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医疗设备/医疗器械 |
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洞烛机先，把握医疗电子新机遇 |
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4/1/2010 11:20:00 AM
电子工程专辑
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Cindy Hu
随着人们对自身健康状况的日益重视，以及国家对全民健康保障措施的日趋完善，市场对医疗设备/器械的需求量正迅速增长，这也为医疗器械产品更新换代、安全性设计等技术创新打开新的空间。
尽管医疗半导体市场尚处于早期开发阶段，相比消费电子和电脑芯片市场规模仍非常小。不过，据Databeans公司估算，未来5年间，用于医疗电子的半导体器件每年将以14%的平均速度增长。这个增长率超过了消费市场和电脑市场。据iSuppli分析，2009年中国医疗电子设备销售额增长18.2%，从2008年的33亿美元增长到39亿美元。未来几年市场仍将保持这种强劲势头，复合年增长率达21%，市场规模到2013年将上升到86亿美元。
对供应商而言，医疗电子意味着产业化半导体中增长最快速的一个领域；随着医疗应用技术的不断发展，家庭、诊所和图像终端设备等领域都需要越来越多且更加先进的元件支持。面对庞大的市场机遇，上游半导体厂商需要了解方案提供商的特殊需求，并根据这些需求改进器件设计；而下游方案提供商一方面需要通过新的半导体器件来提高终端设备的性能、功能，另一方面还要充分了解新器件的特性，从而优化系统设计，确保系统的高可靠性和高性价比。
人口老龄化问题逐渐在世界各地蔓延，医护人力比例失衡的现状催生大量医疗电子需求，市场的需求刺激了医疗电子产业的发展。虽然欧美、日本等国家领跑医疗电子市场，但中国拥有巨大的人口基数，必然成为医疗电子企业竞相争夺的新市场。为此，IIC-China 2010春季展特别开设“医疗电子”专家论坛以及厂商技术研讨会，由业界专家介绍医疗电子的发展趋势，并深入分析医疗电子系统的设计要素。此外，还有众多厂商提供的相关元器件和最新解决方案，以帮助设计者根据市场需求优化系统。
在医疗电子专家论坛上，清华大学教授、北京半导体行业协会副主席、中国半导体行业集成电路设计分会副秘书长王志华先生全面系统梳理了医疗电子的发展进程。他指出，电子技术在医学领域有着无限的创新应用前景，满足人类不断发展的需求，是医疗应用集成电路的创新源泉。集成电路技术研究的热点之一就是医疗与健康的应用。医疗电子具有广阔且多样化的应用，涵盖消费型医疗设备；诊断、患者监护与治疗设备；医学影像；医疗仪器四大方面。
王志华还特别列举了一些最新的研究课题，例如，适用于帕金森症、重性抑郁症、脑功能修复等病患的脑深部刺激器；适用于肥胖控制的胃肠刺激器；适用于耳聋、失明等严重器官缺陷的病患的人工耳蜗和人工视网膜。人工耳蜗系统由体外无线发射器和体内无线接收器以及语音采集和处理器构成；人工视网膜则由眼内刺激器、图像采集和处理器、体内无线接收器和体外无线发射器构成。诸如此类的新型辅助治疗设备结合创新电子技术与医学设计方案，对电子元器件提供了广阔的应用发展空间。
作为全球半导体芯片的龙头，Intel公司对健康医疗一直有着浓厚的兴趣，该公司还专门成立了数字医疗事业部，推进健康研究和创新以及医疗行业标准的制订、平台的建设。在此次 IIC-China 展会上，Intel展出了面向嵌入式的Intel主动管理技术(Intel?AMT)和应用了Intel虚拟化技术(Intel?VT)的病患监护系统等最新技术动态，并且动态演示了基于Intel架构的在线辅助设计平台——Intel嵌入式设计中心的使用，从而更好帮助嵌入式工程师解决实际设计问题。Intel的展示以“智能互连嵌入式设备”为主题，聚集了Intel十多家合作伙伴的基于Intel处理器的嵌入式应用方案，包括虚拟化监护仪以及蓝牙无线医疗感应器等，并设置了Intel嵌入式设计中心体验区，让观众现场体验Intel嵌入式设计中心提供快速设计和智能设计。
随着便携医疗产品小型化、高性能、低功耗、低成本发展趋势日益明显，TI推出了包括DSP、MCU、电源管理在内的一整套产品。例如，超低功耗微控制器MSP430就是其中代表性产品，它具备高集成度、高性能处理、低成本以及超低功耗等特点，所以大量应用于便携式医疗电子产品，目前已有的应用包括便携式血糖仪、便携式血氧测量仪器、便携式心电仪器以及便携式数字温度计等多种应用。
随着PC架构越来越受到市场的青睐，USB也已经成为PC机接口的通用标准。USB广泛的工业和医疗支持以及简易结构使其成为一种通用的PC接口，其提供了实现外设与计算机之间的连接和断开连接的简单标准化方法，无需重新启动或关断系统。
ADI针对医疗设备间的数据传输最新推出了单芯片USB隔离器ADuM4160，该器件能简化医疗和工业设备中的隔离USB端口实现方案，并降低25%成本。ADuM4160作为真正意义上的一体化芯片，取代了复杂的板级解决方案，不仅可以帮助工程师通过简化设计缩短上市时间，而且还满足了苛刻环境应用中 对USB应用的需求，在尺寸和成本都得以减小的同时，功耗和散热性能都极大了得到了提高，可以满足大多数要求严苛的医疗和工业标准。
本届IIC-China展会上，Freescale公司市场经理Eddie Ho还带来了一场题为“ 介绍”的精彩演讲。Ho以一款老年手机为例，详细讲解了便携式无线远程监护系统应用案例。并介绍了Freescale推出的首款医用USB软件栈，该软件为开发者提供源代码解决方案，是为实现 Continua 器件官方认证而设计，用于大量个人医疗器件应用。其特性包括：与PHDC测试环境兼容；加快医疗设备开发，缩短产品上市时间；提供兼容多厂商产品的连接性；结构化代码开发，确保效率和可靠性；在Freescale USB系列内提供广泛的支持；图形用户界面 (由 Continua提供)；降低MCU占用的空间：16 KB闪存及512 B SRAM；提供代码示例、文档及演示模板。Freescale医用USB 软件栈为现有的Freescale 8位 MCU系列提供标准化、连接性和便携性功能。可用于8位的9S08JM16、9S08JS16、9S08JM60和32位MCF51JM128 ColdFire MCU，将来还计划用于其他 ColdFire MCU产品。
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