醫療電子設備的家用化和遠程化對連接性提出了很高的要求,尤其是無線技術。與之相應,無線技術的飛速發展也推動了無線醫療的加速興起。例如,在國外,3G技術已經徹底改變了醫療健康服務的提供方式,并為病患的護理帶來無數新的可能,病患和醫生隨時都能保持聯系,能隨時查看病人的數據資料,同時還可以遠程監測病患健康狀況,并下達遠程醫囑等。近日,創e時代邀請到了美國模擬器件(ADI)亞太區行業市場總監周文勝博士就無線技術在醫療電子設備的應用現狀、技術瓶頸及解決方案等問題進行探討。
逆市中,醫療帶動半導體穩步前行
近年來醫療市場在中國的增長是有目共睹的,半導體的增長也非常明顯。周文勝表示,即使在2009年全球經濟不景氣的環境里,ADI在中國的醫療業務仍然是增長的。同時,隨著世界經濟環境的好轉,ADI更是對醫療電子產業的未來發展信心百倍。他說,短期內增長將還是主要來自傳統的醫療設備行業(包括大型設備的便攜化產品),例如醫學超聲, 監護儀, 等。與此同時大型醫療設備的高精化和便攜化,以及家用醫療電子的發展也將推動相關技術的快速進步。
周文勝同時指出,在未來的幾年,隨著行業標準,技術和相關政策的成熟,醫療設備的便攜化以及家用醫療保健相關的產業將帶來更快的行業增長。人口老齡化問題的加劇,家用監護式的應用就是一個未來的發展趨勢。除了現在已經有較多應用的家用血糖、血壓檢測外,ADI預計未來心電圖等設備也會走入家庭。會有更多的參與者到這個行業來,也會開拓出不同的業務模式。醫療設備的便攜化、家用化將是未來醫療設備市場的強勁推動力。未來家用醫療保健設備的兩個關鍵特性為即為連接性和功耗。
此外,隨著醫療事業的發展,很多原來被認為是醫療行業邊緣產業的例如與家用保健系統相關的保險業也將越來越多的參與到醫療事業的建設中來。但是,由于目前尚未實現廣泛的互操作性,因此對于醫療體系及信息技術行業而言,這是一項新興的發展目標。
破難點,無線技術穩定可靠雙向發展
在談到無線技術的應用市場時,周文勝指出,目前各種無線技術各有市場,例如GPRS、無線局域網、藍牙、Wi-Fi、RFID無線射頻等技術的增長都很快,既有醫院設備如無線多參數監護儀,也有一些家用或遠程的監護設備例如跌倒監測等。
對于家用醫療設備,在設計上的主要挑戰在于是否滿足便于攜帶的尺寸、能讓電池使用時間更長的功耗,能有智能設備的易用性、可以由專科醫生進行無線傳輸和數據分析的網絡以及客戶的成本。無線技術還有另一個技術難點即通信的穩定性和可靠性(尤其是由于終端設備所處的環境的不確定性)。周文勝表示,醫療電子對無線技術的可靠性要求更高,這也是為何ADI的RF收發器系列ADF701X 和 ADF702X 系列一直側重在性能和可靠性上。為幫助系統制造商克服這些挑戰,ADI一直致力于在以下方面幫助他們解決這些挑戰:致力于核心技術例如放大器/轉換器/處理器等,以實現通信的穩定和可靠性。另外,ADI加大集成方案以及電源解決方案的投入,以滿足系統對于尺寸和功耗等方面的要求。
周文勝表示,相信隨著相關標準的逐漸確定,無線技術會得到更成熟的應用,促成醫療電子行業革命性的變化:一方面可以提高早期診斷和預防的比例,另一方面也會有助于醫療資源的合理分配和共享;它還將帶來醫療服務工作的流程簡化和效率提高。
憑優勢,ADI全面解決方案獲青睞
目前,ADI為醫療保健用戶提供可用于影像、 病人監護、 儀器儀表和消費類和家用醫療等領域的線性、混合信號、MEMS和數字信號處理技術的全面產品組合。ADI為客戶提供系統級的技術支持,長期致力于系統方案的研究。ADI的核心技術和系統專業知識實現了醫療設備制造商在醫療保健設計方面的差異化,有效地支持未來診斷、監護設備以及健康和護理設備的發展與創新。周文勝介紹道,Blackfin®處理器,具有一系列創新架構特性,內置的電源管理方案能夠降低處理器級和系統級功耗,幫助醫療設備廠商實現集中式數字信號處理、高性能的移動性、連續的實時數據采集和信號處理等。ADI產品及技術的未來主要研發方向包括增加通用器件產品系列、開發替代產品簡化電路設計,以及開發專用芯片。
ADI專注于為醫療電子市場提供合適的解決方案,積極與科研機構、半導體技術同行進行合作,研發豐富的方案為客戶提供可靠的技術支持。在芯片方面,ADI提供一系列產品認證,各種認證的信息都可以通過ADI網站進行查詢。以此同時,ADI 還致力于為客戶提供系統級的解決方案和技術支持,包括一些參考設計,以幫助客戶設計優秀性能的醫療產品,并加快上市速度。ADI為農村診所或家庭設計小巧便攜的設備,不斷推動技術創新,產品設計上的不斷進步將會減小無線基站規模,降低耗電。
雙投入,領銜技術創新爭取行業“話語權”
ADI一方面繼續在技術上不斷地增加投入,包括傳統核心產品(如通用放大器,轉換器,DSP,電源等),也包括新核心技術(如磁耦隔離技術iCOUPLER,微電子機械系統MEMS等),以及專用標準產品(如超聲模擬前端AD927X,CT模擬前端ADAS1128等)。值得一提的是,在今年3月,ADI推出了在MRI系統中,可以提高圖像質量而且可以對高磁場強度應用中的磁強梯度進行精確控制,從而實現超高圖像分辨率和對比度的高精度20位數模轉換器AD5791 (DAC),使用低噪聲、低漂移和高線性性能的 AD5791后,免除了因系統校準周期導致的 MRI 系統頻繁離線,有效延長 MRI 系統的工作時間。該新款轉換器還減少了復雜校準算法的必要性,因而能降低工程和系統維護成本。系統性能的挑戰來自各個方面,對芯片而言包括信號調理電路,ADC/DAC, 處理器,電源,接口等。但轉換器作為模擬和數字世界的橋梁是信號通道中最有挑戰性的一項技術,包括通用的ADC/DAC以及集成前端如AD927X和ADAS1128。作為世界上最大的轉換器供應商,ADI將繼續投入以領導相關技術的發展,為醫療客戶排憂解難。
另一方面,ADI積極參與相關標準的制定的推廣,例如家用醫療保健產品的相關標準,包括通信標準和通信技術,2010年著力加大了這方面的投入。如ISM波段收發器ADF702X;ADuM4160是ADI今年發布的業界第一片單封裝USB磁隔離芯片,符合IEC60601-1等醫療標準,以有效保證病人電氣安全,實現遠程訪問和控制。
受訪人檔案:
周文勝,電子學博士,畢業于大連海事大學信息工程學院通信與信息系統專業。2001年加入,ADI 公司(Analog Devices, Inc.,簡稱ADI),先后任北方區模擬技術支持工程師,北方區銷售經理,大中國區工業儀表和醫療業務資深業務經理,亞太區醫療業務資深業務經理。目前任職亞太區行業市場總監。