未来医疗成像更具个性化，对半导体产品要求广泛而多样

中国医疗保健行业正以前所未有的速度发展。研究机构预测，目前中国是世界上第三大医疗市场，预计未来五到七年，中国将成为世界第二大医疗市场。中国制定了一系列广泛的政策措施，包括深化医疗改革实施方案（2009-2011）、“十二五”计划、健康中国2020战略规划及外商投资产业指导目录等，都将为中国企业提供一个极大的发展机会，政府通过集中解决迫切需要改进的医院设施及医疗设施，从而进一步将技术整体提升到高端设备水平。

随着全球医疗电子市场的节节攀升以及中国“十二五”规划对医疗行业的大力推动，本土医疗电子厂商也正在逐渐加大研发投入并加快其产品开发速度。根据《中国医疗电子行业战略研究》报告，中国医疗电子的市场规模将从2010年的403.1亿元增长到2013年的692.5亿元，年均复合增长率达19.8%。其中，中国高端医疗电子市场的需求大幅提升，尤其是医疗成像设备，如超声、CT、MRI、PET-CT和X射线设备等。

e络盟亚太区董事奥玛·平加利 src="/21ic_image/21icimage/zb-images/121/20121107_1.1_CS_S1_F3(aoma).jpg" border=0>
e络盟亚太区董事奥玛·平加利

e络盟亚太区董事奥玛·平加利先生表示，作为高端医疗电子的医疗成像设备市场，其发展的关键在于硬件开发，IT及服务行业领域的进步也将有力促进其发展。

数字X光机将取代传统设备

医学成像技术正在不断发展和进步。首先，X射线由胶片发展为数字文件。由于数字信号处理(DSP)的广泛使用，现在采集点就可将X射线信号转换成数字图像，并且不会降低图像的清晰度。数字文件拥有许多好处，其中包括免去了处理胶片所需的成本和时间，以及更加可靠的信息存储。实时绘制数字图像的这种能力实现了手术过程中数字X射线机器的使用，从而让医生可以在确切的手术时间看到精确的图像。

奥玛·平加利先生介绍，数字X光机是在数字图像处理和X射线技术相结合的基础上产生X光片，它配备取代传统塑料胶片的X射线探测器，从而生成数字化图像。与传统设备相比，数字X光机具有质量更优、成像速度更快的特点，更重要的是，它减少了成像所需的辐射量。

数字X光机通常使用直接或间接转换型平板探测器(FPD)检测X射线。直接转换型FPD由非晶硒层和TFT阵列组成，可将接收到的X射线直接转换为电信号；而间接转换型FPD由非晶硅层、光电二极管阵列和TFT阵列组成，先通过非晶硅层将X射线转换成可见光，然后通过光电二极管阵列再转换为电信号。

处理器用来控制TFT阵列上所施加的偏置电压，并按特定顺序通过多路复用技术，将存储在TFT中的电荷传送至信号采集电路。信号采集电路包括模拟前端，可将电荷转换为电压，并将代表X射线功率水平的电压信号进行放大，放大后的信号经过A/D转换器转换成数字信号，然后通过数字信号处理器(DSP)处理生成图像。这些图像可以屏幕显示、打印或传送到远程终端，用于医疗诊断。

随着FPD新材料的引进和数字图像处理技术的发展，数字X光机将具有更高的分辨率和更加精确的图像重建，极可能取代传统的X光设备。


数字X光机架构原理图

在过去的几年中，随着手推车式超声波系统日渐被便携式或手持式超声波设备所代替，超声波设备变得更加小型化。体积的缩小将使大范围的医疗保健应用成为可能，便携式和手持式超声波系统将医疗保健带到农村及偏远地区、灾区、医院病房、生活救助机构和救护车上。

2010年，我国超声市场规模达到7.6亿美元，约占全球超声市场的14.6%。预计未来5年，国内超声市场将以每年8.2%左右的速度增长。2015年，中国超声市场可望达到11亿美元的规模，约占全球超声市场的16.4%，有望成为全球超声第一大市场。

目前，中、高端台式彩超仍以国外品牌为主。在中端机领域，国内企业主要是深圳迈瑞和汕头超声参与竞争。在低端机领域，国内企业具有较强优势。国产中、高端彩超与国外同类产品的差距主要存在于两方面：一是成像性能、图像分辨率等基础超声成像技术；二是先进的超声成像功能。目前，国内企业在造影成像技术和实时三维成像功能方面取得了初步突破。


ADI亚太区医疗行业市场经理王胜

ADI公司亚太区医疗行业市场经理王胜介绍，在医用超声机方案中，ADI可提供系列产品，并可方便实现管脚兼容设计，大大简化了设计周期，并缩短了用户的产品系列化的进程。以ADI与Signostics的合作为例，在手掌式医疗超声中，就包含了ADI模拟前端电路及MEMS产品。



ADI与Signostics的合作的成功应用案例——手掌式医疗超声。



医疗成像系统销售的前十名

成像技术进步，对半导体产品要求提高

由于成像模式已发展成熟，半导体企业在有关模拟器件性能的规格制定方面已取得重大进步。模拟及混合信号半导体器件近来也取得突破，因此，工程师通过采用高度集成的32沟道模拟前端及模块进行超声设备制造。

另外，通过采用FPGA可以增强数字信号处理器功能并降低成本。通过提高数据压缩技术，不仅能够降低性能成本，而且工程师能够集中精力优化设备性能，使在有效使用寿命期间的设备在接通主干线时更加充分利用电源。这些方式不仅有利于超声领域，对成像技术也能发挥同样的效果。通过集中开发特定医疗成像应用的核心功能，而非采取一刀切的方式，将有效降低非重复性工程成本。[!--empirenews.page--]

医疗电子对半导体产品的要求更加广泛而多样，除了高速度、高精度、高集成度、低功耗、合理的成本控制等要求外，还要具有高可靠性、高稳定性、安全性以及某些特定功能半导体芯片须满足医疗行业规范等。这对相关的半导体解决方案的集成度、精度和功耗等都提出很高的要求。

e络盟亚太区董事奥玛·平加利表示，医疗电子产品的主流趋势是性能的提高、成本的降低，以及某些核心技术的垄断局面逐渐被打破，越来越多的新型的医疗设备不断涌现。同时，产品在更新换代时的兼容设计已成为越来越多用户，尤其是医疗机构的青睐。“例如新型的数字平板X光机，最好能够兼容现有的设备，只需更换探测器及相关软件即可，而不需要更换整机。”


研华数字医疗行业开发经理林钦裕

面对目前的经济环境，医疗电子工程师主要依靠技术手段以获得竞争优势，通过延长产品有效使用寿命，降低产品均摊成本，从而帮助医疗电子供应商降低生产成本。而九十年代制造的超声仪器图像处理功能很大程度上取决于定制ASIC、专有接口及背板，且其制造费用及产品有效使用寿命期间均摊成本更高。

研华数字医疗行业开发经理林钦裕指出，X86平台发展至今，运作更加稳定，效能越来越高，加上科技进步，设备商发展速度加快，X86会是医疗成像设备发展的趋势。医疗产业对于稳定性、少量多样特性与供货周期需7~10年的需求，需要合适的伙伴来满足，甚至是长期合作。研华为全球排名前十大的医疗设备商供货10多年，很多国内知名的医疗设备商皆是其客户。“我们服务的全球前十大客户也积极投入国内市场，发展符合中国市场的专用设备。这几年研华在中国医疗产业的生意也发展不错，可预见未来中国市场对全球医疗发展影响力将持续加深”，林钦裕表示。

工程师在设计医疗设备时，首要的一个目标就是要不断提高设备在一系列应用中的性价比。在进行核心功能、存储子系统以及接口设计时，必须考虑多领域因素影响，无论是整体技术还是单个元件选择。例如：开发可将X射线粒子能量转化为光子能的计算机断层扫描设备X射线闪烁体时，需要非常关注采用的稀土材料质量。


艾默生网络能源亚太区高级市埸经理容远洪

艾默生网络能源亚太区高级市埸经理容远洪介绍，过去30 多年来，艾默生网络能源的工程专家一直致力为医疗设备设计及开发各种电源产品。有关的医疗设备包括成像系统、实验室分析仪器、临床和分子诊断设备、牙科手术设备、眼科和外科手术设备/一般医疗设备。2012年9月18日，艾默生网络能源宣布旗下各款符合医疗认证安全标准的可配置交流/直流电源已取得ANSI/AAMI ES60601-1:2005/IEC 60601-1 的医疗安规认证。开发医疗设备的工程师可以放心采用这些高度灵活的电源产品，以确保所开发的医疗设备符合有关认证的最新规定，不会被时代淘汰。



艾默生网络能源提供多款符合不同医疗认证的可配置交流/直流电源——uMP系列