全球芯片供應(yīng)的短缺已成現(xiàn)象級的行業(yè)問題。

芯片危機(jī)阻礙了全球經(jīng)濟(jì)從新冠疫情引發(fā)的衰退中復(fù)蘇,并加劇了全球供應(yīng)鏈危機(jī)。供應(yīng)短缺幾乎影響了所有依賴電子元件的行業(yè),繼續(xù)給從汽車、家用電器等行業(yè)帶來壓力,也蔓延到醫(yī)療設(shè)備行業(yè)。

半導(dǎo)體是當(dāng)前許多醫(yī)療設(shè)備重要的組成部分,能夠提供如操作控制、數(shù)據(jù)處理和存儲、無線連接和電源管理等功能。傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備對半導(dǎo)體的依賴性沒有那么大,而應(yīng)用半導(dǎo)體的醫(yī)療設(shè)備不僅能實現(xiàn)傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備的功能,還能提高醫(yī)療設(shè)備的性能,降低成本。

但是,與汽車和消費電子產(chǎn)品相比,較小部分芯片最終用于醫(yī)療設(shè)備,根據(jù)美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(SIA)去年秋季發(fā)布的最新報告,2019年用于全球醫(yī)療設(shè)備終端市場的半導(dǎo)體總銷售額為56億美元,僅占所有半導(dǎo)體市場總額的1．3%。但這些組件對于一系列重要醫(yī)療設(shè)備起著關(guān)鍵作用,如心臟起搏器和糖尿病血糖監(jiān)測儀。

一葉知秋——從疫情看醫(yī)療芯片的重要性

近年,新冠疫情爆發(fā)也使得越來越多的人意識到醫(yī)療系統(tǒng)與醫(yī)療設(shè)備的重要性。

在疫情期間,呼吸機(jī)用于幫助嚴(yán)重肺損傷的患者進(jìn)行輔助呼吸。呼吸機(jī)系統(tǒng)使用半導(dǎo)體傳感器和處理器來監(jiān)測生命信號。傳感器用于確定患者每次呼吸的速度、體積和氧氣量,并根據(jù)患者的需要準(zhǔn)確調(diào)節(jié)氧氣水平。處理器控制電機(jī)速度,輔助患者進(jìn)行呼吸。

而便攜式超聲設(shè)備可以檢測患者肺部病變等病毒癥狀,快速識別與新冠病毒相關(guān)的急性肺炎特征,而無需等待核酸檢測。這種設(shè)備之前采用壓電晶體作為超聲波探頭,價格一般超過10萬美元。通過半導(dǎo)體芯片替代壓電晶體,設(shè)備成本僅需幾千美元,可以更便捷地探測、評估患者身體內(nèi)部情況。

新冠病毒來勢洶洶,且目前并未完全結(jié)束。對于公共場合來說對大量人員進(jìn)行體溫檢查十分重要。當(dāng)前的熱像儀或非接觸式額頭紅外溫度計是兩種常用的方式,這些設(shè)備也依靠傳感器和模擬芯片等半導(dǎo)體將溫度等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字讀數(shù)。

覆巢之下無完卵——缺芯引發(fā)醫(yī)療行業(yè)的連鎖效應(yīng)

近期根據(jù) AdvaMed(全稱為先進(jìn)醫(yī)療技術(shù)協(xié)會,是全球最大的醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會)進(jìn)行的一項研究表示,全球半導(dǎo)體芯片短缺正在導(dǎo)致醫(yī)療技術(shù)公司出現(xiàn)延誤、訂單取消和其他供應(yīng)中斷。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),三分之二的醫(yī)療技術(shù)公司至少在其一半的產(chǎn)品中使用了半導(dǎo)體。

并且,醫(yī)療設(shè)備需要的芯片和用于汽車制造和高科技制造使用的芯片需求大部分重合度較高,這一現(xiàn)象直接導(dǎo)致絕大多數(shù)醫(yī)療設(shè)備制造商不得不面臨與其他行業(yè)直接競爭的風(fēng)險,從而加劇醫(yī)療芯片短缺。并且據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),超過 70% 的醫(yī)療設(shè)備制造商的半導(dǎo)體依賴單一供應(yīng)商。缺乏其他供應(yīng)商則意味著一旦出現(xiàn)中斷,可能會導(dǎo)致70%的醫(yī)療設(shè)備制造商相繼出現(xiàn)停產(chǎn)、訂單延誤等等現(xiàn)象。

早在今年4月,飛利浦醫(yī)療就已發(fā)出警告,因為全球芯片短缺,他們短期內(nèi)將不得不停止生產(chǎn)用于治療心臟驟停的設(shè)備。該公司在接受荷蘭媒體NOS采訪時發(fā)出警告。

根據(jù)首席執(zhí)行官Van Houten的說法,這些醫(yī)療設(shè)備已經(jīng)短缺?！耙驗樯婕瓣P(guān)鍵的醫(yī)療設(shè)備,我們擔(dān)心這種短缺?！盫an Houten表示,不希望因為無法制造設(shè)備而最終無法為醫(yī)院提供醫(yī)療服務(wù)。但是,芯片短缺的確可能使飛利浦無法制造這些醫(yī)療設(shè)備。如果汽車工廠會因為沒有芯片而倒閉,那么醫(yī)療設(shè)備制造公司也可能發(fā)生同樣的情況。

8月16日,全球數(shù)字健康和睡眠呼吸暫停治療的領(lǐng)先企業(yè)ResMed(瑞思邁)推出了全新睡眠呼吸暫停機(jī)AirSense 11。在此前的財務(wù)會議上,ResMed首席執(zhí)行官 Mick Farrell曾表示,由于此前飛利浦大量召回CPAP給呼吸機(jī)市場留下了空白,呼吸機(jī)的需求增加,ResMed正努力完全填補(bǔ)這一缺口。

但是,實際情況似乎并不盡人意。

對此,Mick Farrell表示,飛利浦呼吸機(jī)的召回創(chuàng)造了需求,但全球芯片短缺限制了制造設(shè)備的速度。ResMed 將無法填補(bǔ)這種情況造成的整個供應(yīng)缺口。這是供應(yīng)鏈?zhǔn)芟?而不是需求受限。Mick Farrell 還特別致電芯片供應(yīng)商,希望能優(yōu)先考慮他們的部分供應(yīng)鏈。

兩大巨頭械企尚且因為芯片短缺而不得不縮減產(chǎn)量,更不要說其他中小醫(yī)療設(shè)備制造商。

AHRMM (美國醫(yī)療資源材料管理協(xié)會)供應(yīng)鏈高級主管 Mike Schiller 表示,由于半導(dǎo)體短缺,醫(yī)院也面臨著長時間的訂單延遲。席勒告訴《華爾街日報》,一些成員報告稱,新的 CT 掃描儀、除顫器和遙測監(jiān)視器的安裝延遲了數(shù)月之久。

誰在布局?

ADI在健康領(lǐng)域有醫(yī)療影像與監(jiān)護(hù)、醫(yī)療級可穿戴設(shè)備、體外診斷三大核心布局。在醫(yī)療健康領(lǐng)域,ADI的芯片服務(wù)了醫(yī)療影像(如CT、超聲)、監(jiān)護(hù)儀、體外診斷設(shè)備以及可穿戴產(chǎn)品,涵蓋了大多數(shù)需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和信號處理的醫(yī)療器械產(chǎn)品。從預(yù)防、診斷、治療再到疾病管理,ADI的技術(shù)產(chǎn)品幾乎涵蓋了整個診療的流程。

在預(yù)防領(lǐng)域,ADI的芯片產(chǎn)品多用在消費級可穿戴產(chǎn)品,健康或者亞健康人群佩戴手環(huán)、手表來監(jiān)測體征信號,進(jìn)而干預(yù)指導(dǎo)日常生活;在診斷領(lǐng)域,ADI的芯片產(chǎn)品已經(jīng)用在醫(yī)療影像、體外診斷、體征信號檢測等場景;在治療領(lǐng)域,ADI的芯片產(chǎn)品主要用在監(jiān)護(hù)方面,包括ICU的監(jiān)護(hù)以及外科手術(shù)設(shè)備等;在慢病管理方面,ADI的技術(shù)產(chǎn)品貫穿整個慢病管理的流程,為客戶提供服務(wù)。

ST意法半導(dǎo)體的產(chǎn)品也在醫(yī)療領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用。在醫(yī)療電子設(shè)備,例如監(jiān)護(hù)設(shè)備、檢測設(shè)備上都可以找到ST的MCU產(chǎn)品。尤其在便攜式醫(yī)療和個人醫(yī)護(hù)產(chǎn)品中,例如紅外體溫器,血糖血氧儀,血壓計,ECG等產(chǎn)品。

ST的STM32L(超低功耗系列),STM32F4以及STM32H7系列高性能MCU產(chǎn)品是意法半導(dǎo)體布局醫(yī)療電子產(chǎn)品的主流方案。另外,針對醫(yī)療電子設(shè)備的不同要求,ST的MEMS產(chǎn)品部門可以提供用于檢測運動的運動傳感器、監(jiān)測環(huán)境的環(huán)境傳感器、收集聲音的硅麥克風(fēng)以及用于微控制的執(zhí)行器。這些產(chǎn)品經(jīng)常被用在醫(yī)療機(jī)器人、患者監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療以及便攜式醫(yī)療產(chǎn)品上。

此前,NVIDIA跟通用電氣(GE)也宣布一項合作,NVIDIA的AI芯片將導(dǎo)入通用旗下GE Healthcare全球50萬臺醫(yī)療檢測儀器中,加速醫(yī)療數(shù)據(jù)處理、分析,讓醫(yī)生在進(jìn)行診斷時達(dá)成更高的準(zhǔn)確率。同時,英偉達(dá)也在布局AI健康領(lǐng)域。希望通過軟件的創(chuàng)新賦能醫(yī)療設(shè)備,在硬件端產(chǎn)生智能設(shè)備,同時英偉達(dá)配置軟件開發(fā)的SDK,這意味著將來醫(yī)療設(shè)備可以利用人工智能技術(shù)隨時隨地的計算。

早前,聯(lián)發(fā)科發(fā)布了業(yè)界首款智能健康方案——MediaTek Sensio,并且發(fā)布了首款六合一的智能健康芯片 MT6381,60 秒即可測量用戶心率、心率變異、血壓趨勢、血氧飽和度、心電圖、光體積脈搏圖等 6 項生理數(shù)據(jù)。