医疗设备太贵技术更新慢？ADI多项新技术带来改变

近年来中国医疗系统改革，对于医疗电子和医疗设备的需求强烈，但是这个行业给人的感觉是医疗设备采购昂贵、高端产品国外品牌垄断、国内厂商自主研发不易进入高端市场很难。随着中国人口逐渐老龄化，国内医疗电子设备的市场规模被进一步放大，中国企业要如何利用科技的进步和技术的创新，来设计出更低成本、更高精度、可以满足更多需求的医疗电子设备呢？电子工程专辑记者日前对ADI亚太区医疗健康行业市场经理王胜的专访，来寻找以上问题的答案。

图：2017年12月ADI亚太区医疗健康行业市场经理王胜在深圳接受电子工程专辑的专访

中国的医疗电子市场潜力依然巨大，快速增长

目前国内在建将建的公立医院数量巨大，私立医院数量同样更快速增长。王胜在谈到市场时引用了一个数据。“业内用来衡量一个地区的医疗保健水平和服务的指标叫’患者药品和医疗设备的消费比’，这个数值在发达国家是1：1，即在医院里患者吃药的钱和用应用设备来检查监测预防的费用是1：1的关系。而在国内，是4：1到5：1，意味着国内患者大部分支出都在买药。这说明医疗设备增长还有很大的空间。”

可监测人的体征信号的可穿戴设备应用，在功能上进一步演变，从而带动了市场的持续快速发展。王胜认为可穿戴设备发展的第二个阶段包括产品功能进一步扩展，健康与生活环境参数并举，无感服务与用户粘性进一步加强。在进入到第三阶段时，可穿戴设备则成为了人工智能的关键环节。

王胜对电子工程专辑记者说，医疗电子包括传统医疗设备和移动医疗产品，这两年平均每年的增长率都达到了15%以上，是GDP增长的两倍以上。从统计的客户的数据来看，国内前10家移动医疗客户2017年的年增长率高达30%左右。

此外，之前有些做房地产获得的利润也投资到医疗设备领域，例如国内新增加的CT设备厂商，都已经实现出货了。他还指出，国家花了很多钱购买GE、飞利浦这些国外厂商的设备，现在在政策上在支持国内的企业，来降低这些设备的成本，让患者最终受益。

下面我们就给工程师朋友们带来ADI公司几项新的医疗电子的技术。

一、反射式心率测量的产品和方案

ADI独特的对于反射式心率测试设计方案——ADPD174心率光电传感器，可以有效地减少环境光的干扰，实现更精准的心率检测。

ADI光电传感器的优势是内置有超低噪声、低功耗放大器等，还可提供集成式光电测量模组（ADPD1xx系列），集成有LED、PD以及模拟前端电路。

最近看到有很多基于物联网技术的智能医疗项目，都在采用WIFI、BT或ZIGBEE来做无线传输，业界对于这种在2.4GHz公开频段的数据传输的无线网络可靠性与安全性提出了质疑，认为医疗上的无线传输技术，需要用到专用的无线标准。ADI亚太区医疗健康行业市场经理王胜表示：“MBAND协议也是在2.4GHz附近，但它比蓝牙、WIFI等更可靠。MABND已经是公开的标准。”ADI希望也能够参与其中。除此以外，在欧美无线体域网WBAN，即Wireless Body Area Network无线传输802.16.6已广泛使用。

二、可用于便携式产品的单导连生理电势测试方案

ADI一直在为客户提供基于生理电势测试技术的多导联诊断级ECG方案，在通过医疗认证的设备里面，ADI的方案被广泛采用。有一款推出不到一年的AD8233，它可实现单导连心电监测，可以用于健康手机、健康胸贴。

现在市场上很多手表，都要双手测量，单手很难做到。

王胜指出，如果在手表里面，实际上它要双手测量，单手很难测量，同样条件下，AD8233 体现了更好的性能。而心电除非十分必要，一般都不需要连续监测。

利用AD8232/3 ECG+PPG，再搭配处理器和无线传输方案，就可以实现非袖带式连续血压监测。

据说有韩国厂商将ECG、心跳（HRV）和血压的监测做成一个可以监测人的情绪压力的产品，放在健身房里，来监测健身活动在改善用户情绪方面的效果。“韩国的全球知名品牌，售价 1500块钱，采用了我们的方案。可以监测身体成分，比如说体内水分、碳水化合物含量或骨密度等。这些指标测出来很有用，锻炼后有哪些趋势变化，需要怎么锻炼，是去脂增加肌肉，还是不用增加肌肉，只需去脂肪，还有适合喝哪些饮料，如何调节饮食，都很有意义。”

在ADI收购了Linear 之后，这些低功耗的体征信号监测应用，还采用了Linear强大的电源配套方案，例如可以实现对于可穿戴设备来说非常重要的超低功耗待机、能源采集功能。

三、能在降低成本的同时还保持精度的医疗影像技术方案

上图是可替代传统X光机的数字平板方案。这款方案最大的特点是在胸透过程中，采用了可以实现3072×3072像素的高精度扫描。据王胜介绍，X光机例如胸透设备，现在变成数字平板化。

ADI的ADAS1256（Chip-On-Flex, COF）是数字平板光机（DR）中最为核心的一个组件。王胜解释道，数字平板光机的原理是：通过ADAS1256的256个通道的触点，或是每个宽度不到0.1毫米的“电极”，放在玻璃TFT屏的这一侧。这就解决了平板探测器这种胸透上，站在前面动的那个探测器的技术，这里面大概横行是3000多个通道（以17’’ x 17’’探测器为例）。普通的PCB是很难实现的，需要用到柔性PCB。但是柔性PCB要保证读出芯片这一部分能采集这么多通道，而且它采集这个图像实际上是用电子个数来计量的，也就是当射线打进来之后，变成可见光射线，可见光再变成电流，那个电流是我采集的，那个电流实际上是电子的流量，实际上是通过对每个像素点的电流（或电子）的监测来记录图像，所以要求非常非常精细。

ADAS1256是一个已经嵌入到柔性PCB板上256通道单芯片电流输入ADC，是COF，具有16位的分辨率，它是数字平板X光机的最核心的器件。由于传统的X光机采用的是CCD或CMOS传感器，因此通常价格居高不下。采用了ADAS1256第一代和第二代的数字平板X光机已经量产问世，第三代产品也即将量产，它比CCD的X光机的成本上更有优势，图像也更清晰。

ADI针对超声也推出了新的产品，例如线性发送端的专用DAC等。谈到超声设备的趋势，王胜表示，现在的趋势之一是将更多的芯片都设计到探头里面，同时还保持原来的精度。这种不断实现产品小型化的超声方案，为给医生和患者带来更便捷的检测方法和体验。

在医疗CT方案中，ADI的方案可以大幅提高通道数，可由原来的16排提升到现有的320排，同时还能维持原有的成本、系统尺寸，不会相应增加。“slice数越多，转速越快，扫描时间越短，这个图像精细度越高。”王胜指出。

写在最后

随着越来越多的中国医疗设备公司开始自主开发，电子工程专辑分析师同意王胜的看法，即ADI的医疗电子的方案，可以助力这些公司打破全球领先厂商的市场垄断，开发出自主的从过去的低端入门级的医疗产品，到最新的可穿戴式的电子产品，以及CT、超声波和X光机这样高端昂贵的设备。期待这些技术上的创新，为我们带来更好、更实惠的医疗服务！

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