穿戴设备应用领域，运动类和健康类的手表手环等产品将会成为可穿戴电子产品市场增长的主要推动力。具体来说以下几点可能会被业内关注：宏观来看必将是电子设备市场的新的增长点;持续不断地增加并完善健康保健类功能，甚至某些性能到达或通过医疗级的应用标准;高集成度、小体积、低功耗以及低成本的传感器硬件在将来的可穿戴设备开发中会成为越发关键的要素;后台数据的分析处理及反馈到终端用户将是维持用户持续使用的必经之路;但是，就目前的市场应用情况及技术发展来看，对于运动的检测及计量相对成熟，但是对于在运动状态的相关生命体征信号的快速及精确监测目前还有改进的空间。所以相对应地会催生和提升传感器及信号处理方面的新技术进步和发展，例如光电法测量体征信号，如心率、血氧含量及其他健康指数等，这需要更新的光电传感器技术以及相应的系统级数据处理技术，集中包括日常运动情况下的持续准确测量和采集到数据的后台融合及分析使用等。

　　目前，在市场上比较成熟的手表以及手环类产品已经日趋成熟，从趋势来看，越来越多的健康类可穿戴产品已经在鞋、帽以及眼镜的出现。除此以外，可穿戴的脑电产品也会快会在市场上出现，其可实现更加炫酷好玩的应用体现，例如你的睡眠监测将更加准确科学，你对外界环境的变化的反应将被监测或量化，例如带有脑电监测的耳机，可以监测你对不同类别音乐的不同反应等，这些都可以用来开发非常有趣的应用。配饰类的智能化产品也使得可穿戴家族的产品系类更加丰富。另外，环境类的监测功能，也会在下一轮的丰富可穿戴产品的功能方面被广泛采纳。目前，国内的可穿戴产品主要大客户的出货量虽然和手机的出货量相比还有很大差距，但是绝对量已经相当可观，而且这一趋势是绝对的健康向好的。

　　概括而言，从可穿戴设备发展趋势角度的主要驱动力来看，持续不断地增加并完善健康保健类功能，连续非间断性的实时健康状况监测，具有远程后台数据的分析处理及反馈到终端用户，可以为用户带来极大的便利，也必然会推动整个市场的快速发展。随着这些健康类的功能及性能在可穿戴中的逐渐完善，并被广大的消费者接受，以及整个相关生态系统的服务性的配套和跟进，到那时，整个可穿戴市场将是更加成熟和普及。

　　便携式、可移动式以及可穿戴式以及远程化的应用对设备端的芯片也提出更好的要求，尤其是在性能、功耗、体积以及方案的完整性方面都与传统的医疗设备对芯片不同，其整体要求更苛刻。同时，由此也带来新的市场机会，例如高性能及低功耗的先进传感器产品备受市场青睐，模拟混合信号处理、无线传输等方面都在催生新的而且庞大的市场机会。同时，技术和方案的服务同样重要，尤其对新的医疗设备提供商，数据的深入分析和反馈到最终用户，也将成为新的业务模式。更大的变化是单个电子元器件的需求量相对于传统医疗电子领域中的需求量大很多，而且要求的交付周期要快很多，对于供应商来说，改变原有的供应及服务模式就显得尤为重要。

　　在可移动的医疗保健可穿戴电子领域，ADI拥有一系列创新产品和解决方案。超低功耗3轴数字MEMS产品ADXL362在运动检测唤醒模式下功耗仅为300 nA，其超低功耗的特征是可穿戴运动监测设备的理想解决方案;低功耗、单导联、心率监护仪模拟前端(AFE) AD8232，专为满足新兴的健身设备、便携式/佩戴式监控设备和远程健康监护设备的ECG信号调理要求而设计;

　　ADI系列低功耗、单导联、心率监护仪模拟前端 (AFE) AD8232以及最新的AD8233，专为满足新兴的健身设备、便携式/佩戴式监控设备和远程健康监护设备的ECG信号调理要求而设计。与当前很多集成解决方案中采用的拓扑结构不同，AD8233高度灵活的模拟滤波配置采用双极高通滤波器，结合芯片内部的仪表放大器架构和无使用约束运算(增益)放大器，支持用户采用多极低通滤波技术来消除线路噪声和其他干扰，并可提供在关断(shutdown)模式下的导联脱落监测功能。它为系统设计人员提供了灵活性，将健身和医疗监护的价值和性能提升到一个新的水平。另外一款高集成度的ADAS1000完全可以用于类似的应用场合，提供高质量高集成的多导联心电、呼吸及搏器检测以及其他功能于一身的解决方案，是高性能诊断级ECG监测的首选方案。

　　除此以外，在迎合便携式设备中电源管理特定的低功耗，小体积及低成本的要求，ADI有ADP150，ADP160等产品。在光电法测量生理体征信号方面，ADI的ADPD系列传感器及信号处理方案，正在被众多大的品牌客户设计使用。专门应用于光电法的各类生理体征信号的监测的具有独特优势的产品ADPD系列产品，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 + 模拟前端采集AFE +LED driver + 环境光抑制等，输出就是I2C的数字量)、体积小、功耗低、性能良好的解决方案。可用于诊断级产品也可适用于消费级的产品相关体征信号的采集，例如心率、血氧含量等。例如ADPD174GGI，可大大简化系统级光学结构设计的挑战，进而保证最终产品的一致性和生产环节的成本及效率。