医疗电子市场的潜力与半导体厂商的机遇

2009年07月20日10:30:03 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

　　随着科技的进步和人们对于医疗保健的意识不断增强，以及医疗产业电子化信息化的加速，全球医疗电子特别是中国这一巨大市场正爆发出诱人的发展前景。

Intersil 精密模拟产品部市场总监 Steven Parks

多重因素推动医疗电子市场发展

　　经济发展、饮食条件的改善、医疗技术的进步，这些因素共同促成了人均预期寿命的延长。尤其是以中国和印度为代表的发展中国家正在逐步富裕起来，人们需要更多高质量的医疗保健服务。另外，人均预期寿命的延长和生育率的降低，使得老龄化人口的比例也在增加，并且需要更高水平的急诊和长期医疗保健服务。

　　其次，不断上升的医院成本使得人们把重点放在急救上，越来越多的门诊病人被安排到本地诊所进行治疗和护理。本地诊所的接纳能力正在扩大，以满足不断增长的此类需求。医疗成本的上升是困扰欧洲、美国、日本等发达国家的一个难题，对中国和其他发展中国家更是如此，医疗服务机构和保险公司对承担不断上升的医疗成本感到困难重重。它们必须设法以适当的成本，扩大医疗服务的覆盖面。

　　第三，国际交往和人员流动的增加，使得一些地区性的传染病有可能演化成全球的公共卫生事件，远在大洋彼岸的传染病也有可能对本地居民的健康造成威胁，例如SARS、禽流感、甲型H1N1病毒和其他突发事件。人们能够通过互联网和卫星通信等各种方法提高对这些危险的认识，并寻求采取更多的诊断和预防性的医疗措施。

　　另一个大的发展机遇是便携式医疗电子产品。便携式医疗电子设备主要分为诊断设备、给药设备、个人护理产品和影像系统这四大应用部分，包括胆固醇、血液情况、血压检测、葡萄糖计、脉冲血氧量仪、AED、胰岛素注射笔、数字助听器、CT扫描仪以及X射线探测仪等产品。其中，预计家庭诊断市场将占50%左右，在剩下的50%中，影像产品占25%，其它诊断或治疗电子产品占25%。目前比较热的应用主要是带液晶显示的体温计(温枪)、血糖仪、血氧计、生化分析仪、胰岛素注射泵和心脏除颤仪等产品。一些经常性的简单检查和治疗，如查血压、血糖，注射胰岛素，利用家用便携式设备就可以完成。因此，用户通过家用便携式医疗设备，就可以自己完成日常检查、保健和护理等工作，而且可以提前发现很多疾病的潜在征兆，为尽早治疗提供帮助，而早期治疗无疑是减少患者痛苦和降低治疗费用的良方。

　　而与此同时，在医疗护理方式改变和偏远地区对医疗服务需求增加等因素的驱动下，医院用的大型专业级医疗设备也开始走向便携化，较明显的例子是监护仪和超声设备。以前这两类设备都以台式为主，不能断电，而现在市场上可以看到类似笔记本外观的便携超声设备和监护仪。医院用的专业医疗设备开始走向便携化主要应对两类需求：一是对于不能移动的病人，便携医疗设备可带来医护和诊疗的方便；二是对于偏远的农村地区，医生可以携带专业设备进行上门诊疗，提高了偏远地区的医疗水平。

电子设备推进医疗技术进步

　　通过不断的投资和设备更新，医院的临床设备和网络基础设施都有了极大改善。这些先进的硬件、软件和网络设施使医生能够实时地获取和调用由医学专家和医疗保健机构提供的病人记录、治疗报告、检查结果。这可以节约时间、降低成本，有助于提高医疗服务的质量。

　　由于技术的进步，医生可以在更短的时间内，完成更多的工作。使用“智能”的诊断和患者监护设备，医生和护士可以把信息发送到一个其他医疗专家能够访问的公共数据库。基于网络的实时病人监护系统和通信系统原来只用于急救，现在也被用在门诊当中。在病人出院以后，医生仍然可以通过基于无线网络的治疗监护设备，对病人的健康状况进行持续的监控。送药系统与家庭监护设备进行通信，可提供实时数据采集和更有效的药物治疗。基于互联网的系统可以和医疗服务机构进行通信，提高药物治疗的效果。基于互联网的无线设备提高了患者就诊的灵活性，健康护理专家能够实时采集病人的数据和进行监护。住院时间的缩短和门诊监护的改善，大大降低了病人长期治疗的成本。

　　在过去十年中，超声波、数字式X射线、CT(X射线断层摄像)、PET(正电子发射造影)、MRI(磁谐振成像)、骨密度扫描和心电图设备有了长足的进步。基于互联网的数据管理系统极大提高了诊断的速度和精度，同时也大大改善了病人的治疗体验。

　　传统的外科手术正在被内窥镜和机器人外科设备所取代，减小了侵入式手术、降低了感染风险，并较终缩短了病人的住院时间，总的结果就是降低了成本。便携式诊断和监护设备扩大了门诊病人的就诊范围。便携式超声波、“Smart Defibulators”、血液分析仪、心电图机、听力辅助设备、物理治疗、孕检、血压计、数字式体温计等，使医院能够以更低的成本提供更广的服务。

　　高质量、低成本的便携式诊断和病人监护设备使得病人在家里就能自己动手，获得有效的健康护理。便宜的数字体温表、数字式血压监控仪、脉搏血氧计，葡萄糖、胆固醇、心电图(CPAP)和呼吸监控仪得到了越来越广泛的应用。这些低成本、精确的医疗设备的引入，使得个人就能完成卫生保健和护理的工作。搭配家庭监护和诊断设备，个人用户就可以利用康复训练和理疗设备测试健康指标，了解健康和体制状况。心律监控仪、血压监控仪、数字式体温表、血氧计、身体脂肪监控仪、计步器和体重表，再加上无线网络，就能够实现总体的健康状况监控。通过呼吸、血氧、睡眠、血压和体温监控系统的诸多创新功能，没有经验的用户也能够利用仪器的向导功能实施急救。

　　微型植入式设备能够提高治疗效果，改善病人的生活质量。技术进步极大改善了病人的听觉、视觉、心血管、肌肉、呼吸、神经、止痛管理和其他身体机能。通过无线通信，医生可以及时了解患者的病情和设备状况。

　　以上这些功能也仅是近些年在医疗电子设备创新中的一小部分，随着生物医学、临床医学、药物学和康复治疗手段的发展，以及无线网络基础设施的完善，一个能够实施远程检查、远程监控和治疗的智能医疗服务网络并非梦想。

医疗电子产品的技术挑战

　　更加复杂的功能、更高的分辨率、更多的处理能力和更高的安全性是实现上述功能的技术基础。半导体芯片，尤其是先进的模拟和混合信号芯片，是许多医疗设备技术进步的核心所在。医疗设备发展的关键驱动力包括以下四点。

　　更高的性能 -- 用户对可靠性、精度、可重复数据的需求提高了器件的性能门槛。高分辨率成像、使用低电压电池供电的病人监护系统，对低噪声、高精度线性器件提出了更高的要求。设计工程师需要更高水平的集成度以简化系统设计过程，并提高系统可靠性。

　　更低的功耗 -- 便携式设备意味着小尺寸外壳和采用电池供电，而达到长电池寿命的基本方法之一就是采用低功耗的器件，也就是采用低电压和低供电电流的器件。随着功能的增加和外型尺寸的减小，很有必对器件要进行热量管理，较好办法就是减少发热。此外，还应该综合考虑到待机、掉电保护、机器全速运转等多种状态，才能有效降低系统的整体功耗。

　　小尺寸 -- 医疗仪器的功能越来越多，并且变得更小、更轻和成本更低，这就需要更高的集成度、更小的封装。制造工艺和封装技术的进步使更高密度的芯片设计和多芯片封装成为可能。在医疗电子便携化进程中，必须解决待机时间、可靠性以及产品体积等问题。

　　无线通信功能 -- 系统功能的增加，要求系统采用微控制器或DSP进行控制，无线和互联网接口对低功率、混合信号产品提出了额外的要求。

　　安全性 -- 与普通仪器相比医疗电子需更加注重提供安全性设计，医疗电子产品必须符合GB9706和IEC60601等通用安全标准及针对特定产品的专用安全标准，同时还应包括欧盟CE认证和美国FDA认证等国际市场准入规范等。

半导体厂商准备好了

　　Intersil已经意识到了医疗市场的这些明显趋势，并且积极对技术和基础设施进行了大量投资，提供更多创新的低功耗产品，以满足这些需求。该公司近期发布的产品体现了注重高集成度和混合信号标准线性解决方案的开发思路。

　　Intersil有一个完整的精密微功率放大器和参考电压产品线，非常适合便携式医疗应用。较近发布的产品有ISL28133微功率斩波式运算放大器，ISL28271 RRIO微功率精密仪表放大器，ISL28276低功耗精密运算放大器，ISL21060精密电压参考和ISL60002 1μA电压参考。

　　这些产品提供了较好的精度、低功耗和封装组合。Intersil的ISL28133微功率斩波式放大器采用了小巧的SC70封装，工作电压低至1.65V，只消耗25μA电流，而且几乎是零漂移和零偏置。未来，Intersil还将提供一系列更低功率的精密放大器、电压参考和转换器，以满足下一代更低功率的医疗仪器对性能和功耗的要求，这些医疗仪器将在今后几年陆续推向市场。

　　Intersil了解医疗设备的发展趋势，并且也知晓医师、患者和设备制造商的需求，因此有信心抓住不断成长的医疗电子市场的发展机遇。Intersil将与合作厂商密切协作，开发出更多能够提高医疗服务质量、挽救全世界各地患者生命的医疗设备。

医疗电子市场的潜力与半导体厂商的机遇

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