進(jìn)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(rèn)同,將促進(jìn)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(jìn)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(jìn)行監(jiān)控治療,往往不可能都在正規(guī)醫(yī)院中進(jìn)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??梢噪S身攜帶的血壓計(jì)、血糖儀,可以在家庭或小型社康醫(yī)院中使用的呼吸機(jī)、心電監(jiān)護(hù)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(jìn)一步普及也正在進(jìn)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(yuǎn)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(yuǎn)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(fèi)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(yuǎn)程醫(yī)療變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),身在某些不發(fā)達(dá)地區(qū)的重癥患者有可能通過遠(yuǎn)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(shí)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(diǎn)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(diǎn)和要求相適應(yīng)。
由于醫(yī)療電子設(shè)備直接與消費(fèi)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(jī)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(yán)重了。”另外,醫(yī)療電子設(shè)備的設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(diǎn)。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(rèn)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(rèn)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(jì)周期較長的特點(diǎn)則要求在選用器件時要仔細(xì)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(jì)完成導(dǎo)入量產(chǎn)時遇到元器件停產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。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(jì)中采用標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)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(diǎn)。TI負(fù)責(zé)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?yàn)楸仨氼A(yù)防缺乏廣泛的醫(yī)療和計(jì)算機(jī)知識的使用者進(jìn)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(shí)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他類型的半導(dǎo)體器件。”他還表示:“在設(shè)計(jì)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(fēng)險(xiǎn)。此外,隨著標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展或者當(dāng)需求出現(xiàn)變化時,還可以在現(xiàn)場更新PLD。而且,設(shè)計(jì)人員能夠反復(fù)使用公共硬件平臺,在一個基本設(shè)計(jì)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(qiáng)調(diào):“PLD具有較長的生命周期,可以保護(hù)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(biāo)準(zhǔn),可為醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)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(jìn)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(jìn)一步表示:“與標(biāo)準(zhǔn)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(jī)模式下靜態(tài)功耗的降低更高達(dá)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(jì)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(diǎn)提供了終極的移植靈活性,使客戶花費(fèi)少量時間即可迅速完成8位和32位產(chǎn)品設(shè)計(jì),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(yùn)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(fēng)險(xiǎn)。