未來(lái)醫(yī)療成像更具個(gè)性化，對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品要求廣泛而多樣

中國(guó)醫(yī)療保健行業(yè)正以前所未有的速度發(fā)展。研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，目前中國(guó)是世界上第三大醫(yī)療市場(chǎng)，預(yù)計(jì)未來(lái)五到七年，中國(guó)將成為世界第二大醫(yī)療市場(chǎng)。中國(guó)制定了一系列廣泛的政策措施，包括深化醫(yī)療改革實(shí)施方案（2009-2011）、“十二五”計(jì)劃、健康中國(guó)2020戰(zhàn)略規(guī)劃及外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄等，都將為中國(guó)企業(yè)提供一個(gè)極大的發(fā)展機(jī)會(huì)，政府通過(guò)集中解決迫切需要改進(jìn)的醫(yī)院設(shè)施及醫(yī)療設(shè)施，從而進(jìn)一步將技術(shù)整體提升到高端設(shè)備水平。

隨著全球醫(yī)療電子市場(chǎng)的節(jié)節(jié)攀升以及中國(guó)“十二五”規(guī)劃對(duì)醫(yī)療行業(yè)的大力推動(dòng)，本土醫(yī)療電子廠(chǎng)商也正在逐漸加大研發(fā)投入并加快其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度。根據(jù)《中國(guó)醫(yī)療電子行業(yè)戰(zhàn)略研究》報(bào)告，中國(guó)醫(yī)療電子的市場(chǎng)規(guī)模將從2010年的403.1億元增長(zhǎng)到2013年的692.5億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)19.8%。其中，中國(guó)高端醫(yī)療電子市場(chǎng)的需求大幅提升，尤其是醫(yī)療成像設(shè)備，如超聲、CT、MRI、PET-CT和X射線(xiàn)設(shè)備等。

e絡(luò)盟亞太區(qū)董事奧瑪·平加利

e絡(luò)盟亞太區(qū)董事奧瑪·平加利先生表示，作為高端醫(yī)療電子的醫(yī)療成像設(shè)備市場(chǎng)，其發(fā)展的關(guān)鍵在于硬件開(kāi)發(fā)，IT及服務(wù)行業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)步也將有力促進(jìn)其發(fā)展。

數(shù)字X光機(jī)將取代傳統(tǒng)設(shè)備

醫(yī)學(xué)成像技術(shù)正在不斷發(fā)展和進(jìn)步。首先，X射線(xiàn)由膠片發(fā)展為數(shù)字文件。由于數(shù)字信號(hào)處理(DSP)的廣泛使用，現(xiàn)在采集點(diǎn)就可將X射線(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，并且不會(huì)降低圖像的清晰度。數(shù)字文件擁有許多好處，其中包括免去了處理膠片所需的成本和時(shí)間，以及更加可靠的信息存儲(chǔ)。實(shí)時(shí)繪制數(shù)字圖像的這種能力實(shí)現(xiàn)了手術(shù)過(guò)程中數(shù)字X射線(xiàn)機(jī)器的使用，從而讓醫(yī)生可以在確切的手術(shù)時(shí)間看到精確的圖像。

奧瑪·平加利先生介紹，數(shù)字X光機(jī)是在數(shù)字圖像處理和X射線(xiàn)技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上產(chǎn)生X光片，它配備取代傳統(tǒng)塑料膠片的X射線(xiàn)探測(cè)器，從而生成數(shù)字化圖像。與傳統(tǒng)設(shè)備相比，數(shù)字X光機(jī)具有質(zhì)量更優(yōu)、成像速度更快的特點(diǎn)，更重要的是，它減少了成像所需的輻射量。

數(shù)字X光機(jī)通常使用直接或間接轉(zhuǎn)換型平板探測(cè)器(FPD)檢測(cè)X射線(xiàn)。直接轉(zhuǎn)換型FPD由非晶硒層和TFT陣列組成，可將接收到的X射線(xiàn)直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；而間接轉(zhuǎn)換型FPD由非晶硅層、光電二極管陣列和TFT陣列組成，先通過(guò)非晶硅層將X射線(xiàn)轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，然后通過(guò)光電二極管陣列再轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

處理器用來(lái)控制TFT陣列上所施加的偏置電壓，并按特定順序通過(guò)多路復(fù)用技術(shù)，將存儲(chǔ)在TFT中的電荷傳送至信號(hào)采集電路。信號(hào)采集電路包括模擬前端，可將電荷轉(zhuǎn)換為電壓，并將代表X射線(xiàn)功率水平的電壓信號(hào)進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)處理生成圖像。這些圖像可以屏幕顯示、打印或傳送到遠(yuǎn)程終端，用于醫(yī)療診斷。

隨著FPD新材料的引進(jìn)和數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字X光機(jī)將具有更高的分辨率和更加精確的圖像重建，極可能取代傳統(tǒng)的X光設(shè)備。

數(shù)字X光機(jī)架構(gòu)原理圖

在過(guò)去的幾年中，隨著手推車(chē)式超聲波系統(tǒng)日漸被便攜式或手持式超聲波設(shè)備所代替，超聲波設(shè)備變得更加小型化。體積的縮小將使大范圍的醫(yī)療保健應(yīng)用成為可能，便攜式和手持式超聲波系統(tǒng)將醫(yī)療保健帶到農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)、災(zāi)區(qū)、醫(yī)院病房、生活救助機(jī)構(gòu)和救護(hù)車(chē)上。

2010年，我國(guó)超聲市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到7.6億美元，約占全球超聲市場(chǎng)的14.6%。預(yù)計(jì)未來(lái)5年，國(guó)內(nèi)超聲市場(chǎng)將以每年8.2%左右的速度增長(zhǎng)。2015年，中國(guó)超聲市場(chǎng)可望達(dá)到11億美元的規(guī)模，約占全球超聲市場(chǎng)的16.4%，有望成為全球超聲第一大市場(chǎng)。

目前，中、高端臺(tái)式彩超仍以國(guó)外品牌為主。在中端機(jī)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)主要是深圳邁瑞和汕頭超聲參與競(jìng)爭(zhēng)。在低端機(jī)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。國(guó)產(chǎn)中、高端彩超與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的差距主要存在于兩方面：一是成像性能、圖像分辨率等基礎(chǔ)超聲成像技術(shù)；二是先進(jìn)的超聲成像功能。目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)在造影成像技術(shù)和實(shí)時(shí)三維成像功能方面取得了初步突破。

ADI亞太區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)理王勝

ADI公司亞太區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)理王勝介紹，在醫(yī)用超聲機(jī)方案中，ADI可提供系列產(chǎn)品，并可方便實(shí)現(xiàn)管腳兼容設(shè)計(jì)，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)周期，并縮短了用戶(hù)的產(chǎn)品系列化的進(jìn)程。以ADI與Signostics的合作為例，在手掌式醫(yī)療超聲中，就包含了ADI模擬前端電路及MEMS產(chǎn)品。

ADI與Signostics的合作的成功應(yīng)用案例——手掌式醫(yī)療超聲。

醫(yī)療成像系統(tǒng)銷(xiāo)售的前十名

成像技術(shù)進(jìn)步，對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品要求提高

由于成像模式已發(fā)展成熟，半導(dǎo)體企業(yè)在有關(guān)模擬器件性能的規(guī)格制定方面已取得重大進(jìn)步。模擬及混合信號(hào)半導(dǎo)體器件近來(lái)也取得突破，因此，工程師通過(guò)采用高度集成的32溝道模擬前端及模塊進(jìn)行超聲設(shè)備制造。

另外，通過(guò)采用FPGA可以增強(qiáng)數(shù)字信號(hào)處理器功能并降低成本。通過(guò)提高數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，不僅能夠降低性能成本，而且工程師能夠集中精力優(yōu)化設(shè)備性能，使在有效使用壽命期間的設(shè)備在接通主干線(xiàn)時(shí)更加充分利用電源。這些方式不僅有利于超聲領(lǐng)域，對(duì)成像技術(shù)也能發(fā)揮同樣的效果。通過(guò)集中開(kāi)發(fā)特定醫(yī)療成像應(yīng)用的核心功能，而非采取一刀切的方式，將有效降低非重復(fù)性工程成本。

醫(yī)療電子對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的要求更加廣泛而多樣，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，還要具有高可靠性、高穩(wěn)定性、安全性以及某些特定功能半導(dǎo)體芯片須滿(mǎn)足醫(yī)療行業(yè)規(guī)范等。這對(duì)相關(guān)的半導(dǎo)體解決方案的集成度、精度和功耗等都提出很高的要求。

e絡(luò)盟亞太區(qū)董事奧瑪·平加利表示，醫(yī)療電子產(chǎn)品的主流趨勢(shì)是性能的提高、成本的降低，以及某些核心技術(shù)的壟斷局面逐漸被打破，越來(lái)越多的新型的醫(yī)療設(shè)備不斷涌現(xiàn)。同時(shí)，產(chǎn)品在更新?lián)Q代時(shí)的兼容設(shè)計(jì)已成為越來(lái)越多用戶(hù)，尤其是醫(yī)療機(jī)構(gòu)的青睞?！袄缧滦偷臄?shù)字平板X(qián)光機(jī)，最好能夠兼容現(xiàn)有的設(shè)備，只需更換探測(cè)器及相關(guān)軟件即可，而不需要更換整機(jī)?！?

研華數(shù)字醫(yī)療行業(yè)開(kāi)發(fā)經(jīng)理林欽裕

面對(duì)目前的經(jīng)濟(jì)環(huán)境，醫(yī)療電子工程師主要依靠技術(shù)手段以獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)延長(zhǎng)產(chǎn)品有效使用壽命，降低產(chǎn)品均攤成本，從而幫助醫(yī)療電子供應(yīng)商降低生產(chǎn)成本。而九十年代制造的超聲儀器圖像處理功能很大程度上取決于定制ASIC、專(zhuān)有接口及背板，且其制造費(fèi)用及產(chǎn)品有效使用壽命期間均攤成本更高。

研華數(shù)字醫(yī)療行業(yè)開(kāi)發(fā)經(jīng)理林欽裕指出，X86平臺(tái)發(fā)展至今，運(yùn)作更加穩(wěn)定，效能越來(lái)越高，加上科技進(jìn)步，設(shè)備商發(fā)展速度加快，X86會(huì)是醫(yī)療成像設(shè)備發(fā)展的趨勢(shì)。醫(yī)療產(chǎn)業(yè)對(duì)于穩(wěn)定性、少量多樣特性與供貨周期需7~10年的需求，需要合適的伙伴來(lái)滿(mǎn)足，甚至是長(zhǎng)期合作。研華為全球排名前十大的醫(yī)療設(shè)備商供貨10多年，很多國(guó)內(nèi)知名的醫(yī)療設(shè)備商皆是其客戶(hù)。“我們服務(wù)的全球前十大客戶(hù)也積極投入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，發(fā)展符合中國(guó)市場(chǎng)的專(zhuān)用設(shè)備。這幾年研華在中國(guó)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的生意也發(fā)展不錯(cuò)，可預(yù)見(jiàn)未來(lái)中國(guó)市場(chǎng)對(duì)全球醫(yī)療發(fā)展影響力將持續(xù)加深”，林欽裕表示。

工程師在設(shè)計(jì)醫(yī)療設(shè)備時(shí)，首要的一個(gè)目標(biāo)就是要不斷提高設(shè)備在一系列應(yīng)用中的性?xún)r(jià)比。在進(jìn)行核心功能、存儲(chǔ)子系統(tǒng)以及接口設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮多領(lǐng)域因素影響，無(wú)論是整體技術(shù)還是單個(gè)元件選擇。例如：開(kāi)發(fā)可將X射線(xiàn)粒子能量轉(zhuǎn)化為光子能的計(jì)算機(jī)斷層掃描設(shè)備X射線(xiàn)閃爍體時(shí)，需要非常關(guān)注采用的稀土材料質(zhì)量。

艾默生網(wǎng)絡(luò)能源亞太區(qū)高級(jí)市埸經(jīng)理容遠(yuǎn)洪

艾默生網(wǎng)絡(luò)能源亞太區(qū)高級(jí)市埸經(jīng)理容遠(yuǎn)洪介紹，過(guò)去30 多年來(lái)，艾默生網(wǎng)絡(luò)能源的工程專(zhuān)家一直致力為醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)各種電源產(chǎn)品。有關(guān)的醫(yī)療設(shè)備包括成像系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室分析儀器、臨床和分子診斷設(shè)備、牙科手術(shù)設(shè)備、眼科和外科手術(shù)設(shè)備/一般醫(yī)療設(shè)備。2012年9月18日，艾默生網(wǎng)絡(luò)能源宣布旗下各款符合醫(yī)療認(rèn)證安全標(biāo)準(zhǔn)的可配置交流/直流電源已取得ANSI/AAMI ES60601-1:2005/IEC 60601-1 的醫(yī)療安規(guī)認(rèn)證。開(kāi)發(fā)醫(yī)療設(shè)備的工程師可以放心采用這些高度靈活的電源產(chǎn)品，以確保所開(kāi)發(fā)的醫(yī)療設(shè)備符合有關(guān)認(rèn)證的最新規(guī)定，不會(huì)被時(shí)代淘汰。

艾默生網(wǎng)絡(luò)能源提供多款符合不同醫(yī)療認(rèn)證的可配置交流/直流電源——uMP系列