《電子技術(shù)應(yīng)用》
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醫(yī)療電子設(shè)備開始呈現(xiàn)向便攜性和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢

2008-02-02
作者:網(wǎng)絡(luò)

   進入2008年,越來越多的利好消息出現(xiàn)在醫(yī)療電子領(lǐng)域,。近期德國,、澳大利亞都分別明確表示要在兒童醫(yī)療和全民醫(yī)療領(lǐng)域加大投入,。而中國和墨西哥這樣的發(fā)展中人口大國也將在2008年繼續(xù)他們備受世人矚目的醫(yī)療改革。這些政府級別的投入將增加全社會對醫(yī)療電子產(chǎn)品的需求。除此之外,Altera亞太區(qū)" title="亞太區(qū)">亞太區(qū)高級市場經(jīng)理陳國裕先生表示還有一些因素也會對醫(yī)療電子市場產(chǎn)生影響,。

  1.全球人口老齡化現(xiàn)象日益突出,這些老齡化人口對醫(yī)療有非常大的需求,。

  2.人們對疾病預(yù)防以及對早發(fā)現(xiàn)和早治療的觀念日趨認同,,將促進對檢查診斷等基本醫(yī)療儀器,,如x光、CT,、正電子輻射斷層掃描(PET),、MRI和超聲波等的需求。

  3.醫(yī)療儀器的升級和更新也將給市場帶來新需求,,如超聲波儀器屏幕由黑白向彩色的變化,。

  醫(yī)療電子設(shè)備的最新發(fā)展趨勢

  在技術(shù)領(lǐng)域,醫(yī)療電子設(shè)備則開始呈現(xiàn)向便攜性和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢,。全球許多國家都在進入人口老齡化階段,,人口的老齡化必然會帶來一系列老年性疾病的高發(fā),這些疾病需要日復(fù)一日的進行監(jiān)控治療,,往往不可能都在正規(guī)醫(yī)院中進行,這就催生了醫(yī)療電子設(shè)備便攜化,、小型化的發(fā)展趨勢,。可以隨身攜帶的血壓計,、血糖儀,,可以在家庭或小型社康醫(yī)院中使用的呼吸機、心電監(jiān)護儀必然會有越來越大的市場需求,。就如陳國裕先生指出的那樣,,這里的便攜化設(shè)備主要分為兩種。一種是手持設(shè)備,,例如用于患者監(jiān)控的產(chǎn)品,,像測量脈搏、血壓等的產(chǎn)品,,可以方便隨時攜帶,;另一種則不一定能夠隨身攜帶,但它們是低成本,、簡單的設(shè)備,,一般用于設(shè)備較簡單的醫(yī)院。”

  而網(wǎng)絡(luò)化的進一步普及也正在進入醫(yī)療電子領(lǐng)域,,通過有線或無線技術(shù),,醫(yī)生可以遠程訪問病人的資料;數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化的醫(yī)療檢測設(shè)備使病人不必再攜帶大量的檢測資料奔波在醫(yī)院的各個科室甚至是遠隔千里的不同醫(yī)院之間,,節(jié)省了就醫(yī)者的時間和重復(fù)檢測的費用,;而網(wǎng)絡(luò)化的醫(yī)療設(shè)備" title="醫(yī)療設(shè)備">醫(yī)療設(shè)備和系統(tǒng)也使遠程醫(yī)療變?yōu)楝F(xiàn)實,身在某些不發(fā)達地區(qū)的重癥患者有可能通過遠程醫(yī)療獲得高水平醫(yī)生的救治而重獲新生,。在中國,,由于醫(yī)療資源尤其是高端優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源的缺乏和地區(qū)間分布不均衡引起了廣被詬病的“看病難"問題,,醫(yī)療設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化所帶來的這些益處對解決該問題也有著非常現(xiàn)實的意義,。

  發(fā)展趨勢帶來的要求和變化

  由于醫(yī)療電子設(shè)備固有的自身特點和以上提到的最新發(fā)展趨勢的要求,,用于醫(yī)療電子設(shè)備的元器件和相應(yīng)的元器件供應(yīng)商也應(yīng)該與這些特點和要求相適應(yīng)。

  由于醫(yī)療電子設(shè)備直接與消費者身體健康和生命安全相關(guān),,因此對于醫(yī)療電子領(lǐng)域,,產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性是重中之重。就如飛兆半導(dǎo)體公司技術(shù)及應(yīng)用支持中心亞太區(qū)副總裁王瑞興先生形容的那樣:“如果手機在通話期間被鎖上,,尚可接受,;但如果血糖監(jiān)控儀的胰島素讀數(shù)錯誤,問題就太嚴重了,。”另外,,醫(yī)療電子設(shè)備的設(shè)計往往會牽扯到多個學(xué)科領(lǐng)域,而且涉及人身安全,,設(shè)計周期也較一般的電子產(chǎn)品更長,。

  由此可見對質(zhì)量、可靠性的超乎一般的高要求和較長的設(shè)計周期是所有醫(yī)療電子設(shè)備區(qū)別于其它電子設(shè)備的共同特點,。針對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求,,賽靈思" title="賽靈思">賽靈思亞太區(qū)市場營銷董事鄭馨南先生表示:“在美國FDA等認證中,甚至要求醫(yī)療設(shè)備廠商的元器件供應(yīng)商也通過相關(guān)的認證,,同時保證產(chǎn)品的可追溯性,,防止灰色市場的元器件混入醫(yī)療電子產(chǎn)品中。因此元器件供應(yīng)商具備合格和完善的質(zhì)量保證體系非常重要,。”而設(shè)計周期較長的特點則要求在選用器件時要仔細考慮產(chǎn)品生命周期的問題和潛在供應(yīng)商的歷史供應(yīng)狀況,,以免出現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計完成導(dǎo)入量產(chǎn)時遇到元器件停產(chǎn)的風險。鄭馨南先生表示:“廠商在元器件選擇時會依據(jù)兩個原則:一是市場的主流方案,;二是容易替換,。主流的方案和供應(yīng)商在持續(xù)供應(yīng)上比較有保障,同時盡可能在設(shè)計中采用標準器件,,這為日后遇到停產(chǎn)等供應(yīng)問題時能快速找到替代方案提供保證,。”Microchip醫(yī)療產(chǎn)品部門的高級經(jīng)理SteveKennelly先生也認為具備值得信賴的長期供應(yīng)能力對面向醫(yī)療電子產(chǎn)品制造商的元件供應(yīng)商來說十分重要。他指出:“Microchip除了是一個穩(wěn)定的長期的高質(zhì)量MCU,、模擬器件和存儲器產(chǎn)品的供應(yīng)商以外,,Microchip還在中國擁有十一個技術(shù)支持中心和大量的分銷商伙伴。”

  談到變化,,針對便攜化的趨勢,,則要求醫(yī)療電子設(shè)備必須具備小體積、低功耗" title="低功耗">低功耗,、低價格和易于使用的特點,。TI負責亞太區(qū)高效能產(chǎn)品市場開發(fā)的陳炳文先生就表示:“便攜式設(shè)備大多采用電池供電,,必然會有低功耗的需求;而要做到便攜,,小體積則十分重要,;同時要使這些面向家庭應(yīng)用的便攜設(shè)備獲得普及,較低的價格也是必需的,。飛思卡爾半導(dǎo)體亞太區(qū)MCU產(chǎn)品高級市場經(jīng)理黃耀君先生則指出:“簡單的用戶界面是十分重要的,,因為必須預(yù)防缺乏廣泛的醫(yī)療和計算機知識的使用者進行誤操作。”Actel公司亞太區(qū)總經(jīng)理賴炫州針對整個醫(yī)療電子設(shè)備談到了低功耗問題,,他指出:“除了價格和安全性仍然是大門檻外,,整個行業(yè)還得面對新的關(guān)鍵要求,即功耗,。在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域,,客戶現(xiàn)在對低功耗技術(shù)(包括FPGA)的需求越來越大。”而網(wǎng)絡(luò)化的趨勢則促使醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)商開發(fā)具有統(tǒng)一用戶接口的通用設(shè)備,。陳國裕先生表示:“在實際中,,供應(yīng)商已經(jīng)開始發(fā)售全套的解決方案,不但包括診斷設(shè)備,,而且還有數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器和接口軟件。”
   應(yīng)對變化的各類解決方案

  應(yīng)對這些要求和變化,,許多元器件供應(yīng)商都提供了自己的解決方案,。Altera的陳國裕表示:“在醫(yī)療電子應(yīng)用中,可編程邏輯器件(PLD)的普及率要遠遠高于其他類型的半導(dǎo)體器件,。”他還表示:“在設(shè)計過程中,,根據(jù)需要對PLD重新編程,可避免前端流片(NRE)成本,,減少和ASIC相關(guān)的訂量,,降低芯片多次試制的巨大風險。此外,,隨著標準的發(fā)展或者當需求出現(xiàn)變化時,,還可以在現(xiàn)場更新PLD。而且,,設(shè)計人員能夠反復(fù)使用公共硬件平臺,,在一個基本設(shè)計基礎(chǔ)上,建立不同的系統(tǒng),,支持各種功能,,從而大大降低了生成成本。”他還特別強調(diào):“PLD具有較長的生命周期,,可以保護客戶產(chǎn)品不會過時,,醫(yī)療行業(yè)的產(chǎn)品生命周期比較長,,因此這一特性非常重要。”具體來說,,Altera的PLD包括StratixII,、StratixGX和CycloneIIFPGA系列,他們都具有豐富的邏輯功能,、存儲器,、專用數(shù)字信號處理(DSP)模塊,并支持I/O標準,,可為醫(yī)療設(shè)備設(shè)計人員在競爭激烈的市場上獲得成功提供所需的全部工具,。

  Actel的賴炫州先生指出該公司以Flash為基礎(chǔ)的FPGA具有很好的低功耗特性,該類產(chǎn)品不需SRAMFPGA所需的附加部件,,因此可降低了系統(tǒng)功耗,。它還采用了多種低功耗模式,可進一步降低系統(tǒng)閑置時的整體功耗,。

  賽靈思的鄭馨南先生則表示:“作為可編程邏輯領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)廠商,,賽靈思的產(chǎn)品特別注重可靠性、低功耗及高性能,,這與醫(yī)療電子的需求不謀而合,。同時,賽靈思的優(yōu)勢也在于為小批量及中等規(guī)模醫(yī)療設(shè)備提供成本優(yōu)化的FPGA作為高性能,、現(xiàn)成的可重置DSP,。”

  他進一步表示:“與標準器件產(chǎn)品相比,賽靈思的Spartan-3ADSP低功耗器件的靜態(tài)功耗降低了50%,,而在待機模式下靜態(tài)功耗的降低更高達70%,。”

  除了FPGA廠商,還有很多半導(dǎo)體廠商也在服務(wù)于醫(yī)療電子領(lǐng)域,。飛思卡爾就可提供一系列產(chǎn)品用于醫(yī)療電子用途,。飛思卡爾的ControllerContinuum是業(yè)內(nèi)首個、也是唯一的8位與32位MCU兼容架構(gòu)的路線圖,。它可以幫助醫(yī)療電子設(shè)備制造商針對價格敏感型市場和高性能市場設(shè)計范圍廣泛的應(yīng)用,。飛思卡爾提供低功耗和低電壓的MCU系列產(chǎn)品(QE系列),該系里包括從非常低端的8位,、8腳4kFlash的MCU到具有8/32位內(nèi)核的80引腳128kFlash的MCU,。并且它們采用相同的封裝且引腳兼容,還分享相同的外圍功能模塊,,這些特點提供了終極的移植靈活性,,使客戶花費少量時間即可迅速完成8位和32位產(chǎn)品設(shè)計,理想用于開發(fā)性能跨度大的系列產(chǎn)品,。

  而Microchip的8位,、16位和32位微處理器,,低功耗高精度的模擬器件和串行EEPROM存儲器也都可用于醫(yī)療電子設(shè)備。Microchip的PIC微控制器,、運算放大器,、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和其他產(chǎn)品全部都具有顯著的低功耗特性,可以滿足便攜式醫(yī)療電子市場對低功耗,、高性能的要求,。除了低靜態(tài)電流,他們的性能也非常優(yōu)越,,可以提供超過一般境況下使用這些功耗所能具備的控制能力,。這對最大化便攜式醫(yī)療設(shè)備中的電池使用壽命至關(guān)重要。另外,,MicrochipMPLAB開發(fā)工具具有眾所周知的易學(xué)性,,還可幫助減少開發(fā)風險。

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