《电子技术应用》

ADI:中国的医疗电子产品将向中高端系列延伸

2016/1/20 14:58:00

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ADI亚太区医疗行业市场经理王胜

医疗电子的发展趋势将会有如下特征: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;政府会持续扶持中国本土企业加大力度,包括直接引进核心的海外人才以及资金投入,渠道支持等;越来愈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;智能可穿戴设备中的健康保健功能会大量普及,将成为整个医疗电子市场的最大推动力。

从具体的市场应用来看,X射线数字影像包括CT和DR在2016年会有更多新的自主研发的产品及品牌面世,打破国外品牌在这一相对高端产品中的垄断地位;可移动的穿戴设备,也必将实质性的增长,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.而且“可穿戴”已不再是消费领域的专有应用,在传统的医院内及医疗认证的产品,可穿戴形态也受到市场的欢迎,大部份医疗设备厂商已经量产或正在开发相关产品。

ADI作为在传感器及模拟混合信号的领先供应商,在可穿戴设备领域也会紧跟客户及市场发展趋势,继续加强业内领先的MEMS技术、模拟混合信号处理芯片、电源管理芯片的投入,并继续加大系统方案开发的力度,包括硬件平台及相应软件算法的开发,同时也包括相关系统应用的技术人员的投资,推出一系列适合穿戴式电子需求的半导体产品及参考设计,并用专门的医疗保健团队提供系统级包括软件在内的全方位的方案。同时,也极力与第三方合作开发各类定制化产品等,在硬件层面的优势相当明显,所以我们除了逐步增强自身的应用团队实力的同事,也在全球范围内与多家最具实力的应用算法第三方机密合作,目前已有与全球领先的终端客户及第三方的成功合作模式。

在可穿戴电子领域,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里程碑式的进展;突破性的超低功耗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;除此以外,在迎合可穿戴设备中电源管理特定的低功耗,小体积及低成本的要求,例如ADP150,ADP160等,在可穿戴市场都有很好的表现。尤其是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,正在被几乎所有大的品牌客户设计使用。

ADPD系列光电传感器及采集模块

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是目前市面上(可以看到的)集成最高(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),也是体积最小,功耗最低(十分灵活的配置),性能最好(在体积,功耗都很有优势的同时)以及非常成熟的方案(早已有大量出货)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。新近推出的ADPD174模块产品,又进一步的解决了系统级光学结构的设计和生产加工的难题,大大提高了用户产品的精度,一致性和成本以及开发周期。

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ADuCM350高精度、低功耗的计量仪单芯片方案

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ADI最近推出了一款高精度、低功耗片上计量仪ADuCM350,可用于多种便携式保健领域,如护理点诊断、家用/自测保健设备以及可穿戴式生命体征监护仪等,包括运动健身监护仪。ADuCM350是一款单芯片可扩展平台,集成由一个可配置多传感器开关矩阵、硬件波形发生器和离散傅里叶变换(DFT)引擎构成的16位精度模拟前端(AFE),并配有处理子系统和工业标准软件开发环境,支持完整的产品开发路线图。 ADuCM350片上计量仪提供方便的无源和有源传感器连接能力,支持传感器融合功能,哪怕在干扰下也能提供无与伦比的高精度人体生理数据测量性能。ADuCM350片上计量仪支持多种便携式医疗保健应用,从诸如智能手表和高级计步器等可穿戴保健监护设备,到可以缩短病患住院时间的护理点诊断,同时让高质量居家监护成为可能。ADuCM350提供无与伦比的精度和片上集成度,极其适合在便携式健康与保健监护产品设计中使用。目前新片,已在国内和国外的几家有代表性的大客户中都取得里程碑式的进展,我们相信,某种意义来说,将是打破已有格局的发展趋势。

AD8232:单导联心率监护模拟前端

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ADI针对各类生命体征监护应用推出了一款低功耗、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。AD8232 AFE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完全可以用于多导联的应用场合,提供高质量高集成的多导联心电,呼吸及起搏器检测以及其他功能于一身的解决方案;

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ADXL362:微功耗、3轴、±2 g/±4 g/±8 g数字输出MEMS加速度计

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ADI突破性的超低功耗3轴数字MEMS产品ADXL362,在运动检测唤醒模式下功耗仅为300 nA,与最接近的竞争传感器相比,相同模式下的功耗低60%。在全速测量模式下,数据速率为100 Hz时,ADXL362的功耗为2 μA,比相同频率下工作的竞争MEMS加速度计低80%。当配备唤醒状态输出引脚时,运动传感器可绕过处理器即时触发启动系统功能的开关,从而进一步降低系统功耗。这些超低功耗的特征是可穿戴运动监测设备的理想解决方案。

ADAS1131业内首款”的256 通道、24 位电流数字转换器模块

适于多通道、小电流采集数据的医疗CT(计算机断层)、工业和安检扫描仪,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15x15mm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。

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ADAS1256 COF(Chip-On-Flex)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、22us线路扫描速度等性能外,ADAS1256 COF解决方案还提供了9种功耗模式,因为我们知道,功耗与噪声不能同时达到最低的要求,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射线对病人本省也会造成伤害。对于这点,ADAS1256 COF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。

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医疗超声系统解决方案

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AD927x/AD967x:模拟前端产品,各个属业内最早量产面试;低功耗,低噪声;数字解调,JESD204B接口….;AD9106:业内第一个针对线性发送通道的DAC产品。此类产品的目标应用包括:医疗超声,工业超声,其他数据采集,而且ADI能够提供相关的性能演示软件硬件。

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ADI对便携式医疗电子产品发展有何预期?

在新兴的可穿戴设备应用领域,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;持续不断的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;但是我们要意识到,就目前的市场应用情况及技术发展来开,对于运动的检测及计量相对成熟,但是对于在运动状态先的相关生命体征信号的快速及精确的监测目前还有改进的空间。所以相对应的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以及采集到数据的后台融合及分析使用等。

这一细分市场对电子元器件提出了新的要求,例如高集成度实现小体积,低功耗实现电池长时间工作,成本控制实现家庭及个人应用的市场扩展。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。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。

这些对半导体厂商来说都是事挑战,但更多的是生意增长的机会。ADI作为在传感器及模拟混合信号的领先供应商,在可穿戴设备领域也会紧跟客户及市场发展趋势,并用专门的医疗保健团队提供系统级包括软件在内的全方位的方案。迎合并能很好的解决以上的新技术的在客户产品中的设计实现。


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