美國(guó)Analog Devices, Inc.(以下簡(jiǎn)稱“ADI”)醫(yī)療健康事業(yè)部亞太區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)王勝近期以醫(yī)療電子為主題接受電子發(fā)燒友采訪時(shí)表示,ADI在醫(yī)療保健領(lǐng)域的產(chǎn)品和技術(shù)主要發(fā)力兩大領(lǐng)域,且推出的系列產(chǎn)品解決方案獲得市場(chǎng)極大認(rèn)可,可預(yù)期的是該領(lǐng)域市場(chǎng)增長(zhǎng)率將會(huì)保持在3倍于GDP的增長(zhǎng)速度。
醫(yī)療影像檢測(cè)和體征信號(hào)監(jiān)測(cè)一直是醫(yī)療電子技術(shù)應(yīng)中兩個(gè)重要的領(lǐng)域。這也是ADI在醫(yī)療電子領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的方向,其產(chǎn)品和技術(shù)也都重點(diǎn)面向這兩大領(lǐng)域。
ADI在醫(yī)療電子領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的方向
多品類核心產(chǎn)品
ADAS1131是ADI較早前推出的業(yè)內(nèi)首款256 通道、24 位電流的數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊,適于多通道、小電流采集數(shù)據(jù)的醫(yī)療CT(計(jì)算機(jī)斷層)、工業(yè)和安檢掃描儀,及光電二極管傳感器應(yīng)用。據(jù)ADI公司醫(yī)療健康事業(yè)部亞太區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)王勝介紹,ADAS1131的主要技術(shù)特性包括:無(wú)電荷損失、無(wú)死區(qū)時(shí)間的同步采樣;超低噪聲;可配置電流輸入范圍;集成了2個(gè)可配置采樣速率的高速 ADC、內(nèi)部緩沖器、用于數(shù)據(jù)采集的去耦和旁路電容;每通道功耗3mW,;LVDS/CMOS串行接口;片上溫度傳感器。ADAS1131采用15x15mm的324引腳扁型SiP BGA封裝,內(nèi)部包含了電源和基準(zhǔn)電壓的去耦電容。球柵陣列為18x18全陣列,焊球間距為0.8mm,焊球直徑0.45mm。0.8mm的焊球間距可使引腳間多布線,從而減少很多激光孔和埋孔,提高PCB的成品率、可靠性,進(jìn)而降低成本。
相較于ADAS1131,ADI最新一代的ADAS1135在主要性能指標(biāo)上都有大幅度提升,并與ADAS1131封裝兼容,用戶很容易實(shí)現(xiàn)硬件的系統(tǒng)升級(jí),以及在新設(shè)計(jì)上最新技術(shù)采納。同時(shí)推出的ADAS1134則是128通道版本。
ADAS1131是業(yè)內(nèi)首款256 通道、24 位電流的數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊
針對(duì)數(shù)字X射線,ADI推出了256通道集成前端模塊ADAS1256 COF(Chip-On-Flex),
除了單芯片集成256通道、16位分辨率、22us線路掃描速度等性能外,該方案還提供了9種功耗模式,“我們知道,功耗與噪聲不能同時(shí)達(dá)到最低的要求,所以功耗模式的切換功能就能使得用戶自行選擇適應(yīng)當(dāng)時(shí)需求的最佳功耗、噪聲模式?!?王勝說(shuō),“對(duì)于病人來(lái)說(shuō),最關(guān)心的是輻射劑量。因?yàn)樵谧龈鞣N檢查時(shí),X射線對(duì)病人身體會(huì)造成傷害。對(duì)于這點(diǎn),ADAS1256 COF解決方案降低探測(cè)器本身的噪聲,所以在X射線劑量很少時(shí),低噪聲的探測(cè)器也能夠接收并清晰呈現(xiàn)圖像?!?/p>
王勝表示,在最新路線圖產(chǎn)品的規(guī)劃中,ADI強(qiáng)調(diào)進(jìn)一步優(yōu)化速度和功耗,以及集成更多系統(tǒng)級(jí)功能的產(chǎn)品,“這些產(chǎn)品也將很快面世,并已在行業(yè)重要客戶中實(shí)際測(cè)試并已導(dǎo)入其最終產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中。”
ADAS1256 COF集成256通道、16位分辨率、22us線路掃描速度并提供9種功耗模式
在超聲波檢測(cè)中,ADI的產(chǎn)品集中在模擬前端芯片,相關(guān)產(chǎn)品一直引領(lǐng)著行業(yè)內(nèi)類似產(chǎn)品和方案的趨勢(shì),下圖為ADI此類產(chǎn)品衍生及代表產(chǎn)品的總結(jié),從中不難看出ADI在此領(lǐng)域的領(lǐng)先地位:
ADI超聲波檢測(cè)產(chǎn)品
除了醫(yī)療影像檢測(cè),在體征信號(hào)監(jiān)測(cè)方面,ADI的產(chǎn)品和方案,更是引領(lǐng)趨勢(shì),解決用戶最核心的問(wèn)題,并獲得十分可觀的市場(chǎng)回報(bào)。其中包括專業(yè)的監(jiān)護(hù)類產(chǎn)品(多用于醫(yī)院內(nèi))和可穿戴產(chǎn)品(個(gè)人消費(fèi)品或個(gè)人健康產(chǎn)品)。具體來(lái)說(shuō),ADI在光電技術(shù)、生理阻抗測(cè)量、生理電勢(shì)采集、溫度、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及環(huán)境相關(guān)(如氣體,CO2以及紫外線監(jiān)測(cè)等)等領(lǐng)域都有持續(xù)投資以及產(chǎn)品方案,在市場(chǎng)上獲得了廣泛的認(rèn)可。
“尤其是在光電法測(cè)量生理體征信號(hào)方面,ADI的ADPD系列傳感器及信號(hào)處理方案,正在被幾乎所有大的品牌客戶設(shè)計(jì)使用?!蓖鮿僬f(shuō),ADPD系列產(chǎn)品專門應(yīng)用于光電法的各類生理體征信號(hào)的監(jiān)測(cè),具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。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 + 模擬前端采集AFE +LED driver + 環(huán)境光抑制 等,輸出就是I2C的數(shù)字量),也是體積最小,功耗最低(十分靈活的配置),性能最好(在體積,功耗都很有優(yōu)勢(shì)的同時(shí))以及非常成熟的方案(早已有大量出貨)??捎糜谠\斷級(jí)產(chǎn)品也可適用于消費(fèi)級(jí)的產(chǎn)品相關(guān)體征信號(hào)的采集,例如心率, 血氧含量等。
如下圖所示,ADPD174GGI可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)級(jí)光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn),解決內(nèi)部環(huán)境光干擾問(wèn)題等,進(jìn)而保證最終產(chǎn)品的一致性和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的成本和效率,目前此模塊產(chǎn)品已被全球知名的可穿戴廠商采納, 并已經(jīng)大量出貨。
ADPD174GGI可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)級(jí)光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)
今年8月,ADI剛剛量產(chǎn)了最新一代光電測(cè)量模塊產(chǎn)品ADPD188, 使得該類應(yīng)用在功耗、性能、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易度、簡(jiǎn)化客戶的產(chǎn)線流程以及成本等方面又獲得了優(yōu)化和突破進(jìn)展。
為滿足新興的健身設(shè)備、便攜式/佩戴式監(jiān)控設(shè)備和遠(yuǎn)程健康監(jiān)護(hù)設(shè)備的ECG信號(hào)調(diào)理要求,ADI推出了低功耗、單導(dǎo)聯(lián)、心率監(jiān)護(hù)儀模擬前端 (AFE) AD8232以及最新的AD8233。與當(dāng)前很多集成解決方案中采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同,AD8233高度靈活的模擬濾波配置采用雙極高通濾波器,結(jié)合芯片內(nèi)部的儀表放大器架構(gòu)和無(wú)使用約束運(yùn)算(增益)放大器,支持用戶采用多極低通濾波技術(shù)來(lái)消除線路噪聲和其他干擾,并可提供在關(guān)斷(shutdown)模式下的導(dǎo)聯(lián)脫落監(jiān)測(cè)功能。它為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供了靈活性,將健身和醫(yī)療監(jiān)護(hù)的價(jià)值和性能提升到一個(gè)新的水平。
AD8233采用了與當(dāng)前很多集成解決方案不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
另外一款高集成度的ADAS1000完全可以用于類似的應(yīng)用場(chǎng)合,提供高質(zhì)量高集成的多導(dǎo)聯(lián)心電,呼吸及起搏器檢測(cè)以及其他功能于一身的解決方案,是高性能診斷級(jí)ECG監(jiān)測(cè)的首選方案;
ADAS1000提供高質(zhì)量高集成的多導(dǎo)聯(lián)心電,呼吸及起搏器檢測(cè)以及其他功能于一身
在醫(yī)院用及家用便攜式醫(yī)療電子電子領(lǐng)域,ADI擁有一系列創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案,例如支持多種便攜式醫(yī)療保健領(lǐng)域的高精度、低功耗片上計(jì)量?jī)xADuCM350已在國(guó)內(nèi)和國(guó)外的幾家有代表性的大客戶中都取得里程碑式的進(jìn)展。
除此以外, 在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的相關(guān)領(lǐng)域,ADI也擁有一系列創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案,如突破性的超低功耗3軸數(shù)字MEMS產(chǎn)品ADXL362,在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)喚醒模式下功耗僅為300 nA,其超低功耗的特征是可穿戴運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的理想解決方案;同樣,我們看中低功耗對(duì)用戶的價(jià)值,所以更高性能,以及更加合理價(jià)格的類似產(chǎn)品也將陸續(xù)推出。
“ADI這些產(chǎn)品都不是單一的一代產(chǎn)品,而是具有戰(zhàn)略規(guī)劃的系列產(chǎn)品,目的是盡量引領(lǐng)市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì),解決用戶系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用難題和最終用戶使用體驗(yàn)的全面提升。”王勝?gòu)?qiáng)調(diào),ADI在性能提升和成本優(yōu)化方面不斷改進(jìn),進(jìn)而鞏固性價(jià)比優(yōu)勢(shì)的市場(chǎng)地位。當(dāng)然,對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)景和具體的設(shè)計(jì)目標(biāo)以及用戶的判別條件的差異,有不同的相對(duì)性能比較結(jié)論。
他表示,通常情況下,ADI的新產(chǎn)品在總體性能上的提升至少要在前一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上提高1/3或以上,“多數(shù)情況下我們都能實(shí)現(xiàn)更大幅度的性能。對(duì)于開(kāi)創(chuàng)性的產(chǎn)品,通??梢詭椭麢C(jī)廠商帶來(lái)的性能提升會(huì)更顯著。當(dāng)然,我們通常不會(huì)在整體性能提升的同時(shí),給用戶帶來(lái)系統(tǒng)級(jí)成本上的增加?!?/p>
千萬(wàn)級(jí)出貨量
目前,上述各類產(chǎn)品和方案,都在相應(yīng)的目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域以及其他相關(guān)領(lǐng)域被廣泛采納。例如,ADXL362在某單一客戶的出貨量就在幾千萬(wàn)的量級(jí);ADPD系列光電產(chǎn)品在多家國(guó)內(nèi)外主流整機(jī)廠商的主打產(chǎn)品中被幾代產(chǎn)品連續(xù)采納,其出貨量更是在千萬(wàn)片的量級(jí);ADAS1000系列產(chǎn)品在專業(yè)診斷級(jí)ECG和監(jiān)護(hù)儀類產(chǎn)品中,包括多參監(jiān)護(hù)儀和針對(duì)基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的“健康一體”等產(chǎn)品中,幾乎被所有大的主流品牌廠商采用;AD823x家族產(chǎn)品在個(gè)人及家用健康產(chǎn)品中普遍被使用,產(chǎn)品形態(tài)包括健康手機(jī)、健康心電胸貼及其他便攜式心電產(chǎn)品,累計(jì)出貨量也是超出預(yù)期。
王勝表示,即使在大型的專業(yè)醫(yī)療影像檢測(cè)領(lǐng)域,ADI的產(chǎn)品占有率和出貨量也遙遙領(lǐng)先,超聲的模擬前端產(chǎn)品已成為業(yè)內(nèi)金標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品;在數(shù)字平板X光機(jī)領(lǐng)域,ADAS1256系列產(chǎn)品出貨量的總通道數(shù)也在幾百萬(wàn)的量級(jí);醫(yī)療CT中被廣泛應(yīng)用到的ADAS11xx系列在全球領(lǐng)先的CT整機(jī)廠商的出貨量也是十分可觀。
增長(zhǎng)勢(shì)頭穩(wěn)健
據(jù)王勝介紹,ADI在醫(yī)療電子的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒈3址€(wěn)步及持續(xù)多年的增長(zhǎng)勢(shì)頭,初步估計(jì)其增長(zhǎng)率都會(huì)保持在3倍于GDP增長(zhǎng)速度。
“ADI非??春眠@些業(yè)務(wù)領(lǐng)域的技術(shù)和業(yè)務(wù)的前景,將持續(xù)的戰(zhàn)略專注,并積極參與相關(guān)的研討并投資相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。”王勝說(shuō),“ADI將繼續(xù)保持其在醫(yī)療電子領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì), 持續(xù)增加技術(shù),產(chǎn)品和人力資源方面的投入,尤其在以家庭/個(gè)人醫(yī)療應(yīng)用為新興市場(chǎng)的體征信號(hào)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域以及醫(yī)療影像檢測(cè)市場(chǎng)等應(yīng)用,與客戶共同克服技術(shù)挑戰(zhàn),推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。
事實(shí)上,ADI自己醫(yī)療業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)有生物醫(yī)學(xué)方面的專家,幫助整個(gè)團(tuán)隊(duì)提供更好的方案給客戶。除此以外,ADI在本地還有對(duì)醫(yī)療行規(guī)有深入理解的技術(shù)專家,他們會(huì)和客戶共同完成相關(guān)醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)中所有規(guī)范的性能及可靠性方面的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。ADI擁有相當(dāng)規(guī)模的軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì),以及第三方合作伙伴,能夠提供軟硬件及系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用的全方位的解決方案。
王勝表示,ADI希望通過(guò)自己的不斷投入,和客戶一起,幫助最終的患者(或使用者)和醫(yī)生解決他們面臨的問(wèn)題,例如測(cè)量精度、使用方便性、成本及可靠性等問(wèn)題。更希望與客戶一起不懈努力,能夠開(kāi)創(chuàng)性地在業(yè)務(wù)模式和產(chǎn)品應(yīng)用形態(tài)等方面,突破已有產(chǎn)品形態(tài)的邊界,在醫(yī)療電子應(yīng)用領(lǐng)域,為解決大家共同面臨的“看病難,看病貴”、“醫(yī)療資源分布布局”、“分級(jí)診療”以及“完善基層醫(yī)療設(shè)施”等挑戰(zhàn)做出行業(yè)貢獻(xiàn)。