开启便携与家用医疗新天地

电子技术的革新带来了生活方式的改变，一部分过去禁锢于医疗机构的医疗设备便携化，并进一步走进居家，而家用医疗设备也逐步走起消费类电子路线。毫无疑问，便携式医疗电子产品的市场潜力是极其巨大的，其价格和技术成熟度都已经达到了市场飞跃的阶段。广阔的发展前景吸引了越来越多国际半导体厂商加入供应商阵营，积极为未来的竞争布局，甚至有企业还战略性地设立相关专业部门来打造领先优势。如今，摆在中国本土医疗电子设备制造商面前的市场机遇可谓近在咫尺。

不仅如此，智能化、网络化、微型化、更高性能需求等趋势，都在成为便携医疗电子下一步升级改良的新动力，它们是便携医疗电子快速增长的催化剂，与此同时，终端产品的品牌集中度低、外资品牌产品价格高昂，也成为中国本土OEM的新兴市场机会所在。

多因素发酵市场需求

中国个人医疗电子市场与欧美市场相比，很显然，中国的医疗设备市场需求增长速度高于全球的平均增长率。各研究机构数据显示，2011年中国医疗电子产业收益达50-80亿美元，同比增长20%以上，预计2012年将达70-110亿美元，进一步增长20%以上。归结来说，中国便携式医疗电子市场快步增长的因素可分为四个方面。

e络盟亚太区董事奥玛·平加利

首先，中国有巨大的人口基数，同时老龄化人口在逐年快速递增，人们的健康意识也在不断加强，医疗设备行业将受到消费升级、国家政策、医疗信息化及技术革命的推动，其市场需求将持续保持增长。不但如此，中国个人或家庭医疗设备的普及率还远远低于欧美国家，成长空间更为巨大。举例来说，中国的糖尿病患者人口比例很高(占总人口的1/10)，但在这些糖尿病患者中，城市的血糖仪普及率不足10％，在郊区则不到3％。与发达国家相比，这个市场的潜力很大。

其次，随着中国本土医疗设备制造研发能力的提高，本土医疗设备制造商也正在逐步从全球的行业巨头手里扩大市场份额，尤其是在发展中国家的医疗市场，中国企业的身影随处看见，而且这些企业的产品也不再只是局限于低端产品。越来越多的行业和新公司参与其中，也将加速新产品和应用的诞生，如家庭/个人电子医疗的普及；某些传统高端医疗设备的技术掌握在少数公司手中的局面逐步被打破，越来越多的供应商参与其中。

e络盟亚太区董事奥玛·平加利认为，从电子产品设计及制造角度而言，中国是过去20年期间积累了众多发展优势，尤其通过过去五年的稳步发展成功建立了一个高度发达的科技生态系统。该生态系统能够保障大量元器件更快供货，提高了原型设计效率并有效保障对首批生产产品进行小型试用活动。中国凭借这个业已成熟的科技生态系统，能够帮助新兴的医疗电子模块缩短产品设计周期，加快产品上市速度，因此已成为制造商进行投资的必然选择之所。

ADI亚太区医疗行业市场经理王胜 src="/21ic_image/21icimage/zb-images/121/20120308_1.1_ADI_wangsheng.jpg" border=0>
ADI亚太区医疗行业市场经理王胜

第三，政府相关医疗政策及投入方面的特殊倾斜，都有利于医疗电子行业的快速发展。中国政府分别于2002年和2009年颁布并实施了两个政策性文件，这些措施为医疗和护理市场注入了动力。另外，随着医疗事业的发展，很多原来被认为是医疗行业边缘产业如与家用保健系统相关的保险业也将越来越多地参与到医疗事业的建设中来，同样会带动医疗电子的发展。

第四，新的需求引领市场向前发展。电子血压计、便携式血糖仪等检测产品已经被广大用户所接受，并逐渐成为家庭必备的医疗设备。而集成化、网络化、数字化、智能化、远程化的趋势，也就是技术升级的需求在引发便携医疗电子新一轮快速增长。便携式医疗电子消费化之路也不是一蹴而就，普及尚需时日，正是这种不成熟给了很多市场机会。

“整个产业链从供方到需方包括市场环境，技术以及政策都在正向推动医疗电子行业的快速发展。”ADI公司亚太区医疗行业市场经理王胜总结说。他还表示，ADI公司专门建立了全球性的医疗保健团队，专注于市场开发、产品定义、技术及方案服务等，战略性的扶持与倾斜在医疗电子领域。

市场的蛋糕在哪里？

便携与家用医疗电子的前景已经毋庸置疑，但具体到应用终端，究竟市场机会在哪里？这一切要从医疗电子的发展现状和趋势说起，一个很重要的观点值得厘清的是，“家用并不意味着低性能。”王胜强调说，“相当一部分应用只是应用场地和应用方式的转化，已不再局限于传统的专业医疗机构场所使用。”他指出，家用医疗监护设备在技术上的发展趋势概括起来就是“更便携、更安全、更低耗、更智能以及更高诊断级的性能”。

就终端产品来说，首当其冲的就是以预防检测为主的便携式电子产品，主要包括技术和市场相对很成熟的电子血压计、便携式血糖仪和电子助听器，他们大约占据了90%以上家用医疗电子的销售份额。由于市场普及率还不高，随着健康教育的普及与健康意识的推广，以及家用医疗设备技术的不断革新和制造成本的不断降低，这类预防检测类家用医疗设备将面向包括慢性疾病患者、术后康复以及中老年人在内的所有用户群，成为人们生活中的必需品。

其次是诊断级的家庭医疗设备需求冉冉上升。随着医疗基础的不断成熟，诊断级的家庭医疗设备亦将得到快速发展，其他新的技术和应用将带动未来便携式医疗电子设备市场的发展。例如，针对个人和家庭应用的生命体征信号测量等。“我们预计未来个人监护与诊断以及运动状态监测等设备也会走入家庭和个人应用场合。”王胜说。

飞思卡尔亚太区市场营销和业务拓展经理黄耀君

第三，医疗电子将向网络化、远程化的发展也是解决有些地区医疗资源不足问题的可选途径之一。为了适应医疗体系的网络化建设，从长远发展来看，互联的数据平台变得非常重要。相信这些新兴的医疗电子应用的出现，不久的将来会给我们的生活带来深远的影响。[!--empirenews.page--]

飞思卡尔亚太区市场营销和业务拓展经理黄耀君表示：“除了传统的便携医疗设备，我们发现家庭医疗中心正在获得市场关注。作为医疗枢纽，该中心可以与各类医疗设备相连，收集、记录和分析数据，并适时提供健康警报或告警。将来，此中心将与医院相连，由医生在线提供深度的专业意见。根据这个趋势，我们也看到传统的便携医疗设备正在增加有线连接(USB)和无线连接(BTLE，ZIGBEE)。”

电子元器件分销商威雅利技术市场与应用技术部副总经理韩伟强也预计，在智能手机的普及下，手机中的软件可通过蓝牙或无线(WIFI)读取设备中的数据，并将数据通过互联网上传到相关医疗机构系统里，实时监控使用者的健康数据，或用户将数据保存，将来用于定期体检交医生评估身体健康状况。

威雅利技术市场与应用技术部副总经理韩伟强

e络盟的平加利也指出，医疗电子正趋向进一步微型化、便携式、无线功能、定制化、个性化方向发展，一些新兴市场及成熟市场预计也将获得增长。与此同时，他还认为：“整体上来说，虽然产品需求的不断变化能够促进医疗设备工程师改进产品设计，但嵌入式技术领域的进步才是医疗电子行业创新发展的直接因素。”

此外，由于多数农村地区的医疗服务有限，从而促进了遥距医疗设备及服务的快速发展。EPCOS销售经理廖伟粦介绍说，在某些发达国家，现场交互式控制台加移动式保健台式机已经应用于遥距医疗网络系统。

有专家预计，若能采取有效措施改善二线城市及农村居民医疗保健服务水平，并保障其享有医疗保险，那么可提供远程医疗服务的连接设备市场将会取得极大的增长。中国市场在该领域的发展毫不逊于美国、东欧及巴西市场。随着中国增强对中高档范围电子设备的本土制造及设计，中国将成为世界重要的出口国之一。

新兴应用终端及方案实例

医疗电子产品的主流趋势是性能的提高、成本的降低，从面向专业医疗机构(如医院、健康中心等)的使用向着家庭和个人的使用发展，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。下面将为读者介绍几个新兴应用终端及方案，包括ADI基于低功耗模拟前端AD8232的手掌式医疗超声、健康手机、e络盟的便携式ECG、艾默生的医护人员专用平板电脑、爱普科斯产品组合等。

ADI的王胜表示，医疗电子对半导体产品的要求更加广泛而多样，其中包括高速度、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。医疗设备便携性的提高，要求设备元件更高的集成度和更小的尺寸；安全性的提高，要求设备具有判断误操作的能力、患者与设备、网络之间的电气隔离等。同时，又要保证芯片具有有效的数据传输和管理方式等特性。功耗的降低、互联能力的提高，将使家用医疗监护设备更适合家庭使用环境，减少使用成本并使医患沟通更加便捷，治疗效果更佳显著。这些都是半导体公司必须面临的问题和挑战。

他说，在便携式医疗设备方案上，ADI可以提供非常灵活的选择。对于个人运动状态监测(计步器、跌倒检测等)，心率监测以及心电图(ECG)系统，ADI不仅提供芯片级产品，同时还可以提供给用户实际的演示系统和参考设计。再比如，越来越被广泛应用的触摸屏式操作方式，ADI也可以提供芯片解决方案如AD7147、AD7148等。

ADI近期针对各类生命体征监护应用推出了一款低功耗、单导联、心率监护仪模拟前端(AFE)AD8232，专为满足新兴的健身设备、便携式/佩戴式监控设备和远程健康监护设备的ECG信号调理要求而设计。“与竞争解决方案相比，AD8232 AFE的尺寸缩小50%，功耗降低多达20%。”王胜解释说，“与当前很多集成解决方案中采用的拓扑结构不同，AD8232高度灵活的模拟滤波配置采用双极高通滤波器，结合芯片内部的仪表放大器架构和无使用约束运算(增益)放大器，支持用户采用多极低通滤波技术来消除线路噪声和其他干扰。”

通过在模拟域的单级中执行高增益和高通信号调理，AD8232能够在单电源电压上工作时适应电极DC失调，而不会影响性能或信号质量。通过模拟输出，AD8232可与分立式ADC配对，或与具有嵌入式ADC的微控制器配对，它为系统设计人员提供了灵活性，将健身和医疗监护的价值和性能提升到一个新的水平。

下面是ADI与Signostics的合作的成功应用案例——手掌式医疗超声。

另一个应用案例则是由中卫莱康科技发展(北京)有限公司推出的基于AD8232设计，综合了智能手机功能的便携式心电监测设备。这款“心搏士”远程心电监测仪实现了更小体积、更长待机时间，而且心电波形更准确。同时，AD8232的高集成度大大降低了元器件数量和BOM成本，且抗干扰能力更强，可靠性更高。

手掌式医疗超声

作为一款具备专业的医疗监护和远程诊断功能的智能手机，该心电监测仪在提供心电监测、血糖/血压监测功能之外，当前智能手机所具备的主流功能一样不少——4.3寸显示屏、双摄像头、蓝牙3.0、WIFI无线上网、FM收音机等，如此丰富的功能集成无疑对设计师实现更小的体积、更长的待机时间、更稳定的性能都带来极大的挑战。

不过，这款健康手机仍然可以实现220小时的超长待机！作为一款同时拥有智能手机通信功能的心率监测仪产品，其心率监护仪功能模块对“心博士”整体的功耗特性影响很大。AD8232超低工作功耗和电池直接供电方式让中卫莱康设计时可以更轻松实现苛刻的功耗预算——180uA(典型值)的工作电源电流，而且具有关断功能，可延长电池寿命；采用灵活的2.0V至3.6V工作电压范围，可以直接由电池供电，不需要电源转换器，省掉电源转换带来的功耗损失。

再例如在运动检测，包括计步器，用于老人的跌倒检测，以及体育健身时佩戴的卡路里计量等，都会用到运动监测产品，ADI最近推出一款业界功耗最低的MEMS加速度计ADXL362。ADXL362是一款3轴数字MEMS加速度计，在运动检测唤醒模式下功耗仅为300nA，与最接近的竞争[!--empirenews.page--]传感器相比，相同模式下的功耗低60%。在全速测量模式下，数据速率为100Hz时，ADXL362的功耗为2μA，比相同频率下工作的竞争MEMS加速度计低80%。极低的功耗使ADXL362可用于需要数月甚至数年电池寿命的应用，此类应用中更换电池可能不切实际或者对设备或操作人员有危险。除了固有的低功耗工作特性，ADXL362 MEMS加速度计还有其他能够提高系统级功效的重要特性。ADXL362可用作智能型、连续工作、运动激活开关的一部分。当配备唤醒状态输出引脚时，运动传感器可绕过处理器即时触发启动系统功能的开关，从而进一步降低系统功耗。

e络盟的平加利提到：“一些便携式产品未来将会取得快速发展，例如便携式ECG。”他说，心血管疾病是当今发病率和死亡率最高的疾病之一，据研究，每年全球死于心血管病的人数超过1700人。目前，本病的诊断主要依靠心电图仪(ECG)，普通ECG因体积太大不能携带，因此只能对病人的心电信号进行短期记录。而便携式ECG，如动态心电图仪和Holter监护仪，方便携带，可以24小时不间断地记录多达10万个心动周期，因此大大增加了发现非持续性心律失常和临时心肌缺血的可能性。

便携式ECG通常包括电极、模拟前端(AFE)、MCU/DSP、ZigBee模块、SD卡、蜂鸣器、电池和显示屏。电极检测人体心电信号，并传送到模拟前端进行放大、带通滤波(高通和低通)以及A/D转换；根据耦合方式，模拟前端分为交流耦合和直流耦合，由于诊断带宽内的低峰-峰噪声性能以及高精度下的低功耗，直流耦合成为目前ECG模拟前端的主导设计方式；模拟前端的数字输出由处理单元进行处理，实时心电图可在屏幕上显示，并存储在SD卡中，同时，该处理单元可实现二次微分小波变换算法，以识别异常心电图QSR波，如发现异常，则由蜂鸣器提示报警，此外，可通过ZigBee无线网络，将ECG数据传送到远程监控中心。

平加利预计未来的便携式ECG将具备更多功能，如自动诊断和远程无线通信。自动诊断是在软件算法和检测到的心电信号的基础上，对病人的一般情况进行判断，如有任何问题，例如检测到心脏病发作，则配备远程无线通信模块(如GSM模块)的便携式ECG将立即向病人家属或医生发送报警信息。

艾默生网络能源为专供医护人员使用的平板电脑提供一款高性能、低功耗的参考设计。这是设计上最切合医护人员病例记录、诊断、治疗工作需要的便携式计算机，专用平板电脑的重点要求包括：可以随时随地连接到其他医疗系统，例如医院主机和相关的网络系统；具备足够的计算能力，可以执行复杂的应用软件，其中包括诊断、数据处理和分析、通信等应用程序；高清晰度的图形处理能力；低功耗的特性，确保一次充电可以支持长时间的操作。

Emerson医护人员专用平板电脑

这款便携式计算机采用英特尔(Intel)Atom处理器E6xx Atom 嵌入式处理器，外型时尚轻巧纤薄，易于使用，与市场上最受欢迎的消费类平板电脑无异，但又能满足医疗设备厂商的要求。这款电脑采用响应灵敏的触控屏幕作为人机接口，而且配备影像清晰细致的10.1英寸显示器、持续开机的无线上网功能、可支持多种操作系统的配置和容量多达32GB的固态存储器。此外，这款便携式计算机还配备一组特强的电池组，确保每次充电之后可以连续操作一段极长的时间。整台平板电脑的重量不超过1.5kg，很方便随身携带，另外的特性还包括无风扇设计、平面显示器采用防水设计、抗静电、抗震优化。

EPCOS的MEMS元件

EPCOS的廖伟粦也认为新的便携式医疗设备应能够通过线缆、局域网、蓝牙、ZigBee,、PLC、ADSL等于各种无线或有线设备进行通讯。最小的设备可以是一个模块并能植入到现有的便携式设备中，如移动电话和平板电脑。为此，爱普科斯产品组合包括最小的压力传感器、各种微型声表面波元件和贴片型多层压敏电阻，其功能包括传感、无线传输和接口保护。爱普科斯压力传感器采用MEMS技术，芯片尺寸仅为1×1mm，这足以让客户将其植入到移动或便携设备中。声表面波元件广泛应用于各种无线通讯设备中，贴片型多层压敏电阻广泛地用于便携式设备的输入或输出接口保护。

飞思卡尔在今年稍早的时间推出首个基于ARM Cortex M0+处理器的Kinetis L系列MCU，旨在降低功耗，适于满足便携医疗需求。Kinetis L系列为有线连接提供了USB接口。对于无线连接，飞思卡尔提供了ZigBee产品系列，并计划推出BTLE。

给中国OEM厂商的建议

目前，中国医疗电子增长速度已经远远高于世界的平均水平。相关的医疗政策及越来越被重视的个人/家庭医疗市场都将继续推动整个行业的发展。相应的，随着便携式医疗设备的门槛降低，越来越多的OEM厂商加入进来。厂商要想进入市场并在市场上保持长期增长，进而不断增加市场份额，除了半导体元器件厂商提供具有差异化和竞争优势的IC产品、演示系统和参考设计，以及专业医疗市场和系统应用团队的技术支持服务外，还需要从自身情况出发，打造自身的竞争力。

ADI的王胜建议OEM有两个方面需要注意：“其一是要有核心技术，其二是要有良好的市场策略和营销渠道。而两者都要与时俱进，不断地进行创新。尤其在与国外传统的医疗设备巨头的竞争中，随着中国中小型医疗设备供应商的技术进步，它们将与国内领先的设备供应商一起从国外的竞争对手那里争得更多的全球市场份额。”

而在技术方面，这些用户在设计医疗电子产品时通常会面临某些共性问题，比如如何兼顾性能与成本、功耗与体积、满足市场需求和差异化设计，开发周期与面世时间的压力，功能实现和满足行规等方面的困难和挑战。“解决这些困难一方面需要明确的产品定义和长时间的技术积累以及专业的技术开发团队的配合，同时也离不开恰当的方案和供应商的选择。与此同时，医疗设备制造商更需要提高市场前瞻性判断能力，并且能够提早投入、提早储备。对本土企业本身而言，如果进入这个市场而未能抓住细分潜力市场，恰当定位自己的产品，则将很难在市场上处于不败之地。”王胜说。[!--empirenews.page--]

王胜继续表示，无论从投资的力度、销售额的增长速度、市场份额，还是从ADI全球专门的医疗保健(Healthcare)市场及产品开发团队以及本地专注医疗保健市场和应用的团队的建设等方面都可看出，在ADI的整体战略中，医疗保健市场处于非常显著而至关重要的位置。“更重要的是ADI在医疗保健领域有着自己清晰的远景策略和务实有效的执行策略。”他说，“ADI在继续加大在传统电子医疗设备应用方面的投入的同时，更会一如既往在某些新兴的医疗电子领域追加更多投资，其中包括产品研发、系统方案开发、参考设计以及客户端的现场支持服务，为医疗行业客户带来差异化设计并快速面市，保持市场的竞争优势。”

飞思卡尔的黄耀君也表示：“我们看到大量OEM/ODM涌向市场，但大多数都没有自己的品牌。品牌打造至关重要，厂商需要时间来赢得客户的信任和投资。”在中国，目前外资品牌在市场上占主导地位，这些外资品牌包括欧姆龙、强生、罗氏、雅培，国产品牌只占很小的一部分。“我们认为在家用医疗市场，当地的医疗工业需要打造品牌知名度和树立消费者信心，而不仅仅依靠低价格。”他说。

爱普科斯的廖伟粦也强调医疗企业关键在于可靠和创新。他说：“中国的医疗市场仍然处于初期阶段：先进的核心技术仍然依赖进口。不过我们看到这一现象正在改变，并且我们已经与国内及国际客户协同开展本地化产品设计。”

此外，威雅利的韩伟强还提醒本土OEM厂商加强软件开发能力。“因为智能手机应用软件为高级语言开发，建议客户多在这方面下点功夫，方便、易用、美观的用户界面，必定是成功的关键。在差异化方面，我们可提供整体参考解决方案，缩短客户产品开发周期。”他说。