2018年01月03日 | ADI助力中国医疗电子全信号链创新

    伴随IoT和AI两大“强心剂”持续影响，信息化、移动化、智能化成为全球医疗电子产业发展的主旋律，而由于与市场刚需、国家政策等因素强相关，中国更成为全球重要的医疗电子市场之一，增速远高于全球。下面就随嵌入式小编一起来了解一下相关内容吧。

    基于对整个医疗电子市场的深刻理解，特别是掌握中国本土市场和研发趋势的一手数据和信息，ADI亚太区医疗及健康行业市场经理王胜在2017深圳国际电子展暨第六届深圳国际嵌入式系统展（ELEXCON 2017）期间，与主流媒体深入交流了中国医疗电子现状和未来发展趋势。据他介绍，近年来，中国专业医疗市场始终保持高于GDP的2倍，即15%左右的增速稳步增长。而移动健康（包含可穿戴）也并未如某些评论提到出现低潮，而是经过市场整合之后呈现更加理性和健康的发展势头，全球的平均增长率大概在8%-10%之间，如苹果、三星、Garmin等巨头的整体出货量仍呈现增长，中国市场更是引领全球，增速超过30%，年出货量过千万者并不在少数。

图1. ADI亚太区医疗及健康行业市场经理王胜在ELEXCON 2017同期接受主流媒体采访

    宏观+微观驱动力分析，ADI战略聚焦医疗健康市场

    从宏观角度来看，老龄化趋势带来的健康问题；药品与医疗设备消费比不匹配，例如在中国，药品与医疗设备的消费比为5:1，而在发达国家平均仅为1:1；针对中国医疗资源分配不均而对应布局农村、社区等的新一轮医改政策推动，都为医疗设备市场带来很大的增长空间。

    王胜还以实例强调了医疗与其他产业的互补渗透趋势，例如奔驰在2017年上海的亚洲CES上展示了如何在车里监测人体的体征信号，并把驾驶员的状态监测信息和车辆状况相关信息整合起来，实现更具安全性、人性化的驾驶体验，都预示着医疗健康和各行各业的渐进融合，而这一切都在驱动整个医疗健康市场的加速前进。

    聚焦微观市场驱动分析，王胜坦言每年与ADI产生生意的医疗客户数量都保持双位数以上的增速；另一方面则是医疗电子领域ADI客户自身的增长情况，据悉领域内的大客户2017年都保持了很好的增速，尤其是移动可穿戴很多都在30%左右的增速。“加速度一直都在，”王胜总结道，“所以对ADI来说，Healthcare BU本身也在不断扩充，从原来的专业医疗领域，渐渐扩展囊括移动健康类应用，从传统的专业医疗领域延伸到消费领域，甚至渗透到其他行业中。但初心不变，医疗健康市场一直是ADI的战略聚焦点之一。”

图2. 战略聚焦医疗健康市场，ADI全面覆盖专业和移动两大领域

    引领移动医疗创新，ADI“双角度”切入呈现整体解决方案

    不论是传统的专业医疗设备还是可穿戴类的移动医疗设备，便携化、可移动、便于个人/家庭应用都是公认的发展趋势。然而不同于专业医疗偏重于高性能、高质量的追求，移动医疗设备必须兼顾实用性，将小型化、低成本等场景化因素考虑进去，而这些都将是ADI创新整体解决方案最能发挥优势的用武之地。

    ADI创新技术全面覆盖各种体检信号监测

    对于移动医疗来说，最重要功能的就是体征信号监测，通过光电、阻抗、生理电势、体温、运动、环境等体征信号测量技术，ADI可全方位实现心率/ECG、血压、血氧、运动、体脂、温度、呼吸等重要体征信号的监测。

图3. ADI整体解决方案覆盖全系列的体征信号监测

    ADI从全信号链角度提供整体解决方案

    但如果从信号链角度考虑，ADI则提供了从传感器、信号调理，到电源&能量采集、信号处理及联通云端的数据通信技术，结合ADI自有或者联合第三方的软件算法配套，通过收购Linear加强自身的电源技术优势，可以说ADI提供了覆盖整个信号链的完整解决方案。

图4. ADI提供覆盖整个信号链路的移动医疗整体解决方案

    ADI从低功耗、诊断级性能、高集成度即小体积、完整的系统级解决方案及专业技术服务等多维度出发，满足移动医疗中高性能与场景化应用特点结合的需求。

    据王胜介绍，不同于专业医疗领域，移动医疗特别是可穿戴领域中讲求“短平快”，客户需要的是完整解决方案，只需简单二次开发后即可投入市场，因而ADI提供了一系列的系统级方案。“可以说，算法、集成、模组等都是迎合市场需求的手法，这也是ADI在移动医疗领域占据领先市占率的原因，”王胜补充道。

图5. 针对移动医疗特殊需求，ADI提供完整的系统级解决方案

    与时俱进推出系统级解决方案体现了ADI的技术硬实力，例如应用于运动检测的业界最低功耗加速度传感器ADXL362，这款突破性的超低功耗3轴数字MEMS产品在运动检测唤醒模式下功耗仅为300nA，其超低功耗的特征是可穿戴运动监测设备的理想解决方案。王胜直言，“这款产品堪称极致，也是一款受业界追捧的明星产品”。在低功耗的基础上，ADXL362兼具小体积和低信噪比，而这种近乎极致的高性能体现，可以延伸出多种智能应用，例如智能床垫等的睡眠期间体征信号监测就是其中之一。

    对于心电ECG采集，ADI的AD8233专用模拟前端，已被多家心电手环和心电胸贴产品所采纳。此款芯片提供的超小体积，超低功耗，合理的价格策略，以及提供几乎所有ECG采集所需的电路均被集成的特点，也正在吸引更多的用户注意，并带来越来越多的生意回报。

    而技术实力的另一个代表就是当下很火的光电测量技术，例如ADI的ADPD1XX系列集成光电测量模组，其中的ADPD174即为集成有LED，PD和模拟前端AFE电路的全集成，高性能，小体积的光电测量模组，可用于可穿戴产品中的PPG信号的采集等。据王胜介绍，在光电测量技术中，如何抑制内部反射光与外部环境光，也就是降低干扰，对应抑制这一点而言，业界就花了1~2年时间才搞定，对于这类业界痛点，设计和实现才是关键，而这正是ADI技术始终关注的“差异化方向”。目前，在光电法测量生理体征信号方面，ADI的ADPD系列传感器及信号处理方案，正在被几乎所有大的品牌客户设计使用，而在2018年，ADI还将继续在光电测量应用中推出解决客户深层次系统级设计痛点的明星产品。

    打破专业医疗高精尖壁垒，ADI助长中国本土新势力

    尽管专业医疗和移动医疗的侧重点会有不同，但彼此之间仍有不少重合，例如王胜提到将大型监护仪中的技术改进之后就可以延伸便携式的监护产品。ADI在移动医疗领域的强势表现正是源于其以往在专业医疗电子领域数十年扎根积淀的经验。目前，专业医疗应用中的移动化及便携式应用的趋势也相当明显。

图6. ADI在最有代表性的专业医疗影像应用方面的技术/方案概览

    得益于整个宏观政策及市场需求的推动，专业医疗电子需求正盛，而且竞争格局变化不断。以数字平板X光机探测器为例，据王胜介绍，国内近年来发展得如火如荼，一举打破过去的国外垄断，从传统医疗设备生产商，到X光整机厂商，再到例如TFT等的显示屏生产厂商等新入者纷纷以此为突破口进军专业医疗电子设备。ADI积极推进中国战略，将国外先进技术和研发经验引入，助力“三国”本土势力迅速扩张，王胜自豪地直言，“中国行业内几乎所有的大制造商都是ADI的客户。”

    需求扩增及高性能要求的双重挑战下，ADI新近推出高集成度的数字x射线模拟前端ADAS1256。作为业内首款在单芯片基础上集成256通道的方案，ADAS1256是Chip-On-Flex的COF模组，是x光机平板探测器读出芯片的理想方案。因此，ADAS1256不仅可提供高分辨率的数字x射线图像，更能够降低病患所受x射线的照射量。据悉，这款产品出货量非常大，相比传统的CCD或CMOS模式产品，可实现更高质量的图像，性价比也更高，也更利于设备的小型化，在这一领域ADI拥有全球绝对领先的市占率，尤其是在亚洲地区。

图7.数字X射线模拟前端ADAS1256可实现数千通道的采集。

    在医疗超声这一相对成熟的医疗影像应用中，ADI在接收通道的模拟前端（AFE）芯片中已量产数代产品，从上个世纪被誉为“金牌标准”产品的AD833x，到后来推出的业内第一个全集成模拟前端AD927x，再到现在最新的AD967x，ADI一直在引领市场变化迎合客户不断变化的设计需求。除此以外，ADI还在线性发送技术上加大投入，并推出了线性发送的专用DAC产品AD9106等，几乎被所有开发医疗超声线性发送端的用户所采纳。

    对标CT等高端医疗设备，ADI深知市场上对于多层数、低x射线剂量、缩短上市时间、更低系统成本的趋势与挑战，先后推出更高集成度、更小尺寸、更低功耗、更低噪声的128通道的ADAS1128/9和256通道的ADAS1134/5来支撑越来越多中国本土公司自行研发以及从低端到高端延伸的进阶需求，打破以往被全球领先厂商垄断的局面。

    夯实AI前端，加强服务与支持，共迎医疗人工智能的爆发

    华兴资本最新发布的2018医疗健康行业展望报告指出，随着政策倾斜（如首部针对医疗大数据应用政策出台）和资本追逐、热钱涌入，医疗人工智能在2017进入了发展元年，在2018年有望成为新的爆发点。对于媒体关心的AI与医疗结合的热点话题，王胜表示：“随着AI发展的日益火热，节点端数据的精准采集愈发显得关键。ADI目前的专业医疗和移动医疗的解决方案其实都可以放在结合AI的应用大环境下来审视”。

    保证前端数据的可靠及无线传输的商业化落地，医疗电子的AI化就可更聚焦在后端算法级的数据价值挖掘上，而在这一层面上，ADI不仅于2016年收购了Sypris Electronics LLC的网络安全解决方案（CSS）业务，以期增强自身的安全无线电通信解决方案，更联合第三方共同开发数据挖掘体系，以更好地服务于客户。“一些深入的合作也将在CES 2018上有所展示。”王胜透露。

    此外，以高性能产品和系统级方案为核心，ADI还建立了实力雄厚的软件算法团队以及专业的本地技术支持团队，为客户提供深入的技术服务。这不仅是体现ADI致力于帮助客户迎接医疗人工智能的市场爆发机遇，也可以管中窥豹，看到ADI在中国布局医疗电子领域的战略节奏。

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