伴隨技術發(fā)展，便攜式醫(yī)護設備的價格越來越便宜，健康理念全民普及程度越來越高，疾病的防治工作從以治為主，將逐漸過渡到防治平衡，甚至以后會形成防勝于治的局面，在這種情況下，部分醫(yī)療設備由小眾應用變成普及應用的可能性出現(xiàn)了。尤其是一次性診斷設備與個人醫(yī)護設備。

蔓延全球的新型冠狀肺炎，對世界經(jīng)濟影響深遠，針對新冠肺炎的斗爭，已成為“全民”斗爭。防疫抗疫物資生產(chǎn)與運輸是當前全球經(jīng)濟工作中的重中之重，其中，電子行業(yè)為確?？挂呶镔Y正常生產(chǎn)發(fā)揮了關鍵作用，尤其是醫(yī)學影像、呼吸機與紅外測溫槍等醫(yī)用電子設備，已成為社會關注焦點。

新冠肺炎疫情的持續(xù)對電子行業(yè)發(fā)展帶來極大不確定性，但同時也為醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來歷史性機遇，快速診斷與遠程監(jiān)護設備等應用有望加速落地，智慧醫(yī)療在疫情防護中的作用也備受重視，把握好歷史性機遇，醫(yī)療應用也許會成為電子元器件廠商的一級應用，而不只是在疫情興盛時期的一波流行情。

醫(yī)療設備市場很大，根據(jù)Fortune Business Insights的數(shù)據(jù)，2019年全球醫(yī)療設備市場規(guī)模約5000億美元，醫(yī)學影像、患者監(jiān)護、患者體征測量、醫(yī)療機器人、血糖、心臟診療設備等多個方向都是熱門領域。醫(yī)療電子元器件規(guī)模并不大，全球只有約50億美元，但這50億美元醫(yī)療級電子元器件卻對醫(yī)療設備的生產(chǎn)供應起到?jīng)Q定性作用。疫情發(fā)生以來，包括傳感器、模數(shù)轉換器、信號調理電路、MCU、FPGA等多個在測溫槍、呼吸機等應用中的關鍵部件供應吃緊，也讓更多人關注起醫(yī)療級電子元器件。

醫(yī)療電子元器件特殊在哪里？

那么，相對于一般的電子元器件，醫(yī)療電子元器件特殊在哪里？

ADI中國區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場總監(jiān)彭智峰表示，作為涉及生命安全的產(chǎn)品，醫(yī)療設備對電子元器件的精度、效率、可靠性、安全性要求顯著高于消費電子等其他應用領域。就性能而言，不同醫(yī)療設備對核心器件的性能要求并不一樣。

ADI中國區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場總監(jiān)彭智峰

意法半導體MEMS傳感器產(chǎn)品市場經(jīng)理倪明認為，與一般電子元器件相比，醫(yī)療級器件使用壽命更長，可靠性和精確度更高。對于特殊醫(yī)療要求，例如植入式設備，還需要通過專門的醫(yī)療認證。

安森美半導體醫(yī)療分部亞太區(qū)市場部經(jīng)理楊正龍也強調，針對不同醫(yī)療應用，對元器件的要求也有差異。植入式設備對元器件的穩(wěn)定性與安全性要求特別高，而連續(xù)血糖儀對功耗和體積有極致要求。總體而言，醫(yī)療級器件比消費級器件在安全性與穩(wěn)定性上要求高很多。

ADI彭智峰以當前疫情中作為關鍵確診設備的CT系統(tǒng)為例，詳細介紹了醫(yī)療級應用對電子元器件的特殊要求。他指出，從CT探測器到多通道模擬數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(ADAS)的信號鏈中，必須考慮如下要求：

• ADAS必須具有極低的噪聲性能，以保持良好的空間分辨率，降低X射線劑量，并具有極低的電流輸出以實現(xiàn)高動態(tài)范圍性能；

  
  

• 為了避免圖像偽影并確保良好的對比度，轉換器前端必須具有出色的線性度性能并可提供低功耗工作模式，以降低熱敏型探測器的冷卻要求；

  
  

• ADC必須具有至少24位的高分辨率才能獲得更優(yōu)質、更清晰的圖像，同時還要具有快速采樣速率（短至100μs），以便數(shù)字化探測器讀數(shù)；

  
  

• 此外，ADC采樣速率還必須支持多路復用，這樣就可以使用較少數(shù)量的轉換器，并且減小整個系統(tǒng)的尺寸和功耗。

  
  

ADI的典型解決方案主要有兩款芯片構成，即ADAS1135電路數(shù)字轉換器與ADAS1256 COF（Chip-On-Flex）256通道集成前端模塊。ADAS1135具備24位精度，有256個通道，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。其主要技術特性包括：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。ADAS1256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，功耗模式的切換功能便于用戶自行選擇適應當時需求的最佳功耗、噪聲模式。

對于病人來說，輻射劑量是最為關心的問題之一。X射線對病人本身也會造成傷害，對于這點，ADAS1256 COF解決方案能降低探測器本身的噪聲，因此在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。

如何打造醫(yī)療級電子元器件？

意法半導體通用微控制器產(chǎn)品市場經(jīng)理于引告訴探索科技（techsugar），我國醫(yī)療設備市場規(guī)模巨大，同時也面臨醫(yī)療保健資源緊張問題，因此催生了大量的遠程醫(yī)療與居家檢測設備需求，這就對芯片提出更多的要求。

意法半導體通用微控制器產(chǎn)品市場經(jīng)理于引

高集成度就是其中之一，于引表示，相比一味追求縮小晶體管體積的傳統(tǒng)摩爾定律，在醫(yī)療應用中，綜合考慮包括封裝技術與異質集成技術在內的“超越摩爾定律”更具生命力?！耙夥ò雽w的MCU在集成度和性能上一直在不斷增強。去年我們已經(jīng)陸續(xù)推出了主頻可以運行在480MHz的雙核MCU產(chǎn)品STM32H7系列，更高性能的基于ARM Cortex-A7內核的MPU產(chǎn)品STM32MP1系列，以及同時集成了基于BLE等2.4G多協(xié)議無線連接方案的SoC產(chǎn)品STM32WB，為實現(xiàn)遠程醫(yī)療、監(jiān)控便攜化，提供了可靠、可行的解決方案。”

倪明也表示，意法半導體在滿足醫(yī)療級應用需求和質量管控上有豐富的經(jīng)驗，針對醫(yī)療應用具體需求的不同，意法半導體的MEMS產(chǎn)品線分別有不同的產(chǎn)品對應，并依靠世界一流的工廠質量管控體系，來保障每一顆器件的高可靠性。

意法半導體MEMS傳感器產(chǎn)品市場經(jīng)理倪明

安森美的楊正龍以個人聽力與連續(xù)血糖監(jiān)測設備為例進行說明。他表示，針對醫(yī)療設備廠商設計能力參差不齊的現(xiàn)象，安森美半導體推出集成度高的系統(tǒng)單芯片(SoC)方案，讓客戶擁有標準開發(fā)平臺，縮短研發(fā)周期；另一方面，針對有研發(fā)能力的國內客戶，安森美半導體也提供開放平臺，客戶可以根據(jù)自身特點與對市場需求的獨特判斷研發(fā)差異化的產(chǎn)品。同時，安森美半導體也在努力建立生態(tài)系統(tǒng)，以解決助聽器客戶產(chǎn)品設計和后續(xù)驗配工作。針對連續(xù)血糖儀市場，安森美半導體則會整合生態(tài)系統(tǒng)，開發(fā)標準血糖儀硬件方案，彌補國內客戶在血糖傳感器上的技術缺失，為更多的廠家提供 “交鑰匙” 方案。

在聽力健康領域，安森美半導體的DSP芯片制造工藝已從最初的180納米升級為目前正在量產(chǎn)的65納米，隨著市場需求發(fā)展，安森美也在持續(xù)進行新工藝研究。如今，安森美聽覺應用CPU的處理能力，從25MIPS（百萬條指令每秒）達到了750MIPS，性能升級的處理器為助聽器產(chǎn)品提供了更好的性能，和更優(yōu)化的處理方式，也為助聽器在更復雜應用中的發(fā)展帶來可能性。

彭智峰則表示，ADI在醫(yī)療健康領域能夠取得現(xiàn)在的成績，不是靠一兩款撞大運產(chǎn)品或方案撞大運的“一代拳王”，而是幾十年的持續(xù)積累，才形成當前的領先局面。在醫(yī)療應用上，ADI還有足夠深遠的戰(zhàn)略規(guī)劃技術與產(chǎn)品，持續(xù)投入的目的，是持續(xù)深挖電子技術在醫(yī)療應用上的能力，引領醫(yī)療設備市場發(fā)展趨勢，為用戶（患者）和醫(yī)生解決他們在醫(yī)護過程中面臨的實際問題。“ADI希望與客戶共同努力，在產(chǎn)品應用與業(yè)務模式等方面大膽創(chuàng)新，突破已有產(chǎn)品形態(tài)的邊界，讓醫(yī)療電子為解決我們面臨的‘看病難’、‘看病貴’和 ‘醫(yī)療資源分布不均’等難題做出做出應有的貢獻?！?

“從總體性能提升的角度來看，ADI新產(chǎn)品通常至少能比前代產(chǎn)品提高1/3，多數(shù)情況下我們都能更大幅度提升性能。而且ADI提升性能，往往并不會增加用戶的總成本。”彭智峰認為，提質不提價是ADI的醫(yī)療方案的特點，而且每款開創(chuàng)性新品，常常給整機廠商更來創(chuàng)造革命性產(chǎn)品的機會。

防勝于治的時代，醫(yī)療電子元器件大有可為

傳統(tǒng)上，醫(yī)療設備價格昂貴，更新率低，對電子元器件的需求是性能好，價格不敏感，而且用量不大，所以并符合典型的芯片經(jīng)濟模式。典型芯片經(jīng)濟模式是依靠摩爾定律大幅提高性能以降低芯片實際應用成本，其前提是用量巨大，傳統(tǒng)醫(yī)療設備主要由醫(yī)院購置，因此用量有限，對元器件廠商而言，這終究是一個空間有限的市場，所以即便是ADI、意法半導體、安森美半導體等這樣的醫(yī)療電子元器件巨頭，在財報中都沒有單獨的醫(yī)療電子應用統(tǒng)計，而是將之歸類于工業(yè)應用。

但伴隨技術發(fā)展，便攜式醫(yī)護設備的價格越來越便宜，健康理念全民普及程度越來越高，疾病的防治工作從以治為主，將逐漸過渡到防治平衡，甚至以后會形成防勝于治的局面，在這種情況下，部分醫(yī)療設備由小眾應用變成普及應用的可能性出現(xiàn)了。尤其是一次性診斷設備與個人醫(yī)護設備。

ADI的彭智峰表示，當今健康管理與智慧醫(yī)療的理念已深入人心，與之相關的“幾乎每一款電子產(chǎn)品都會成為市場爆款”。以智能可穿戴設備為例，據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，2019年第一季度，全球可穿戴設備總出貨量4960萬臺，中國可穿戴設備出貨量為1950萬臺，年復合增長率為34.7%，已經(jīng)成為全球第一的智能可穿戴市場。特別是，隨著中國社會老齡化加速，多種醫(yī)療設備將有機會以“數(shù)倍于以往速度”的狀態(tài)迅猛發(fā)展，其中，遠程監(jiān)護(RPM)、具有臨床功能的智能可穿戴、慢病管理、數(shù)字化遠程診療以及體外診斷中的快速診斷（POCT），都值得重點關注。

彭智峰認為，醫(yī)療設備行業(yè)將會出現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：

• 家用及可穿戴健康監(jiān)測市場，特別是遠程監(jiān)護或者具有臨床監(jiān)測精度的智能可穿戴設備會呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，院內服務會更多往院外轉移。

  
  

• 要想做好院外監(jiān)護，必須將院內監(jiān)護的精準度“復制”到院外。智能可穿戴產(chǎn)品將開始具備更多的健康體征信號監(jiān)測功能（如：血氧監(jiān)測、心電心率監(jiān)測、睡眠監(jiān)測等），并具有（或接近）臨床精準度的醫(yī)療健康監(jiān)測功能，可穿戴設備未來將有望變成千萬消費者的剛需產(chǎn)品。

  
  

• 國家醫(yī)保局在2019年第三季度發(fā)文，將互聯(lián)網(wǎng)診療納入醫(yī)保，事實上，北京已于3月3日完成首單“互聯(lián)網(wǎng)+”診療報銷。我們判斷，本次疫情過后，政府政策和社會資本對互聯(lián)網(wǎng)診療服務的支持力度有望將進一步加大。

安森美楊正龍表示，由于其獨特的市場空間特性，傳統(tǒng)醫(yī)療設備市場一般是大型或者獨特的高性能產(chǎn)品主場，需求特殊，需要專業(yè)知識介入。相對而言，一次性診斷設備和個人醫(yī)護設備進入門檻較低，隨著社會整體經(jīng)濟的提升，這個領域的前景將被持續(xù)看好。與傳統(tǒng)醫(yī)療設備相比，一次性診斷設備和個人醫(yī)護設備的需求量大很多，兩者“遠不是一個數(shù)量級別”。在市場驅動下，越來越多的元器件供應商會對相關元器件的性能和特性進行升級，并提出更好的技術方案，在設備更新?lián)Q代中發(fā)揮越來越重要的作用，這是一個良性的閉環(huán)。

安森美半導體醫(yī)療分部亞太區(qū)市場部經(jīng)理楊正龍

楊正龍強調，無論是傳統(tǒng)醫(yī)療器械，還是新興的一次性診斷與個人醫(yī)護設備，安森美半導體都投入了大量資源進行研究。一方面，對傳統(tǒng)醫(yī)療設備，比如CT、MRI、ECG 等，提供持續(xù)的技術革新方案；同時，也對現(xiàn)有元器件方案進行成本、體積、功耗的優(yōu)化設計，從而使產(chǎn)品更符合個人家庭醫(yī)療設備、一次性診斷設備的需求特性，實現(xiàn)“兩手都要抓”的策略。

意法半導體于引表示，一次性診斷設備和個人醫(yī)護設備確實是醫(yī)療電子設備的一個重要發(fā)展趨勢。對于這兩個應用，低成本、低功耗、高精度/高可靠性是最主要的參數(shù)。意法半導體STM32L低功耗產(chǎn)品在這一應用中有很多成功方案。在幾年前就有客戶用我們的STM32L在一次性早期妊娠檢驗產(chǎn)品中。同時意法半導體的超值型系列，為一次性診斷和個人醫(yī)護設備的市場可行性提供了成本的保障。

醫(yī)療電子元器件成為“消費級”產(chǎn)品的關鍵是價格，倪明補充道：“在保證產(chǎn)品性能和一致性的前提下，合適的價格也是在一次性診療設備中成功的關鍵因素。ST MEMS針對這些領域準備了更加可靠的設計、充足的產(chǎn)能、10年供貨承諾，以及一定冗余制造能力，以保護我們的供應鏈。比如，有客戶已經(jīng)在‘智能胃鏡膠囊’里面使用了ST的運動傳感器，用于監(jiān)測膠囊在病人體內的精確姿態(tài)。”

給中國醫(yī)療設備廠商的建議

如今的醫(yī)療設備市場，仍是美歐日等國際廠商主導，中國廠商起步晚、規(guī)模小，但近年來發(fā)展速度較快。而且部分嗅到商業(yè)機會的健康設備公司，也想切入到醫(yī)療領域，在新冠疫情誘發(fā)下，又有無數(shù)公司前赴后繼地在經(jīng)營范圍中添加了醫(yī)療設備項目。

“醫(yī)療健康行業(yè)獨特而又對專業(yè)性要求很高，由于醫(yī)療產(chǎn)品研發(fā)周期很長，不同醫(yī)療產(chǎn)品進入市場要進行臨床過程驗證，并申請相應的上市許可證，進入這個行業(yè)之前，要對相應行業(yè)市場和規(guī)則有足夠的了解，清楚自己產(chǎn)品特有的不可替代的價值，同時要考慮到是否有足夠的資金和時間支撐產(chǎn)品從研發(fā)、臨床到上市?！睂τ谟兄居谠卺t(yī)療設備領域投入的中國公司，安森美楊正龍的建議是要做好持久戰(zhàn)的準備，畢竟醫(yī)療設備從立項到上市并不像消費類產(chǎn)品18個月就可以完成。

ADI彭智峰也表示，如果要跨越門檻進入醫(yī)療領域，首先需要去想辦法獲得行業(yè)經(jīng)驗，然后才能從具體細分領域切入，例如CT、X光機設備的信號采集模塊與探測器模塊等?！耙詳?shù)字平板X光機探測器為例，國內近年來發(fā)展得如火如荼，一舉打破國外壟斷，從傳統(tǒng)醫(yī)療設備生產(chǎn)商，到X光整機廠商，再到TFT等顯示屏生產(chǎn)廠商等，新入者紛紛以此為突破口，進軍專業(yè)醫(yī)療電子設備?！?

彭智峰認為，無論是智能可穿戴、醫(yī)療影像與監(jiān)護，還是體外診斷市場，中國醫(yī)療電子市場都擁有巨大潛力，ADI將在發(fā)揮最強項的信號調理和信號處理能力基礎上，集成電源、無線傳輸?shù)韧暾盘栨?，推出模組，乃至完整的系統(tǒng)級解決方案，同時也將戰(zhàn)略性投入，持續(xù)關注并積極參與醫(yī)療領域新技術研究，并重點投資新興技術和產(chǎn)品開發(fā)。彭智峰最后強調補充：“ADI將繼續(xù)以開放的心態(tài)，和診斷、治療、預防、疾病管理等全生態(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?！?