《电子技术应用》

ADI:未来医疗电子行业的趋势特征与其元器件的新需求

2016/12/29 23:32:00

  现如今,我国国民越来越重视自身健康,中国已成为世界医疗电子业的重要市场,也是几大朝阳产业之一。国内的医疗电子业正在运用新技术及其元件和算法,不断创新、发展。

  因此,未来医疗电子器械和装备的发展趋势也引起广泛的讨论。对此,ADI公司亚太区医疗行业市场经理王胜先生认为医疗电子的发展趋势将会有几个特征。“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,这样通过共享信息,以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在2015年开始就有越来越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;专业医疗的可移动的穿戴设备,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。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,我可以预测到,将来随着技术的成熟,以及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。”

 

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ADI公司亚太区医疗行业市场经理 王 胜

  而以上的趋势对于器械元件也有着新的需求和挑战,王胜先生强调:“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。除此以为,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。”

  ADI公司在应对医疗电子对元器件的新需求也有着其相应的新技术和产品,“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。”王胜说:“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。”ADI也提供了图片作为参考:

 

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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

  王胜先生补充道:“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。”(参见下图)

 

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  “另外ADI的应用与超声的模拟前端芯片解决方案为例,ADI的相关一直引领者行业内类似产品和方案的趋势,如下表示对此类产品衍生过及代表产品的总结,从中不能看出ADI在此领域的领先地位:

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  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里程碑式的进展。”

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  最后,王胜先生还分享道:“ADI的系列低功耗、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,呼吸及起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。”


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