電子發(fā)燒友網(wǎng)核心提示：通過對國內(nèi)外各大廠商領(lǐng)導(dǎo)與企業(yè)的訪談，本文著重分析了醫(yī)療電子市場的發(fā)展趨勢、醫(yī)療電子設(shè)備的市場情況等。從以下訪談，不難看出，醫(yī)療電子行業(yè)正在從看病、治病向醫(yī)療保健方向延伸；醫(yī)療便攜產(chǎn)品在整個醫(yī)療電子市場中獨領(lǐng)風(fēng)騷；各大國內(nèi)外廠商和企業(yè)各顯神通、欲圖搶占市場先機。

　　賽迪：2011中國醫(yī)用IC市場近80億美元

　　近幾年來，由于我國經(jīng)濟的持續(xù)向好，新醫(yī)改政策的深入實施，醫(yī)院信息化進程的不斷加快以及整體健康需求的快速釋放，我國醫(yī)療電子市場得以快速發(fā)展。據(jù)賽迪顧問基礎(chǔ)電子產(chǎn)業(yè)研究中心高級咨詢師高毓嬌介紹，2011年，我國醫(yī)療電子市場規(guī)模達(dá)到499.5億元，同比增長23.9%。伴隨著市場規(guī)模的持續(xù)擴大，個人醫(yī)療需求明顯增加、區(qū)域分布特征更加明顯以及產(chǎn)品品牌集中等特點成為我國醫(yī)療電子整體市場現(xiàn)狀的重要寫照，我國市場對醫(yī)療電子產(chǎn)品本身的需求則正朝便攜化、遠(yuǎn)程化、多功能化以及定制化方向進一步發(fā)展。

　　我國對醫(yī)療電子產(chǎn)品需求的增長直接推動了集成電路（IC）市場向醫(yī)療電子領(lǐng)域擴張的腳步。2011年中國醫(yī)用IC市場規(guī)模達(dá)到79.1億美元，其中以家用醫(yī)療設(shè)備市場成長速度最快，年均復(fù)合增長率達(dá)27.7%。

　　目前，醫(yī)用IC產(chǎn)品主要應(yīng)用于超聲/成像設(shè)備、個人醫(yī)療設(shè)備、自動外部除顫設(shè)備、生物醫(yī)療電子設(shè)備、醫(yī)療保健電子設(shè)備等。從技術(shù)方面來看，計算機和信息技術(shù)結(jié)合后，使各自獨立單一的模式系統(tǒng)成為向信息技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備和手術(shù)治療充分整合方向發(fā)展的綜合性數(shù)字平臺，未來將大范圍地應(yīng)用在電子病歷、社區(qū)醫(yī)療以及健康管理等方面，從根本上改變基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的應(yīng)用面貌。另外，具備遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)功能的醫(yī)療電子需求隨之增多。與此同時，為進一步實現(xiàn)醫(yī)療產(chǎn)品方便使用的特性，血氧儀、便攜B超等設(shè)備的無線化趨勢也進一步深入，這在產(chǎn)品上表現(xiàn)為感應(yīng)元器件和無線傳輸芯片的植入。未來醫(yī)療電子產(chǎn)品與技術(shù)的進一步發(fā)展，從而促使更高精度、更高性能、更低功耗的醫(yī)療電子IC產(chǎn)品需求的增長。

　　IHS iSuppli：5年內(nèi)醫(yī)療電子年均增長13%

　　IHS iSuppli工業(yè)電子行業(yè)分析師朱慧介紹說，2011年，中國醫(yī)療電子行業(yè)銷售額超過40億美元，年增長率約20%。預(yù)計強勁增長勢頭還將持續(xù)，到2016年將達(dá)到74億美元，2011到2016年的年復(fù)合增長率為13%。主要推動力來自新醫(yī)改后的一系列刺激政策。

　　2012年初，科技部頒布了《醫(yī)療器械科技產(chǎn)業(yè)十二五規(guī)劃》后，半年內(nèi)一系列重要政策相繼出臺。今年8月，衛(wèi)生部又頒布了《健康中國2020戰(zhàn)略研究報告》。報告指出，到2020年中國醫(yī)療衛(wèi)生的總開支將占到GDP比重的6.5%~7%， 意味著后續(xù)將有約1萬億美元的資金注入。

　　位列第一梯隊的醫(yī)療電子生產(chǎn)企業(yè)—通用、飛利浦和西門子，除了在高端產(chǎn)品市場上保持絕對優(yōu)勢外，也相繼宣布了針對中國基層醫(yī)療電子市場的戰(zhàn)略和目標(biāo)，并積極推出相應(yīng)的低成本設(shè)備，以滿足二三線城市的市場需求。與此同時，國內(nèi)領(lǐng)先的生產(chǎn)企業(yè)也在調(diào)整戰(zhàn)略，一方面極力使同類產(chǎn)品的成本低于海外同業(yè)，一方面加大研發(fā)投入，并引進更多的差異化產(chǎn)品，以期改變產(chǎn)品定位打入高端市場。

　　便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品

　　在醫(yī)療電子各細(xì)分市場中，消費類醫(yī)療電子特別是家用便攜式產(chǎn)品前景看好。IHS iSuppli 預(yù)計2012年中國消費類醫(yī)療電子設(shè)備收入將接近11億美元，比去年增長約19%。

　　消費類醫(yī)療電子市場上，還是以日本廠商和中國***廠商為主導(dǎo)。近年，國內(nèi)企業(yè)如江蘇魚躍和天津九安發(fā)展也比較快。

　　目前，以助聽器，血壓計和血糖儀為代表的約20種主流的便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品暢銷中國市場。

　　從半導(dǎo)體器件的用量來看，消費類醫(yī)療電子產(chǎn)品的大于普通醫(yī)療電子產(chǎn)品，因此便攜式產(chǎn)品已成為眾多半導(dǎo)體廠商競相搶占的目標(biāo)市場。預(yù)計2012年中國市場消費類醫(yī)療電子產(chǎn)品用的半導(dǎo)體器件銷售額將超過7000萬美元。半導(dǎo)體領(lǐng)域的革新正在惠及消費類醫(yī)療電子領(lǐng)域，芯片發(fā)展呈現(xiàn)出高集成度，小型化，高能效，以及標(biāo)準(zhǔn)化四大趨勢。

　　電子技術(shù)只是醫(yī)療一部分

　　今天工程技術(shù)飛速發(fā)展，但很多工程師犯了一個錯誤。中國醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會專家委員會委員王曉慶博士指出，殊不知，你所做的產(chǎn)品和技術(shù)只是醫(yī)療技術(shù)的一部分，就像只是做了汽車輪子。工程師需要從這個角度來完善技術(shù)，而不是我的技術(shù)要包打天下。因為電子跟醫(yī)療本身是親密結(jié)合的，而且以醫(yī)療為主，因為技術(shù)比重再大，還是要通過醫(yī)生、醫(yī)療體制來發(fā)揮作用。

　　從進口來看，監(jiān)護儀等的國產(chǎn)設(shè)備占較大比重，但在高可靠性、不允許宕機的領(lǐng)域，例如呼吸機、內(nèi)窺鏡等，我們還不強。

　　再有，在醫(yī)療交易中，核心價值降低，附加品牌價值提升。現(xiàn)在世界前30強已占總產(chǎn)值的80%，可見行業(yè)品牌的重要性。另外，產(chǎn)品概念中融入更多服務(wù)。對于很多大公司，維修已經(jīng)成為主要的利益來源。早幾年，國內(nèi)醫(yī)院有設(shè)備科，現(xiàn)在設(shè)備科逐漸萎縮。

　　同時，醫(yī)療模式在轉(zhuǎn)變，過去關(guān)注疾病，現(xiàn)在關(guān)注健康。理想的醫(yī)院是比我還關(guān)心自己的健康。

　　現(xiàn)在，醫(yī)保對醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)的拉動巨大。

　　我國的問題是交易成本過高。很多企業(yè)重復(fù)研發(fā)，缺少誠信和知識管理。同時，高校和企業(yè)的研發(fā)需要密切協(xié)作。

　　低功耗、高效率是芯片研發(fā)主流

　　ADI:家用醫(yī)療并不意味著低性能

　　ADI公司亞太區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場經(jīng)理王勝稱，家庭或個人應(yīng)用的便攜式醫(yī)療設(shè)備并不意味著低性能，相當(dāng)一部分應(yīng)用只是應(yīng)用場地和應(yīng)用方式的轉(zhuǎn)化，已不再局限于傳統(tǒng)的專業(yè)醫(yī)療機構(gòu)場所使用。家用醫(yī)療監(jiān)護設(shè)備在技術(shù)上的發(fā)展趨勢概括起來就是“更便攜、更安全、更低耗、更智能，以及更高診斷級的性能”。

　　家用醫(yī)療設(shè)備的主要針對用戶群并不具有嚴(yán)格的限定界限，可以包括慢性疾病患者、術(shù)后康復(fù)以及中老年人。未來，家用醫(yī)療設(shè)備，尤其是以預(yù)防監(jiān)測為主的家用醫(yī)療設(shè)備將面向所有的用戶群，成為人們生活中的必需品。另外，隨著醫(yī)療基礎(chǔ)的不斷成熟，診斷級的家庭醫(yī)療設(shè)備亦將得到快速發(fā)展。除了傳統(tǒng)的個人醫(yī)療電子設(shè)備如血壓計、血糖儀等因其技術(shù)和市場都已很成熟，其他新的技術(shù)和應(yīng)用也將帶動未來的便攜式醫(yī)療電子設(shè)備市場的發(fā)展，例如針對個人和家庭應(yīng)用的生命體征信號測量等。ADI預(yù)計未來個人監(jiān)護、診斷以及運動狀態(tài)監(jiān)測等設(shè)備也會走入家庭和個人應(yīng)用場合。此外，隨著醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，很多原來被認(rèn)為是醫(yī)療行業(yè)邊緣產(chǎn)業(yè)的，如與家用保健系統(tǒng)相關(guān)的保險業(yè)也將越來越多地參與到醫(yī)療事業(yè)的建設(shè)中來，同樣會帶動醫(yī)療電子的發(fā)展。這些都必然要求醫(yī)療電子設(shè)備的小體積、便攜式、低功耗、易使用、低成本以及有效的數(shù)據(jù)傳輸和管理方式。

　　ADI已經(jīng)在醫(yī)療行業(yè)專注多年，積累豐富的經(jīng)驗，技術(shù)以及方案。近期，公司針對各類生命體征監(jiān)護應(yīng)用推出了一款低功耗、單導(dǎo)聯(lián)、心率監(jiān)護儀模擬前端（AFE）AD8232，專為滿足新興的健身設(shè)備、便攜式/佩戴式監(jiān)控設(shè)備和遠(yuǎn)程健康監(jiān)護設(shè)備的ECG信號調(diào)理要求而設(shè)計。

　　安森美半導(dǎo)體:降低ADC功耗

　　安森美半導(dǎo)體消費類健康產(chǎn)品線高級經(jīng)理Jakob Nielsen認(rèn)為降低ADC功耗勢在必行。因為 醫(yī)療設(shè)備行業(yè)正在出現(xiàn)新趨勢。由于醫(yī)療成本上升及醫(yī)療法規(guī)變化，使醫(yī)療設(shè)備開發(fā)人員需要充分利用他們的設(shè)計生產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備系列，而非采用一次一個設(shè)備的開發(fā)途徑。例如，某個工程團隊如今必須同時開一個發(fā)心電圖（ECG）監(jiān)測儀及一個自動體外除顫儀（AED）設(shè)備。這就為選擇元器件帶來挑戰(zhàn)，因為醫(yī)院用的 ECG監(jiān)測儀通常采用墻式插座供電，而AED設(shè)備采用電池供電。換言之，一個設(shè)備需大功率電能按需要用電，而另一個設(shè)備受電池電量約束;然而，為了將開發(fā)周期縮至最短及將成本降至最低，需要為兩類設(shè)備建造共用硬件工具。其次，一個設(shè)備通常靜止不動（在病床邊），而另一個設(shè)備則需移動，配合就地治療。

　　對元器件制造商來說，醫(yī)療級IC制造商需要設(shè)計極低能耗的半導(dǎo)體產(chǎn)品以滿足便攜設(shè)備的電池限制，但性能還必須滿足居家嚴(yán)格應(yīng)用（通常是靜態(tài)醫(yī)療設(shè)備）的性能規(guī)范要求。例如，臨床使用的ECG監(jiān)測儀通常要求24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）來提供低至足以檢測心率及心律不齊癥狀（此狀態(tài)可能導(dǎo)致心臟病或死亡）的噪聲等級。然而，這樣的轉(zhuǎn)換器通常能耗大，遠(yuǎn)高于便攜設(shè)備中通常使用的16位（或更低）轉(zhuǎn)換器。

　　安森美半導(dǎo)體已開發(fā)出專有的高精度ADC及其它知識產(chǎn)權(quán)（IP），其電流消耗低于常見16位轉(zhuǎn)換器，而且沒有折衷性能。此外，該IP的占位面積極小，結(jié)合業(yè)界最低的能耗，使設(shè)備開發(fā)人員能夠在多種醫(yī)療設(shè)備中充分利用相同的元器件，因而縮減一個產(chǎn)品系列的總體物料單，同時在同一系列的不同設(shè)備提供類似、一致的性能。

　　凌力爾特:降低ADC及驅(qū)動器功耗

　　凌力爾特公司混合信號產(chǎn)品組產(chǎn)品市場經(jīng)理Alison Steer稱，在便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品中，ADC 用于監(jiān)視生命體征 （例如：血壓、血氧含量、血糖和體溫等）。隨著便攜式醫(yī)療設(shè)備傳感器的發(fā)展，就非侵入式護理保健來說，對于延長電池壽命和小型化的需求變得愈發(fā)至關(guān)緊要。工作期間的低功耗對延長電池壽命很重要，而打盹和停機模式則能更進一步降低功耗。在某種情況下，降低 ADC 中的功耗帶來的收效日益減少，而 ADC 驅(qū)動器的功耗卻超過了ADC本身。

　　為此，凌力爾特開發(fā)了可用于降低整個信號鏈路之功耗的新穎技術(shù)。例如：延長 SAR（逐次逼近寄存器型）ADC的采集時間將允許使用穩(wěn)定速度慢得多的較低功率驅(qū)動器。另一種僅有凌力爾特SAR ADC運用的技術(shù)是數(shù)字增益壓縮 （DGC），其免除了驅(qū)動器放大器的負(fù)電源，并可保持 ADC 的完整分辨率。負(fù)電源軌的免除可降低信號鏈路的總功耗并簡化設(shè)計。比如：當(dāng)采用功耗僅為18mW的18位1.6Msps SAR ADC LTC2379-18 時，在啟用數(shù)字增益壓縮功能的情況下，允許我們使用單電源LTC6362 ADC驅(qū)動器來驅(qū)動 LTC2379-18，在功耗僅5mW情況下，仍然實現(xiàn)了高達(dá)100dB的SNR（信噪比）性能。

　　有些醫(yī)療測量要求模擬電路連續(xù)運行，每秒獲取數(shù)千甚至數(shù)百萬個讀數(shù)。而其他一些應(yīng)用則只要求每天獲取單個讀數(shù)。對于此類偶然的測試，模擬電路僅需上電一次并進行測量，而在一天的其余時間里則處于以低功率“睡眠”模式運行的“空閑”狀態(tài)。由于凌力爾特 SAR ADC 架構(gòu)具有自動斷電特性，功耗隨采樣速率線性調(diào)節(jié)，因此采樣速率越慢消耗的功率就越少。借助一款沒有最小采樣速率要求的無延遲SAR ADC，即可采用單觸發(fā)采樣操作以降低功率耗散，從而使ADC即使在經(jīng)歷了漫長的空閑周期之后也能完成準(zhǔn)確的測量。

　　人們采用較寬的輸入范圍，以在ADC中實現(xiàn)較高的SNR性能，但這未必能獲得更好的輸入?yún)⒖荚肼暎谥T如X射線成像和細(xì)胞分選儀等低功率、高精度應(yīng)用中，輸入?yún)⒖荚肼暿且豁椇苤匾男阅苤笜?biāo)。之所以希望擁有低輸入?yún)⒖荚肼暎且驗樗転閼?yīng)用提供明顯改善的有效分辨率或無噪聲代碼分辨率。有趣的是，當(dāng)把一個具有8Vp-p輸入范圍的16位 10Msps SAR ADC的輸入?yún)⒖荚肼暸c凌力爾特具2.1Vp-p輸入范圍的16位20Msps流水線型ADC LTC2270進行對比時，我們發(fā)現(xiàn)后者的輸入?yún)⒖荚肼晝H為46μVrms（前者則為75μVrms），而功耗卻幾乎是SAR ADC的一半。

　　Maxim：體佩式設(shè)備需要的技術(shù)

　　Maxim戰(zhàn)略市場應(yīng)用經(jīng)理Steve LaJeunesse介紹了醫(yī)療電子的技術(shù)概況。

　　超低功耗模擬測量電路、低功耗微控制器（MCU）上運行的先進的處理和motion rejection算法是實現(xiàn)體佩式傳感器的第一步。來自患者或使用者的信號通常很小，且充滿需要濾除的模擬噪聲信號。濾除噪聲后，鑒于數(shù)據(jù)反映的是最為隱私的個人信息，因此必須加以安全保護，以防被他人獲取。通過先進的加密技術(shù)對數(shù)據(jù)進行安全保護后，將數(shù)據(jù)通過短距離無線連接發(fā)送至手機。內(nèi)部電池的高效電源管理（如：Maxim的ModelGauge）和能量收集技術(shù)可使傳感器長時間保持工作。

　　超低功耗模擬測量

　　模擬電路是來自現(xiàn)實世界的信號與微控制器的接口。低功耗、高精度放大器（如：Maxim的MAX9617系列）具有低功耗、低噪聲、零失調(diào)和超小尺寸封裝等特性。該系列放大器能夠最大程度地減小方案尺寸，并且在整個工作過程中無需校準(zhǔn)。

　　先進的處理/算法

　　醫(yī)學(xué)研究工作者在過去的十年內(nèi)努力使機器在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，其中最主要的成就是發(fā)展了能夠準(zhǔn)確識別人體相關(guān)信息的算法。憑借這些成果，可以使用簡單的微控制器對人體信息進行收集和預(yù)處理，為專家診斷做準(zhǔn)備。

　　安全

　　來自患者的數(shù)據(jù)是極為隱私的，必須加以安全保護。目前有多種方法可用于對從患者或用戶端收集的數(shù)據(jù)進行安全保護。Maxim在安全微控制器市場居于領(lǐng)先地位，所提供的醫(yī)療應(yīng)用方案（如：DS28E01）可用于現(xiàn)今多種不同類型的醫(yī)用設(shè)備。

　　低功耗微控制器

　　集成微控制器的功耗不斷降低，使得采用單節(jié)鋰電池支持超長時間工作成為可能。Maxim的MAXQ系列微控制器可用于電池直接供電的應(yīng)用，強大的計算能力能夠支持現(xiàn)今先進的算法。該系列微控制器能夠無縫連接至低功耗、短距離無線裝置，如：藍(lán)牙或ANT+。

　　能量收集

　　得益于前面提到的設(shè)備在降低功耗方面的成績，從各種能量源（如：太陽能、熱能或壓電傳感器）收集的能量有了用武之地。Maxim的MAX17710能量收集充電器和保護器能夠?qū)⑹占哪芰考右岳谩Ｔ谖磥?年內(nèi)，微型收集源將使這種技術(shù)成為主流。

　　上述技術(shù)的融合是體佩式電子設(shè)備的發(fā)展趨勢。現(xiàn)在，設(shè)計一個僅靠單個鋰紐扣電池供電的設(shè)備（如：無線ECG、心率、氧含量、呼吸、體溫監(jiān)測設(shè)備）已經(jīng)成為現(xiàn)實。測量來自傳感器的信息、對其進行數(shù)字化、然后發(fā)送至手機、進而傳輸給醫(yī)生。

　　便攜產(chǎn)品的低功耗策略

　　在醫(yī)療電子中，半導(dǎo)體制造商不能再僅僅是提供單獨的芯片或元件;相反，需要提供全套解決方案，讓便攜式醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計和制造變得更快速、更簡單和更具成本效益。

　　Microchip（微芯）公司醫(yī)療產(chǎn)品部營銷經(jīng)理Marten L. Smith舉例道，采用智能手機和平板電腦的便攜式醫(yī)療設(shè)備設(shè)計的數(shù)量正在迅速增長。單片機（MCU）供應(yīng)商的趨勢是提供支持Apple和Android 配件設(shè)計的開發(fā)系統(tǒng)。這些開發(fā)系統(tǒng)需要具有穩(wěn)定、成熟的軟件庫，用于開發(fā)iPhone、iPad和iPod Touch的配件或Android智能手機和平板電腦的配件。此外，單片機制造商還應(yīng)提供針對這些解決方案的技術(shù)支持。通過這種方式，醫(yī)療設(shè)備制造商可以獲得優(yōu)勢，搶在競爭對手之前快速、簡便地將其新的智能手機和平板電腦配件設(shè)計投入生產(chǎn)，并銷售給客戶。

　　便攜式醫(yī)療設(shè)備的低功耗趨勢對于醫(yī)療設(shè)備制造商來說極為重要。在便攜式醫(yī)療設(shè)計中，還可以采用單芯片電池管理部件，從而高效地利用可充電電池。這些便攜式設(shè)計中的單片機需要諸如以下的一些特性：超低的休眠電流，以及每種休眠模式下的高效喚醒源。除了這些特性之外，滿足這種低功耗趨勢的一種獨特方法是讓電池制造商的設(shè)計人員與單片機制造商的設(shè)計人員進行合作，這樣，單片機設(shè)計可以更好地考慮如何高效地工作，以及從不同類型的電池中可能消耗的最低功耗。

　　便攜式醫(yī)療設(shè)備另一種正在不斷增長的趨勢是相互通信或與其他設(shè)備通信（點對點或通過網(wǎng)絡(luò)）。芯片的相應(yīng)趨勢是提供Wi-Fi、 Bluetooth、USB、以太網(wǎng)和其他通信協(xié)議的連接元件、協(xié)議棧和支持軟件。另一個重要的連接注意事項是數(shù)據(jù)安全和加密。應(yīng)確保黑客永遠(yuǎn)無法訪問醫(yī)療設(shè)備中的敏感數(shù)據(jù)，并且絕對無法控制該設(shè)備。

　　Microchip提供了用于Apple與Android配件開發(fā)的開發(fā)系統(tǒng)、軟件庫和技術(shù)支持，可以縮短可與智能手機和平板電腦通信的便攜式醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計周期。

　　利用Microchip的超低功耗（XLP）技術(shù)，能夠獲得多種解決方案（如16位PIC單片機僅消耗10 nA的休眠電流）。Microchip還提供了全功能的單芯片電池管理部件，可為采用可充電電池的設(shè)計有效地延長兩次充電之間的時間。此外，通過與 Energizer電池公司的合作，Microchip獲得了相應(yīng)的技術(shù)專長，使Microchip能夠提供可最大限度提高便攜式醫(yī)療設(shè)備制造商電池壽命的元件和設(shè)計支持。

　　Microchip還提供許多無線產(chǎn)品，包括低功耗Wi-Fi、藍(lán)牙和其他無線模塊。

　　Silicon Labs：個人醫(yī)療設(shè)備對MCU的需求

　　Silicon Labs單片機市場經(jīng)理Shahram Tadayon指出，大多數(shù)個人醫(yī)療設(shè)備通常由電池供電并且以無線方式傳輸數(shù)據(jù)，因此必須采用超低功耗組件。高效節(jié)能的RF發(fā)射器、收發(fā)器與低功耗單片機協(xié)同工作，可以為遠(yuǎn)程醫(yī)療設(shè)備提供無線連接。此外，無線MCU這一高集成度的器件，結(jié)合了低功耗MCU內(nèi)核與高性能RF收發(fā)器 ，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛使用。例如Silicon Labs公司Si10xx系列無線單片機，為電池供電型應(yīng)用提供超低功耗操作，并具備較長的傳輸距離和優(yōu)異的RF靈敏度。

　　用于個人醫(yī)療設(shè)備的超低功耗MCU或無線單片機必須支持三種低功耗策略：主動模式低功耗、待機（休眠）模式低功耗以及縮短工作狀態(tài)時間。便攜式設(shè)備或MCU在大多數(shù)時間處于關(guān)閉或低功耗狀態(tài)，然而，他們通常會保持某些功能，例如時鐘/日歷或報警器。雖然降低工作模式功耗十分重要，最小化喚醒時間也是延長電池壽命的關(guān)鍵。 MCU供應(yīng)商，例如Silicon Labs，具有成熟的策略允許快速喚醒用于測試的MCU時鐘和模擬電路，然后重新進入低功耗狀態(tài)。

　　為遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用選擇合適MCU架構(gòu)的關(guān)鍵因素在于：確定個人醫(yī)療設(shè)備需要怎樣的內(nèi)核處理性能。例如血壓監(jiān)視器與血糖儀相比有更低的內(nèi)核處理性能要求。因此，25MHz 8位MCU能夠滿足大多數(shù)類型應(yīng)用的需求。而另一方面，基于32位ARM MCU，例如Silicon Labs的Precision32系列 MCU，則更適合需要高性能內(nèi)核處理要求的應(yīng)用。為了滿足所有醫(yī)療設(shè)備的處理需求，Silicon Labs公司還提供了8位和32位混合信號單片機，是高性能和超低功耗的產(chǎn)品組合。

　　Altera：高集成性推動了醫(yī)療成像和便攜式醫(yī)療普及

　　據(jù)Altera 公司醫(yī)療業(yè)務(wù)部高級市場經(jīng)理John Sotir介紹，在增強醫(yī)療成像技術(shù)方面，半導(dǎo)體器件技術(shù)的進步直接導(dǎo)致了診斷質(zhì)量的提高。

　　更常見的情況是，高性能便攜式醫(yī)療設(shè)備的日益普及。這在超聲應(yīng)用中得到了很好的驗證。僅在幾年前，支持64通道和多種成像模式的高級超聲系統(tǒng)會含有多塊電子電路板和子系統(tǒng)，有很大的機箱。今天，性能相似的超聲電子設(shè)備可以安裝到一個筆記本電腦大小的機箱中。傳感器技術(shù)的進步提高了探測信噪比，可以在一個可編程邏輯器件中實現(xiàn)復(fù)雜的聚束技術(shù)。靈活的可編程器件支持超聲平臺在其生命周期中不斷進行改進。

　　半導(dǎo)體技術(shù)會繼續(xù)在一個器件中集成越來越多的功能，因此，更緊湊的高性能超聲平臺這一趨勢將持續(xù)下去。系統(tǒng)芯片（SoC）器件平臺能夠在封裝內(nèi)部和外部集成高速I/O、容量更大的片內(nèi)存儲器、更大的存儲器總線帶寬，以及硬件加速功能，例如DSP模塊、嵌入式處理器和可編程架構(gòu)等，更加靈活，今后也不會過時，滿足了新系統(tǒng)的需求。這些高度集成的SoC器件降低了功耗，減少了器件數(shù)量，減小了PCB（印制板）面積，支持實現(xiàn)體積更小的超聲設(shè)備，例如，平板或者手持式產(chǎn)品，其成像質(zhì)量與前一代機箱式設(shè)備相似。

　　Exar：可編程電源方案

　　Exar電源產(chǎn)品線副總裁James Lougheed介紹道，在醫(yī)療市場上，電源的主要技術(shù)趨勢有兩個方面。

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　　⒈當(dāng)醫(yī)療設(shè)備從醫(yī)院的固定安裝向便攜式或入戶式轉(zhuǎn)變，這些產(chǎn)品對電源的要求也隨之發(fā)生了改變。諸如便攜式超聲儀等移動設(shè)備需要輕巧，可以靠電池供電，這促使設(shè)計工程師通過提高效率減少系統(tǒng)的能耗。

　　⒉消費類和家庭保健市場的井噴推動了類似病人監(jiān)護儀這樣的產(chǎn)品不斷變化。這些產(chǎn)品在與其它設(shè)備交互工作的時候，需要更多的通信協(xié)議。數(shù)據(jù)分析的增加以及傳感技術(shù)的改善同樣推動了對更加復(fù)雜的處理器的需求，這也意味著需要更復(fù)雜的電源系統(tǒng)。

　　針對這些變化，Exar的解決方案是PowerXR，是一系列業(yè)界領(lǐng)先的可編程電源管理系統(tǒng)芯片。下一代處理器的更復(fù)雜的電源可以通過可編程電源解決方案進行輕松架構(gòu)。這樣的解決方案利用數(shù)字化的控制和修改，能輕松實現(xiàn)復(fù)雜的電源定序、閾值調(diào)整和故障管理。無論是在系統(tǒng)構(gòu)建過程中還是實際的動態(tài)運行中，可編程優(yōu)化功能可以對電源轉(zhuǎn)換進行優(yōu)化。由于XRP7724上類似PFM模式的功能能夠提高輕載效率，該技術(shù)同樣是便攜式應(yīng)用的好選擇。

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　　風(fēng)河系統(tǒng)：移動健康需要為安全而設(shè)計

　　風(fēng)河系統(tǒng)有限公司中國區(qū)總經(jīng)理韓青指出，移動健康（mHealth）正在成為熱門話題，可以看到以下明顯趨勢：

　　1. 圍繞mHealth將會涌現(xiàn)大量的企業(yè)并購、聯(lián)盟和知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)。生態(tài)共生體系將會在整個行業(yè)的發(fā)展中起到重要作用，而單個公司單打獨斗將很難形成氣候;

　　2. 真正的價值將在于數(shù)據(jù)集成，而非所謂的“殺手級應(yīng)用”;

　　3. 用戶為中心的設(shè)計將會成為成功的關(guān)鍵因素。

　　鑒于以上趨勢，參與mHealth的企業(yè)必須格外關(guān)注其核心戰(zhàn)略，特別是互操作性、安全性、標(biāo)準(zhǔn)化和靈活性都將是其中的關(guān)鍵考量。產(chǎn)品設(shè)計必須充分考慮到與其他產(chǎn)品的互操作性，而且必須是安全的、高效率的。這也就使DFS （Design for Safety/Security，為安全性而設(shè)計）這個概念顯得尤為重要。如果采用Commercial-off-the-shelf（COTS，商規(guī)） 的產(chǎn)品組件，就可以讓自己的產(chǎn)品立刻融入醫(yī)療健康領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)之中。

　　為此，風(fēng)河已經(jīng)推出了醫(yī)療器材軟件開發(fā)平臺，其中包含了一系列專供醫(yī)療設(shè)備開發(fā)的完整軟件組合。這套立即可用的商規(guī)（COTS）開發(fā)與Run- Time平臺可協(xié)助醫(yī)療設(shè)備制造商設(shè)計出既安全又穩(wěn)定的產(chǎn)品。該平臺以風(fēng)河的VxWorks為基礎(chǔ)而建構(gòu)。同時，風(fēng)河公司可提供基于VxWorks的 VQS（Vender Qualification Summary）。VQS文件是在開發(fā)過程中，為避免開發(fā)中未知來源軟件或SOUP（無正式文件或由第三方開發(fā)且無開發(fā)過程控制證據(jù)的代碼）出錯帶來的開發(fā)風(fēng)險，所需附上的說明文件。設(shè)備生產(chǎn)廠商不需再次為VxWorks操作系統(tǒng)撰寫文件，因此可更好的降低相關(guān)人員開發(fā)時間及成本，并可高效通過IEC 62304國際通用協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證以及美國FDA（食品與藥品管理局）的驗證。

　　QNX軟件：COTS軟件勢在必行

　　QNX軟件系統(tǒng)公司產(chǎn)品市場經(jīng)理Chris Ault同樣認(rèn)為COTS重要。他說，從前，大多數(shù)醫(yī)療設(shè)備制造商都是自己編寫軟件。然而隨著醫(yī)療設(shè)備變得日益復(fù)雜，這種做法不再可行。現(xiàn)在的醫(yī)療設(shè)備必須支持圖形用戶界面、安全的數(shù)據(jù)存儲、無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和其他先進的功能。另一方面，一些復(fù)雜的醫(yī)療設(shè)備需要多核處理器。所有這些功能都需要一個非常先進、可擴展、已有多年設(shè)計和研發(fā)經(jīng)驗的操作系統(tǒng)。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，眾多制造商正在其設(shè)備中使用商用現(xiàn)成的（COTS）操作系統(tǒng)。

　　盡管如此，許多設(shè)備制造商仍不愿意使用COTS軟件。例如，他們擔(dān)心不能清楚記錄軟件的開發(fā)流程，或一些軟件的來源未知。這些問題會使得設(shè)備制造商很難得到像美國FDA這樣的監(jiān)管機構(gòu)頒發(fā)的設(shè)備核準(zhǔn)證書。

　　事實上，并非所有的COTS軟件都是一樣的。例如，一些COTS軟件廠商向制造商提供其軟件的源代碼和使用得到驗證的數(shù)據(jù)。一些廠商還對其開發(fā)流程和歷史提供詳細(xì)的信息， 這提供了一個有助驗證其可靠性的審計跟蹤。在這種情況下，COTS軟件也許是醫(yī)療設(shè)備的一個理想選擇。事實上，IEC 62304正在迅速成為醫(yī)療設(shè)備軟件生命周期流程的一個全球標(biāo)準(zhǔn)，這意味著設(shè)備制造商將更多的使用COTS操作系統(tǒng)和其他現(xiàn)成的軟件。

　　QNX最新的適用于醫(yī)療設(shè)備的產(chǎn)品包括遵從IEC 62304標(biāo)準(zhǔn)的QNX Neutrino實時操作系統(tǒng)和通過 IEC 61508安全完整性3級認(rèn)證（SIL 3）的QNX Neutrino實時操作系統(tǒng)安全內(nèi)核。QNX還提供包括現(xiàn)場審核、使用得到驗證的數(shù)據(jù)和培訓(xùn)課程等眾多服務(wù)，以幫助設(shè)備制造商滿足像FDA上市前的審批和510（k）等嚴(yán)格的合規(guī)性要求。