《电子技术应用》
您所在的位置:首页 > 测试测量 > 业界动态 > 医用级市场成获利新引擎 ADI跨足医疗保健两大领域

医用级市场成获利新引擎 ADI跨足医疗保健两大领域

2018-10-26

  美国Analog Devices, Inc.(以下简称“ADI”)医疗健康事业部亚太区市场总监王胜近期以医疗电子为主题接受电子发烧友采访时表示,ADI在医疗保健领域的产品和技术主要发力两大领域,且推出的系列产品解决方案获得市场极大认可,可预期的是该领域市场增长率将会保持在3倍于GDP的增长速度。

  医疗影像检测和体征信号监测一直是医疗电子技术应中两个重要的领域。这也是ADI在医疗电子领域重点关注的方向,其产品和技术也都重点面向这两大领域。

  o4YBAFvG2viAbNWnAADp6pt-1mU851.jpg

  ADI在医疗电子领域重点关注的方向

  多品类核心产品

  ADAS1131是ADI较早前推出的业内首款256 通道、24 位电流的数字转换器模块,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。据ADI公司医疗健康事业部亚太区市场总监王胜介绍,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。

  相较于ADAS1131,ADI最新一代的ADAS1135在主要性能指标上都有大幅度提升,并与ADAS1131封装兼容,用户很容易实现硬件的系统升级,以及在新设计上最新技术采纳。同时推出的ADAS1134则是128通道版本。

  pIYBAFvG20aAAY_5AAFmDZlu8K4191.jpg

  ADAS1131是业内首款256 通道、24 位电流的数字转换器模块

  针对数字X射线,ADI推出了256通道集成前端模块ADAS1256 COF(Chip-On-Flex),

  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,该方案还提供了9种功耗模式,“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。” 王胜说,“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射线对病人身体会造成伤害。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。”

  王胜表示,在最新路线图产品的规划中,ADI强调进一步优化速度和功耗,以及集成更多系统级功能的产品,“这些产品也将很快面世,并已在行业重要客户中实际测试并已导入其最终产品开发中。”

pIYBAFvG226ATnVGAADt963ZWgU021.jpg  o4YBAFvG24CAfgxeAAEe9zvoSPA672.jpg

  ADAS1256 COF集成256通道、16位分辨率、22us线路扫描速度并提供9种功耗模式

  在超声波检测中,ADI的产品集中在模拟前端芯片,相关产品一直引领着行业内类似产品和方案的趋势,下图为ADI此类产品衍生及代表产品的总结,从中不难看出ADI在此领域的领先地位:

  pIYBAFvG3CmAX7G1AADTPdgnSUQ214.jpg

  ADI超声波检测产品

  除了医疗影像检测,在体征信号监测方面,ADI的产品和方案,更是引领趋势,解决用户最核心的问题,并获得十分可观的市场回报。其中包括专业的监护类产品(多用于医院内)和可穿戴产品(个人消费品或个人健康产品)。具体来说,ADI在光电技术、生理阻抗测量、生理电势采集、温度、运动状态监测以及环境相关(如气体,CO2以及紫外线监测等)等领域都有持续投资以及产品方案,在市场上获得了广泛的认可。

  “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。”王胜说,ADPD系列产品专门应用于光电法的各类生理体征信号的监测,具有独特优势。例如ADPD142,APD153, ADPD144以及ADPD174等是目前市面上(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)。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。

  如下图所示,ADPD174GGI可以大大简化系统级光学结构设计的挑战,解决内部环境光干扰问题等,进而保证最终产品的一致性和生产环节的成本和效率,目前此模块产品已被全球知名的可穿戴厂商采纳, 并已经大量出货。

  o4YBAFvG3EmAURbAAAE62frCQoQ423.jpg

  ADPD174GGI可以大大简化系统级光学结构设计的挑战

  今年8月,ADI刚刚量产了最新一代光电测量模块产品ADPD188, 使得该类应用在功耗、性能、设计简易度、简化客户的产线流程以及成本等方面又获得了优化和突破进展。

  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,ADI推出了低功耗、单导联、心率监护仪模拟前端 (AFE) AD8232以及最新的AD8233。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。

  o4YBAFvG3G-AAch-AAEKJEwIoxQ762.jpg

  AD8233采用了与当前很多集成解决方案不同的拓扑结构

  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;

  pIYBAFvG3SKAesTWAAGiP11IjkE790.jpg

  ADAS1000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

  在医院用及家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。

  除此以外, 在运动检测的相关领域,ADI也拥有一系列创新产品和解决方案,如突破性的超低功耗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;同样,我们看中低功耗对用户的价值,所以更高性能,以及更加合理价格的类似产品也将陆续推出。

  “ADI这些产品都不是单一的一代产品,而是具有战略规划的系列产品,目的是尽量引领市场的发展趋势,解决用户系统级应用难题和最终用户使用体验的全面提升。”王胜强调,ADI在性能提升和成本优化方面不断改进,进而巩固性价比优势的市场地位。当然,对于不同的应用场景和具体的设计目标以及用户的判别条件的差异,有不同的相对性能比较结论。

  他表示,通常情况下,ADI的新产品在总体性能上的提升至少要在前一代产品的基础上提高1/3或以上,“多数情况下我们都能实现更大幅度的性能。对于开创性的产品,通常可以帮助整机厂商带来的性能提升会更显著。当然,我们通常不会在整体性能提升的同时,给用户带来系统级成本上的增加。”

  千万级出货量

  目前,上述各类产品和方案,都在相应的目标应用领域以及其他相关领域被广泛采纳。例如,ADXL362在某单一客户的出货量就在几千万的量级;ADPD系列光电产品在多家国内外主流整机厂商的主打产品中被几代产品连续采纳,其出货量更是在千万片的量级;ADAS1000系列产品在专业诊断级ECG和监护仪类产品中,包括多参监护仪和针对基层医疗机构的“健康一体”等产品中,几乎被所有大的主流品牌厂商采用;AD823x家族产品在个人及家用健康产品中普遍被使用,产品形态包括健康手机、健康心电胸贴及其他便携式心电产品,累计出货量也是超出预期。

  王胜表示,即使在大型的专业医疗影像检测领域,ADI的产品占有率和出货量也遥遥领先,超声的模拟前端产品已成为业内金标准产品;在数字平板X光机领域,ADAS1256系列产品出货量的总通道数也在几百万的量级;医疗CT中被广泛应用到的ADAS11xx系列在全球领先的CT整机厂商的出货量也是十分可观。

  增长势头稳健

  据王胜介绍,ADI在医疗电子的应用领域将保持稳步及持续多年的增长势头,初步估计其增长率都会保持在3倍于GDP增长速度。

  “ADI非常看好这些业务领域的技术和业务的前景,将持续的战略专注,并积极参与相关的研讨并投资相关的技术和产品开发。”王胜说,“ADI将继续保持其在医疗电子领域的优势, 持续增加技术,产品和人力资源方面的投入,尤其在以家庭/个人医疗应用为新兴市场的体征信号监测领域以及医疗影像检测市场等应用,与客户共同克服技术挑战,推动行业发展。

  事实上,ADI自己医疗业务团队已经有生物医学方面的专家,帮助整个团队提供更好的方案给客户。除此以外,ADI在本地还有对医疗行规有深入理解的技术专家,他们会和客户共同完成相关医疗标准中所有规范的性能及可靠性方面的设计挑战。ADI拥有相当规模的软件开发团队,以及第三方合作伙伴,能够提供软硬件及系统级应用的全方位的解决方案。

  王胜表示,ADI希望通过自己的不断投入,和客户一起,帮助最终的患者(或使用者)和医生解决他们面临的问题,例如测量精度、使用方便性、成本及可靠性等问题。更希望与客户一起不懈努力,能够开创性地在业务模式和产品应用形态等方面,突破已有产品形态的边界,在医疗电子应用领域,为解决大家共同面临的“看病难,看病贵”、“医疗资源分布布局”、“分级诊疗”以及“完善基层医疗设施”等挑战做出行业贡献。