醫(yī)療電子為什么難？ADI給出參考答案

醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，目前主要是國(guó)外廠商在主導(dǎo)，但近年來，國(guó)內(nèi)廠商有了長(zhǎng)足長(zhǎng)足進(jìn)步。以數(shù)字平板X光機(jī)探測(cè)器為例，國(guó)內(nèi)近年來發(fā)展得如火如荼，一舉打破國(guó)外壟斷，從傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)商，到X光整機(jī)廠商，再到TFT等顯示屏生產(chǎn)廠商等，新入者紛紛以此為突破口，進(jìn)軍專業(yè)醫(yī)療電子設(shè)備。蔓延全球的新型冠狀肺炎，對(duì)世界經(jīng)濟(jì)影響深遠(yuǎn)，針對(duì)新冠肺炎的斗爭(zhēng)，將真正成為“全民”斗爭(zhēng)。防疫抗疫物資生產(chǎn)與運(yùn)輸是當(dāng)前的重中之重，其中，電子行業(yè)為確?？挂呶镔Y正常生產(chǎn)發(fā)揮了關(guān)鍵作用，尤其是醫(yī)學(xué)影像、呼吸機(jī)與紅外測(cè)溫槍等醫(yī)用電子設(shè)備，成為社會(huì)焦點(diǎn)。新冠疫情的持續(xù)對(duì)電子行業(yè)發(fā)展帶來了不確定性，但同時(shí)也為醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來重大機(jī)遇，快速診斷與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)設(shè)備等應(yīng)用有望加速落地，智慧醫(yī)療也迎來了新機(jī)遇。

基于此背景，探索科技（techsugar）策劃此次《醫(yī)者仁“芯”,醫(yī)療電子元器件的歷史性機(jī)遇》專題采訪，與核心廠商共同探討醫(yī)療電子元器件行業(yè)當(dāng)前狀況及發(fā)展趨勢(shì)。本期受訪者是ADI中國(guó)區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場(chǎng)總監(jiān)彭智峰。

ADI中國(guó)區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場(chǎng)總監(jiān)彭智峰

做好院外監(jiān)護(hù)，須能復(fù)制院內(nèi)設(shè)備精度

近幾年，中國(guó)醫(yī)療市場(chǎng)飛速發(fā)展，2014年中國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生總支出3.52萬億元，占GDP比重為5.5%。隨后的5年中，這個(gè)數(shù)字增長(zhǎng)到了約6萬億元，占GDP比重達(dá)到了6.6%。社會(huì)醫(yī)療支出越來越高，對(duì)各種類型的醫(yī)療器械需求量明顯增加。

彭智峰表示，當(dāng)今中國(guó)，健康管理與智慧醫(yī)療的理念已深入人心，與之相關(guān)的“幾乎每一款電子產(chǎn)品都會(huì)成為市場(chǎng)爆款”。以智能可穿戴設(shè)備為例，據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，2019年第一季度，全球可穿戴設(shè)備總出貨量4960萬臺(tái)，中國(guó)可穿戴設(shè)備出貨量為1950萬臺(tái)，年復(fù)合增長(zhǎng)率為34.7%，已經(jīng)成為全球第一的智能可穿戴市場(chǎng)。

特別的，隨著中國(guó)社會(huì)老齡化加速，多種醫(yī)療設(shè)備將有機(jī)會(huì)以“數(shù)倍于以往速度”的狀態(tài)迅猛發(fā)展，其中，遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)(RPM)、具有臨床功能的智能可穿戴、慢病管理、數(shù)字化遠(yuǎn)程診療以及體外診斷中的快速診斷（POCT），都值得重點(diǎn)關(guān)注。

彭智峰認(rèn)為，醫(yī)療設(shè)備行業(yè)將會(huì)出現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：

• 家用及可穿戴健康監(jiān)測(cè)市場(chǎng)，特別是遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)或者具有臨床監(jiān)測(cè)精度的智能可穿戴設(shè)備會(huì)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，院內(nèi)服務(wù)會(huì)更多往院外轉(zhuǎn)移。

  
  

• 要想做好院外監(jiān)護(hù)，必須將院內(nèi)監(jiān)護(hù)的精準(zhǔn)度“復(fù)制”到院外。智能可穿戴產(chǎn)品將開始具備更多的健康體征信號(hào)監(jiān)測(cè)功能（如：血氧監(jiān)測(cè)、心電心率監(jiān)測(cè)、睡眠監(jiān)測(cè)等），并具有（或接近）臨床精準(zhǔn)度的醫(yī)療健康監(jiān)測(cè)功能，可穿戴設(shè)備未來將有望變成千萬消費(fèi)者的剛需產(chǎn)品。

  
  

• 國(guó)家醫(yī)保局在2019年第三季度發(fā)文，將互聯(lián)網(wǎng)診療納入醫(yī)保，事實(shí)上，北京已于3月3日完成首單“互聯(lián)網(wǎng)+”診療報(bào)銷。我們判斷，本次疫情過后，政府政策和社會(huì)資本對(duì)互聯(lián)網(wǎng)診療服務(wù)的支持力度有望將進(jìn)一步加大。

以CT應(yīng)用為例詳解醫(yī)療電子元器件特性

彭智峰告訴探索科技（techsugar），ADI十分看好中國(guó)醫(yī)療市場(chǎng)，并做到了早布局，深耕耘，現(xiàn)在已經(jīng)從傳統(tǒng)的專業(yè)醫(yī)療領(lǐng)域延伸到消費(fèi)領(lǐng)域，與互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療、大數(shù)據(jù)計(jì)算相結(jié)合，并漸漸發(fā)展了移動(dòng)健康類應(yīng)用?！癆DI不斷加強(qiáng)產(chǎn)品與各類解決方案的開發(fā)，整合軟件與算法，以提供本地化技術(shù)服務(wù)，為迎接醫(yī)療應(yīng)用市場(chǎng)爆發(fā)式增長(zhǎng)做好了準(zhǔn)備?！?

ADI的技術(shù)與產(chǎn)品覆蓋健康醫(yī)療全產(chǎn)業(yè)鏈，從預(yù)防、診斷、治療，到疾病管理，都有成熟的解決方案，在大多數(shù)需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理的醫(yī)療器械產(chǎn)品中，都能找到ADI的方案，例如醫(yī)療影像(如CT、超聲等)、監(jiān)護(hù)儀、體外診斷設(shè)備以及可穿戴健康醫(yī)護(hù)產(chǎn)品。

彭智峰強(qiáng)調(diào)，作為涉及生命安全的產(chǎn)品，醫(yī)療設(shè)備對(duì)電子元器件的精度、效率、可靠性、安全性要求顯著高于消費(fèi)電子等應(yīng)用領(lǐng)域。就性能而言，不同醫(yī)療設(shè)備對(duì)核心器件的性能要求區(qū)別很大。

以當(dāng)前疫情中獲得關(guān)鍵應(yīng)用的CT系統(tǒng)為例，從CT探測(cè)器到多通道模擬數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(ADAS)的信號(hào)鏈中，必須考慮如下要求：

• ADAS必須具有極低的噪聲性能，以保持良好的空間分辨率，降低X射線劑量，并具有極低的電流輸出以實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍性能；

  
  

• 為了避免圖像偽影并確保良好的對(duì)比度，轉(zhuǎn)換器前端必須具有出色的線性度性能并可提供低功耗工作模式，以降低熱敏型探測(cè)器的冷卻要求；

  
  

• ADC必須具有至少24位的高分辨率才能獲得更優(yōu)質(zhì)、更清晰的圖像，同時(shí)還要具有快速采樣速率（短至100μs），以便數(shù)字化探測(cè)器讀數(shù)；

  
  

• 此外，ADC采樣速率還必須支持多路復(fù)用，這樣就可以使用較少數(shù)量的轉(zhuǎn)換器，并且減小整個(gè)系統(tǒng)的尺寸和功耗。

ADI的典型解決方案主要有兩款芯片構(gòu)成，即ADAS1135電路數(shù)字轉(zhuǎn)換器與ADAS1256 COF（Chip-On-Flex）256通道集成前端模塊。

ADAS1135具備24位精度，有256個(gè)通道，適于多通道、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，及光電二極管傳感器應(yīng)用。其主要技術(shù)特性包括：無電荷損失、無死區(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；LVDS/CMOS串行接口；片上溫度傳感器。

ADAS1256適用于數(shù)字X射線。除了單芯片集成256通道、16位分辨率、22us線路掃描速度等性能外，ADAS1256 COF解決方案還提供了9種功耗模式，功耗模式的切換功能便于用戶自行選擇適應(yīng)當(dāng)時(shí)需求的最佳功耗、噪聲模式。

對(duì)于病人來說，輻射劑量是最為關(guān)心的問題之一。X射線對(duì)病人本身也會(huì)造成傷害，對(duì)于這點(diǎn)，ADAS1256 COF解決方案能降低探測(cè)器本身的噪聲，因此在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。

作為全球最大的醫(yī)療電子元器件廠商，ADI產(chǎn)品線非常豐富。除了上述的醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用，彭智峰還列舉了多款當(dāng)紅產(chǎn)品。在快速診斷（POCT）領(lǐng)域，ADI有模擬前端AD5940系列，該系列具有智能自主控制功能，用于針對(duì)皮膚阻抗和人體阻抗測(cè)量的醫(yī)療健康相關(guān)生物阻抗系統(tǒng)；而模擬前端 AD8233系列滿足新興健身設(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，二者可配合使用。

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)處理方案被廣泛使用。最新一代光電測(cè)量模塊型號(hào)為ADPD188，這一代進(jìn)一步大幅度提高了進(jìn)光效率和電流轉(zhuǎn)化率（CTR），使得該類應(yīng)用在功耗、性能、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易度、簡(jiǎn)化客戶的產(chǎn)線流程以及成本等方面又有優(yōu)化和進(jìn)展。

每代產(chǎn)品性能升級(jí)1/3

在談及人工智能在醫(yī)護(hù)診斷應(yīng)用的前景時(shí)，彭智峰說：“人工智能+醫(yī)療很火，但真正落地比較少，不過我對(duì)這個(gè)前景持續(xù)看好。目前人工智能技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中于智能診療、智能影像識(shí)別、智能可穿戴設(shè)備相關(guān)的智能健康管理、醫(yī)療機(jī)器人等幾個(gè)方面。將人工智能應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像的識(shí)別、診斷，以及與具有醫(yī)療等級(jí)的智能可穿戴設(shè)備結(jié)合進(jìn)行遠(yuǎn)程醫(yī)療，將會(huì)是下一個(gè)熱點(diǎn)?！?

彭智峰表示，ADI在醫(yī)療健康領(lǐng)域的產(chǎn)品和方案不是“一代拳王”，而是幾十年的持續(xù)積累才形成當(dāng)前的領(lǐng)先局面，ADI在醫(yī)療應(yīng)用上還有足夠深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略規(guī)劃技術(shù)與產(chǎn)品，持續(xù)投入的目的，是持續(xù)深挖電子技術(shù)在醫(yī)療應(yīng)用上的能力，引領(lǐng)醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，為用戶（患者）和醫(yī)生解決他們?cè)卺t(yī)護(hù)過程中面臨的實(shí)際問題?！癆DI希望與客戶共同努力，在產(chǎn)品應(yīng)用與業(yè)務(wù)模式等方面大膽創(chuàng)新，突破已有產(chǎn)品形態(tài)的邊界，讓醫(yī)療電子為解決我們面臨的‘看病難’、‘看病貴’、 ‘醫(yī)療資源分布不均’等難題做出做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)?！?

“從總體性能提升的角度來看，ADI新產(chǎn)品通常至少能比前代產(chǎn)品提高1/3，多數(shù)情況下我們都能更大幅度提升性能。而且ADI提升性能，往往并不會(huì)增加用戶的總成本?！?彭智峰認(rèn)為，提質(zhì)不提價(jià)是ADI的醫(yī)療方案的特點(diǎn)，而且每款開創(chuàng)性新品，常常給整機(jī)廠商更來創(chuàng)造革命性產(chǎn)品的機(jī)會(huì)。

中國(guó)醫(yī)療設(shè)備業(yè)已經(jīng)在部分領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破

醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，目前主要是國(guó)外廠商在主導(dǎo)，但近年來，國(guó)內(nèi)廠商有了長(zhǎng)足長(zhǎng)足進(jìn)步，而且部分嗅到商業(yè)機(jī)會(huì)的健康設(shè)備公司，也想切入到醫(yī)療領(lǐng)域。彭智峰表示，如果要跨越門檻進(jìn)入醫(yī)療領(lǐng)域，首先需要去想辦法獲得行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，然后才能從具體細(xì)分領(lǐng)域切入，例如CT、X光機(jī)設(shè)備的信號(hào)采集模塊與探測(cè)器模塊等。

“以數(shù)字平板X光機(jī)探測(cè)器為例，國(guó)內(nèi)近年來發(fā)展得如火如荼，一舉打破國(guó)外壟斷，從傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)商，到X光整機(jī)廠商，再到TFT等顯示屏生產(chǎn)廠商等，新入者紛紛以此為突破口，進(jìn)軍專業(yè)醫(yī)療電子設(shè)備?！?

彭智峰認(rèn)為，無論是智能可穿戴、醫(yī)療影像與監(jiān)護(hù)，還是體外診斷市場(chǎng)，中國(guó)醫(yī)療電子市場(chǎng)都擁有巨大潛力，ADI將在發(fā)揮最強(qiáng)項(xiàng)的信號(hào)調(diào)理和信號(hào)處理能力基礎(chǔ)上，集成電源、無線傳輸?shù)韧暾盘?hào)鏈，推出模組，乃至完整的系統(tǒng)級(jí)解決方案，同時(shí)也將戰(zhàn)略性投入，持續(xù)關(guān)注并積極參與醫(yī)療領(lǐng)域新技術(shù)研究，并重點(diǎn)投資新興技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)。彭智峰最后強(qiáng)調(diào)補(bǔ)充：“ADI將繼續(xù)以開放的心態(tài)，和診斷、治療、預(yù)防、疾病管理等全生態(tài)鏈合作伙伴一起通力合作，共同推動(dòng)中國(guó)醫(yī)療行業(yè)技術(shù)發(fā)展。”