隨著全球人口老齡化的不斷加劇和醫(yī)療資源的日益緊張，各國政府和民眾都越來越重視智慧醫(yī)療產業(yè)。智慧科技能夠賦能醫(yī)療打破地域、空域、時域與資源的限制，極大提升醫(yī)療服務的效能、效率和效益，智慧醫(yī)療是醫(yī)療未來發(fā)展的重要方向。ADI 亞太區(qū)醫(yī)療業(yè)務系統(tǒng)應用經理俞毅剛在接受筆者采訪時表示，目前醫(yī)療設備產業(yè)整體步入高速增長階段，智能診療，智能影像識別，智能可穿戴設備相關的智能健康管理，醫(yī)療機器人等幾個方面將是醫(yī)療設備領域的應用的主要發(fā)展方向。將人工智能應用于的醫(yī)學影像的識別、診斷;以及具有醫(yī)療等級的智能可穿戴設備結合遠程醫(yī)療的使用將會是下一個熱點。

目前，全球智慧醫(yī)療產業(yè)正處于穩(wěn)步發(fā)展階段，市場規(guī)模不斷擴大。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，2016 至 2018 年全球智慧醫(yī)療服務支出年復合增長率約為 60%，預計 2019 年全球智慧醫(yī)療服務產業(yè)規(guī)模有望達到 4000 億美元。巨大的市場情勢下，產業(yè)鏈相關企業(yè)開始積極搶占市場，全球智慧醫(yī)療產業(yè)的春天正在到來。針對 ADI 在醫(yī)療領域的布局，俞毅剛做了詳細的介紹。ADI 的技術與產品貫穿了大健康全產業(yè)鏈，包括預防、診斷、治療以及疾病管理階段。在醫(yī)療電子監(jiān)測和監(jiān)測方面的重點關注應用主要有兩大類：醫(yī)療影像檢測類和體征信號監(jiān)測類。

·醫(yī)療影像檢測類

ADI 在光電、生理電勢、生理阻抗、運動，體溫等各類高精度，高性能，高可靠性的傳感器、信號處理前端和集成模塊都在為體征信號監(jiān)測的智能醫(yī)療設備和可穿戴設備提供可靠易用的方案。同時，COF(Chip-On-Flex)，高精度、高集成度的模擬前端，也在為數(shù)字平板 X- 光機，CT，高端彩色超聲設備的高質量醫(yī)學圖像的智能診斷提供了可靠保證。另外 ADI 在電源管理，信號處理及數(shù)據(jù)通信方面突出的技術和產品也為現(xiàn)在和未來的智能醫(yī)療設備所需的更低功耗、更小體積，遠程互聯(lián)提供了完整系統(tǒng)級解決方案。

目前，ADI 最新一代 ADAS1135 為 256 通道、24 位電流數(shù)字轉換器模塊適于多通道、小電流采集數(shù)據(jù)的醫(yī)療 CT(計算機斷層)、工業(yè)和安檢掃描儀，及光電二極管傳感器應用。該模塊主要技術特性包括：無電荷損失、無死區(qū)時間的同步采樣;超低噪聲;可配置電流輸入范圍;集成了 2 個可配置采樣速率的高速 ADC、內部緩沖器、用于數(shù)據(jù)采集的去耦和旁路電容;LVDS/CMOS 串行接口;片上溫度傳感器。

ADAS1135 采用 15x15mm 的 324 引腳扁型 SiP BGA 封裝，內部包含了電源和基準電壓的去耦電容。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，進而降低成本。同時推出 128 通道版本 ADAS1134。此外，ADI 還推出了 ADAS1256 COF(Chip-On-Flex)256 通道集成前端模塊，適用于數(shù)字 X 射線。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，ADAS1256 COF 解決方案還提供了 9 種功耗模式。眾所周知，功耗與噪聲不能同時達到最低的要求，所以功耗模式的切換功能就能使得用戶自行選擇適應當時需求的最佳功耗、噪聲模式。同時，對于病人來最關心的 X 射線等輻射劑量問題，ADAS1256 COF 解決方案降低探測器本身的噪聲，所以在 X 射線劑量很少時，低噪聲的探測器也能夠接收并清晰呈現(xiàn)圖像。

ADI 的最新一代產品 ADAS1258 也已經推出，進一步優(yōu)化速度和功耗，集成更多系統(tǒng)級功能，并已在行業(yè)重要客戶中實際測試和最終產品開發(fā)。另外在超聲的模擬前端芯片解決方案方面，ADI 的相關產品一直引領著行業(yè)內類似產品和方案的趨勢，如下圖所示對此類產品衍生過及代表產品的總結，從中不難看出 ADI 在此領域的領先地位。

·體征信號監(jiān)測類

除了以上醫(yī)療影像檢測應用中的主打技術和產品，在體征信號監(jiān)測方面，ADI 的產品和方案，更是引領趨勢，解決用戶最核心的問題，并獲得十分可觀的市場回報， 其中包括專業(yè)的監(jiān)護類產品(多用于醫(yī)院內)和可穿戴產品(個人消費品或個人健康產品)。具體來說，ADI 在光電技術、生理阻抗測量、生理電勢采集、溫度、運動狀態(tài)監(jiān)測以及環(huán)境相關(如氣體，CO2 以及紫外線監(jiān)測等)等領域都有持續(xù)投資以及產品方案在市場上的極大認可。

a. 在光電法測量生理體征信號方面，ADI 的 ADPD 系列傳感器及信號處理方案，正在被幾乎所有大品牌客戶設計使用。ADI 專門應用于光電法的各類生理體征信號的監(jiān)測的具有獨特優(yōu)勢的產品 ADPD 系列，例如 ADPD142，ADPD153， ADPD144 以及 ADPD174 等都是目前市面上集成度最高(Photodiode + LED + 模擬前端采 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)勢的同時)以及非常成熟的方案(早已有大量出貨)解決方案?？捎糜谠\斷級產品也可適用于消費級的產品相關體征信號的采集，例如心率， 血氧含量等。ADI 公司最新一代光電測量模塊產品 ADPD188 更是進一步大幅度提高了進光效率和電流轉化率(CTR);使得該類應用在功耗、性能、設計簡易度、簡化客戶的產線流程以及成本等方面又獲得了優(yōu)化和突破進展。

b. ADI 的系列低功耗、單導聯(lián)、心電圖 ECG 模擬前端 (AFE) AD8233，專為滿足新興的健身設備、便攜式 / 佩戴式監(jiān)控設備和遠程健康監(jiān)護設備的 ECG 信號調理要求而設計。與當前很多集成解決方案中采用的拓撲結構不同，AD8233 高度靈活的模擬濾波配置采用雙極高通濾波器，結合芯片內部的儀表放大器架構和無使用約束運算(增益)放大器，支持用戶采用多極低通濾波技術來消除線路噪聲和其他干擾，并可提供在關斷(shutdown)模式下的導聯(lián)脫落監(jiān)測功能。它為系統(tǒng)設計人員提供了靈活性，將健身和醫(yī)療監(jiān)護的價值和性能提升到一個新的水平。

c. ADI 專門用于高精度阻抗測量的模擬前端 AD5940 為身體阻抗分析 BIA，皮電活動 EDA/GSR 等提供了簡單易用，一步到位的解決方案。支持多種便攜式醫(yī)療保健領域的高精度、低功耗片上計量儀 ADuCM350 已在國內和國外的幾家有代表性的大客戶中都取得里程碑式的進展， 最新一代更高精度、更低功耗片上計量儀 ADucM355 也已量產。

d. ADI 新推出的最新一代高性能多模傳感前端 ADPD4000 系列，可以同時支持 PPG，ECG 和生物阻抗(Bio-Z)，并且在信噪比，功耗上進一步提升，為小體積，高性能的整體穿戴解決方案提供了更便捷設計。

e. 在體溫監(jiān)測方面，ADI 的 ADT7422 數(shù)字溫度傳感器在體溫范圍內達到 0.1°C 的精度，4x4mm 的極小封裝，數(shù)字溫度直接輸出。ADT5912 模擬溫度傳感器能在 -20°C to 90°C 達到 0.1°C 的精度。 這些溫度傳感器在小尺寸，高精度，低功耗方面都能很好地滿足穿戴產品的設計。

f. 在運動檢測的相關領域，ADI 突破性的超低功耗 3 軸數(shù)字 MEMS 產品 ADXL362 在運動檢測喚醒模式下功耗僅為 300nA，其超低功耗的特征正是可穿戴運動監(jiān)測設備的理想解決方案。同樣，我們看中低功耗對用戶的價值，所以更高性能，以及更加合理價格的類似產品也將陸續(xù)推出。

另外一款高集成度的 ADAS1000，提供高質量高集成的多導聯(lián)心電，呼吸及起搏器檢測以及其他功能于一身的解決方案，是高性能診斷級 ECG 監(jiān)測的首選方案。

除此以外，作為高性能信號鏈代表廠商，ADI 一直致力于提供領先于業(yè)界的小劑量、快速、高精度體外診斷儀器 IVD 解決方案。體外診斷儀器包含多種不同的技術，例如光譜分析、聚合酶鏈(PCR)、電化學、酸堿度(ISE、pH)、液面、流控和樣本處理功能、自動控制以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等，系統(tǒng)集成很復雜。其中，光學系統(tǒng)控制和精度是系統(tǒng)的關鍵要素;為降低成本和確保一致性，試劑容量控制很重要;測量速度非常重要，且對溫度波動很敏感。ADI 提供各類放大器用于 I/V 轉換、濾波器設計、信號調理和 ADC 驅動，并提供數(shù)據(jù)轉換、信號處理、溫度監(jiān)測和電源管理解決方案，使體外診斷儀器應用的產品質量和可靠性達到最佳程度。除體外診斷儀器之外，ADI 還提供包括輸液泵、呼吸機、麻醉機等多種醫(yī)療和生命科學儀器解決方案。同時，為助力客戶面向市場快速推出產品，ADI 提供評估板、仿真工具和應用專業(yè)技術，為客戶的設計和開發(fā)工作提供支持。

新興技術如何推動智慧醫(yī)療?

近幾年，隨著圖像識別、自然語言處理等 AI 技術以及 5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興技術的發(fā)展和成熟，且在國家政策的大力支持與鼓勵下，智慧醫(yī)療行業(yè)邁入發(fā)展新紀元。

對此，俞毅剛表示，智能化時代，模擬技術正在扮演積極的關鍵角色。在福布斯發(fā)布的全球數(shù)字經濟 100 強榜單(Digital 100)中，以高性能模擬技術見長的 ADI 榮登榜單。隨著智能化在醫(yī)療領域需求的不斷滲透，基于各種高性能傳感器的模擬信號鏈產品在醫(yī)療智能化浪潮中發(fā)揮著越來越關鍵的作用，模擬技術也迎來更為廣闊的發(fā)展空間。而且隨著數(shù)字技術的進步，對高精度、高速度、低功耗模擬產品的需求不斷擴大，而模擬產品在很大程度上決定了當今數(shù)字設備的性能?！霸朴嬎?、大數(shù)據(jù)、人工智能等產業(yè)的發(fā)展正在促進醫(yī)療智能化的落地。在以計算力為核心的數(shù)字經濟時代，模擬技術和器件發(fā)揮著不可或缺的作用，起到了連接真實世界與數(shù)字世界的關鍵橋梁作用。

ADI 深耕醫(yī)療電子領域數(shù)十載，始終將領先模擬技術與醫(yī)療產業(yè)深度融合，面對新一輪的技術革命，依托核心技術優(yōu)勢，堅持以創(chuàng)新應對產業(yè)萬變。ADI 以上各產品和方案，都不是單一的一代產品，而是具有戰(zhàn)略規(guī)劃的系列產品，目的是盡量引領市場的發(fā)展趨勢，解決用戶系統(tǒng)級應用難題和最終用戶使用體驗的全面提升。所以在性能提升和成本優(yōu)化方面不斷改進，進而鞏固性價雙面優(yōu)勢的市場地位。當然，對于不同的應用場景和具體的設計目標以及用戶的判別條件的差異，有不同的相對性能比較結論。通常情況下，我們的新產品在總體性能上的提升至少要在前一代產品的基礎上提高 1/3 或以上，多數(shù)情況下我們都能實現(xiàn)更大幅度的性能。對于開創(chuàng)性的產品，通?？梢詭椭麢C廠商帶來的性能提升會更顯著。當然，我們通常不會在整體性能提升的同時，給用戶帶來系統(tǒng)級成本上的增加。

ADI 非常看好醫(yī)療領域的技術和業(yè)務的前景，將持續(xù)的戰(zhàn)略專注，并積極參與相關的研討并投資相關的技術和產品開發(fā)。事實上，ADI 自己醫(yī)療業(yè)務團隊已經有生物醫(yī)學方面的專家，幫助整個團隊提供更好的方案給客戶。除此以外，我們本地還有對醫(yī)療行規(guī)有深入理解的技術專家，他們會和客戶共同完成相關醫(yī)療標準中所以規(guī)范的性能及可靠性方面的設計挑戰(zhàn)。以及相當規(guī)模的軟件開發(fā)團隊，以及第三方合作伙伴，會給提供軟硬件及系統(tǒng)級應用的全方位的解決方案。

ADI 希望通過自己的不斷投入，和我們的客戶一起，幫助最終的患者(或使用者)和醫(yī)生解決他們面臨的問題，例如測量精度、使用方便性、成本及可靠性等問題。更希望與我們客戶的不懈努力，能夠開創(chuàng)性地在業(yè)務模式和產品應用形態(tài)等方面，突破已有產品形態(tài)的邊界，在醫(yī)療電子應用，為解決我們共同面臨的“看病難，看病貴”、“醫(yī)療資源分布布局”、“分級診療”以及“完善基層醫(yī)療設施”等挑戰(zhàn)做出自己的行業(yè)貢獻。ADI 將繼續(xù)以開放的心態(tài)，與從預防、診斷到治療、疾病管理的全生態(tài)鏈合作伙伴一起通力合作，共同推動中國醫(yī)療行業(yè)技術發(fā)展，助力早日實現(xiàn)人民健康長壽的“健康中國”目標。

智慧醫(yī)療的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)

談到中國醫(yī)療電子市場的發(fā)展現(xiàn)狀以及面臨的挑戰(zhàn)，俞毅剛認為，在體征信號監(jiān)測類設備，低功耗、診斷級性能、高集成 / 小體積，設計周期短是目前面臨的挑戰(zhàn)。為此 ADI 提供了完整系統(tǒng)級解決方案和參考設計，專門技術團隊提供系統(tǒng)級的專業(yè)支持和技術服務。在醫(yī)療影像檢測類，如 X 光平板探測器，設計面臨的挑戰(zhàn)有：更低 X 射線劑量，快速動態(tài)圖像，便攜，減少設計周期等。CT 面臨的挑戰(zhàn)有：更多層數(shù)(16 層 -》 64 層 -》128 層 -》 320 層)，更低 X 射線劑量，更低系統(tǒng)成本，縮短上市時間等。ADI 提供的更高通道數(shù)，完整信號鏈、更低功耗，更快速，更低噪聲的集成子系統(tǒng)，具競爭力的成本和連貫的路線圖，配合專門的專家團隊提供系統(tǒng)級應用支持，幫助客戶克服挑戰(zhàn)，加快設計到發(fā)布時間。