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摘要：人口老齡化加劇、醫療保健電子普及以及物聯(lián)網(wǎng)應用蓬勃的發(fā)展促進(jìn)了醫療電子行業(yè)快速前進(jìn)。未來(lái)，醫療電子將會(huì )面臨著(zhù)，尺寸大小、續航長(cháng)短、安全、連接性等問(wèn)題。本文基于醫療電子行業(yè)內的企業(yè)，著(zhù)重分析未來(lái)發(fā)展趨勢。 賽迪顧問(wèn)中國醫療保健電子市場(chǎng)發(fā)展現狀與趨勢 2014年，中國醫療保健電子市場(chǎng)保持著(zhù)高速的發(fā)展，主要由于基層醫療衛生服務(wù)體系更加完善，公共衛生服務(wù)和食品藥品安全管理力度不斷加大。同時(shí)，區域衛生、公共衛生平臺及大型醫院的信息系統持續升級，新興ICT技術(shù)擴大應用范圍。2014年，中國醫療保健電子市場(chǎng)規模達到992.7億元，同比增長(cháng)26.3%。 目前中國醫療保健電子市場(chǎng)依然是醫用設備占主要地位。2014年，醫用醫療保健電子產(chǎn)品占整個(gè)市場(chǎng)的近70%，增長(cháng)速度高達28.5%，其中，掃描儀、磁共振儀、高檔超聲波診斷儀器等產(chǎn)品仍是主流產(chǎn)品。而家用醫療保健電子產(chǎn)品市場(chǎng)規模遠低于后者，市場(chǎng)主要被便攜式醫療保健電子產(chǎn)品占領(lǐng)。隨著(zhù)居民健康意識的逐漸增強，家用醫療保健電子產(chǎn)品市場(chǎng)規模呈現強勁增長(cháng)態(tài)勢，但由于家用醫療保健電子的消費電子特性使得這類(lèi)產(chǎn)品平均售價(jià)下滑較快，特別體現在電子血壓計、電子體溫計、血糖儀這三類(lèi)主打產(chǎn)品上更為明顯，從而也在一定程度上抑制了家用醫療產(chǎn)品市場(chǎng)規模的增速。 遠程醫療繼續快速發(fā)展。隨著(zhù)全社會(huì )智能終端的普及以及醫療機構信息化基礎設施建設的不斷深入，醫院以及消費者隨時(shí)隨地獲取醫療信息的需求愈發(fā)強烈，傳統的醫療服務(wù)形態(tài)正在快速地改變，具備遠程診斷功能的醫療保健電子產(chǎn)品持續快速發(fā)展。在醫療保健電子產(chǎn)品方面，體現在越來(lái)越多的廠(chǎng)商開(kāi)始在病人監護儀、超聲波等關(guān)鍵設備中加入網(wǎng)絡(luò )接口以配合醫療機構信息聯(lián)網(wǎng)管理要求。與此同時(shí)，血氧儀、B超等設備植入了感應元器件和無(wú)線(xiàn)傳輸芯片，無(wú)線(xiàn)化趨勢也進(jìn)一步深入。 智能化與人性化要求更高。隨著(zhù)醫療設備在人們日常保健應用比例的提高，產(chǎn)品在不斷降低成本的同時(shí)，最值得關(guān)注的還是安全性和可靠性與易用性等人性化要求。同時(shí)，患者的數據是極為隱私的，必須加以安全保護。另一方面，診斷精度直接影響設備診斷結果，這必然也是未來(lái)產(chǎn)品設計的關(guān)注重點(diǎn)。醫療保健電子產(chǎn)品集成的功能也越來(lái)越多，如集診斷、監測、圖像、通信等各功能于一體的監護設備等，實(shí)用又便于操作。 日常監護類(lèi)產(chǎn)品將獲得進(jìn)一步增長(cháng)。隨著(zhù)人們生活水平的提高，對醫療保健服務(wù)的要求已經(jīng)不局限于疾病監測與疾病治療，更多的需求在于日常生活中的保健監測。在移動(dòng)智能終端以及物聯(lián)網(wǎng)、大數據的推動(dòng)下，諸如智能手表、智能手環(huán)等結合了一定的醫療保健功能的智能設備將成為醫療保健電子下一階段發(fā)展的重點(diǎn)方向之一。 個(gè)人保健 Bosch：與消費類(lèi)電子的結合是市場(chǎng)發(fā)展的一個(gè)重要方向 運動(dòng)、健康、醫療與消費類(lèi)電子的結合是當今市場(chǎng)發(fā)展的一個(gè)重要方向。以低功耗、小尺寸、高智能、豐富種類(lèi)的現代傳感器為代表，為不斷電(Always-on)實(shí)時(shí)跟蹤和分析人體的活動(dòng)狀況、睡眠狀況、生理指標以及環(huán)境信息提供了技術(shù)可行性，也代表了未來(lái)保健與醫療發(fā)展的方向。 博世傳感器事業(yè)部(Bosch Sensortec GmbH)市場(chǎng)總監，大中華區嚴更真：針對當前熱點(diǎn)的運動(dòng)與健康應用，博世最新BHA250及 BHI160系列，它高度集成了低功耗加速度傳感器(BHA250)或者加速度和陀螺儀傳感器(BHI160)、高度優(yōu)化的處理內核、運動(dòng)與動(dòng)作識別算法，并可以通過(guò)外掛環(huán)境傳感器BME680、心率傳感器等實(shí)現計步、上下樓梯及高度信息分析、活動(dòng)狀態(tài)、心率信息、睡眠質(zhì)量、所處的海拔信息提醒(尤其針對有高血壓癥狀的用戶(hù))、環(huán)境信息等綜合的運動(dòng)與健身信息跟蹤。這對推動(dòng)運動(dòng)與健身類(lèi)應用的開(kāi)發(fā)具有重要的意義。 Broadcom：小型可穿戴健康設備的興起將成就大數據 雖然基于IoT的醫療設備具有毋庸置疑的光明前景，但其技術(shù)需求也為傳輸數據的服務(wù)提供商以及采集和分析數據的企業(yè)帶來(lái)了各種挑戰。為了能盡可能高效快捷地處理數據——尤其是在IoT設備的功能和數量不斷增長(cháng)的情況下——需要考慮如何改進(jìn)其網(wǎng)絡(luò )及數據中心的性能。 IoT還正在為醫患關(guān)系中提供者一方催生新的創(chuàng )新，舉例而言，隨著(zhù)Google Glass等產(chǎn)品的推出，就引發(fā)了醫療保健領(lǐng)域的新一輪創(chuàng )新。醫生在為患者進(jìn)行治療時(shí)，可從自己的Glass屏幕上調出患者的病歷。而急診室的醫生也可使用該技術(shù)更快速地對患者進(jìn)行分診，顯示他們的生命體征、化驗結果以及其他相關(guān)信息。 據愛(ài)立信移動(dòng)報告和ABI咨詢(xún)公司 (Ericsson Mobility Report and ABI Research)預測，到2019年無(wú)線(xiàn)連接設備的數量將達到驚人的300億。我們的身體及行為將能夠為可穿戴醫療保健設備提供海量數據。而連續跟蹤和采集到的數據量將更加令人嘆為觀(guān)止。讓情況更為復雜的是，原始數據需要根據更多的上下文信息進(jìn)行處理和分析，才能產(chǎn)生真正的價(jià)值。 隨著(zhù)更多“物”連接到互聯(lián)網(wǎng)上并實(shí)現互連，目前的數據管理工具和傳統應用將無(wú)法達到不斷增長(cháng)的、海量復雜的數據集(也被稱(chēng)為大數據)對于精確分析的要求。管理大數據是確保消費者和專(zhuān)業(yè)醫學(xué)團隊等都能從可穿戴醫療保健設備中獲得最大利益的關(guān)鍵。 Intersil：新型個(gè)人保健設備增長(cháng)最顯著(zhù) 由于人口老齡化、慢性病的數量激增、監管加強及醫療保健成本上升等原因，醫療保健行業(yè)正在轉型過(guò)程之中。僅在中國，65歲及以上人群的數量到2030年就將增加近一倍，達到2.23億人。另?yè)溈襄a咨詢(xún)公司調查，中國醫療保健行業(yè)花費預計將從2011年的3570億美元增至2020年的1萬(wàn)億美元。與互聯(lián)、電子設備的便攜性和現成可用的數據存儲有關(guān)的技術(shù)創(chuàng )新，正在推動(dòng)由這些經(jīng)濟和人口因素造成的變化。 新型個(gè)人保健設備增長(cháng)最顯著(zhù)的領(lǐng)域之一是健身跟蹤，近三年的新設備年出貨量年增長(cháng)率為500%。個(gè)人和醫護工作者使用平板電腦、便攜健康監測器和其他設備來(lái)跟蹤和報告患者的健康狀況。在醫療應用便攜式設備的迅猛發(fā)展過(guò)程中，一個(gè)共同的主題是功耗。這些設備常常需要最短12小時(shí)的“工作”時(shí)間，有時(shí)需要長(cháng)達幾天或幾個(gè)星期。 Intersil公司移動(dòng)電源產(chǎn)品高級副總裁Andrew Cowell:針對消費者和醫療保健行業(yè)采用的監護設備，Intersil推出了眾多創(chuàng )新電源管理解決方案，提供一系列獨有的功能。 電池技術(shù)的變化也給便攜電子產(chǎn)品帶來(lái)了電源挑戰。鎳鎘和鉛酸電池逐漸被更環(huán)保的鋰離子化學(xué)電池取代。鋰離子電池更小、更輕、續航時(shí)間更長(cháng)，但需要監測和保護，以保證安全使用。 村田：BCG模塊的推出十年磨一劍，兼顧教育市場(chǎng) 據統計，中國睡眠障礙患者5000萬(wàn)，因此檢測睡眠的產(chǎn)品市場(chǎng)潛力很大。為此，村田推出了床位監護解決方案(BCG模塊)，切入點(diǎn)是醫用。等醫院認可后，將來(lái)可以用于養老院、智慧社區/特定家庭。談到進(jìn)入家庭，盡管BCG可以防止心臟病人猝死，讓更多的人有精致睡眠，但很多人并不能立即接受，因為年紀大的人非常節約，所以教育市場(chǎng)很重要。 村田BCG模塊今年4月推出。它非常簡(jiǎn)單，只需在床體或座位下安裝一個(gè)小小的模塊即可，不會(huì )影響人的睡眠和休息習慣。模塊包括兩部分：加速度傳感器單元包括MEMS加速度傳感器、算法、存儲、MCU(TI MSP430系列)等，無(wú)線(xiàn)單元部分采用成熟可靠的村田嵌入式Wi-Fi模塊，由于傳感器和無(wú)線(xiàn)結合在一起，用起來(lái)很方便，不用匹配。該方案的另一特點(diǎn)是成本低、可靠性高、可靈活部署。 該模塊的研發(fā)已經(jīng)超過(guò)十年，其核心是村田的MEMS加速度傳感器，精度/靈敏度非常高。該模塊已經(jīng)在芬蘭等國做過(guò)醫院臨床研究�！百u(mài)傳感器實(shí)際是賣(mài)服務(wù)。算法已經(jīng)集成在模塊中，用戶(hù)開(kāi)發(fā)針對的應用就可以了�！� ST：醫療電子由復雜向便攜、穿戴式轉化 隨著(zhù)人口老齡化的進(jìn)程加快，慢性疾病對長(cháng)期處于緊張工作狀態(tài)下的中青年人群中的蔓延，以及人們對自身健康狀態(tài)和保健意識的增強，所有這些都在推動(dòng)醫療模式的改變。從以癥狀治療為中心的模式轉向以預防為主，早診斷早治療的模式。醫療電子設備也開(kāi)始從復雜的應用于醫院的大型設備，向既適合醫院有適合家庭和個(gè)人的便攜式，穿戴式設備轉化。 對于這些便攜式和穿戴式電子設備，實(shí)現預期的功能是最重要的，同時(shí)低能耗和方便的操作與通信功能也是其被用戶(hù)和市場(chǎng)認可的主要因素。在這方面，ST的MCU產(chǎn)品能夠為這些產(chǎn)品提供更全面的性能支持�；�ARM Cortex M全系列的產(chǎn)品，同時(shí)每一系列都有低功耗的產(chǎn)品線(xiàn)，能夠滿(mǎn)足從復雜算法的大型設備，到超低功耗的簡(jiǎn)單家用設備的需求。其中STM32L0，STM32L1和STM32L4系列在目前的便攜式醫療和可穿戴設備中得到了廣泛的應用。 Maxim：醫用可穿戴設備更加主流 現今，可穿戴市場(chǎng)是繼智能手機熱潮之后另一個(gè)被給予大量關(guān)注的領(lǐng)域。關(guān)注的問(wèn)題也不是可穿戴市場(chǎng)是否會(huì )興起，而是該市場(chǎng)何時(shí)會(huì )興起，以及可穿戴設備會(huì )以何種形式呈現。醫療領(lǐng)域的可穿戴設備并非新興事物，已經(jīng)有數年的積累了。這類(lèi)設備主要針對疾病患者(佩戴設備所帶來(lái)的益處大于使用上的不便)。針對重大心臟疾病的植入式起搏器或除顫儀即屬于這類(lèi)可穿戴設備，通過(guò)植入體內可挽救生命，但顯然是一種侵入式設備。一型糖尿病所用的胰島素泵也是此類(lèi)可穿戴設備的代表，帶來(lái)的好處遠超使用上的不便。由此可見(jiàn)，醫用可穿戴設備更加主流、成長(cháng)為一個(gè)主要市場(chǎng)的驅動(dòng)力是什么?答案是面向患有大眾類(lèi)慢性疾病的患者、且帶來(lái)的益處大于使用上的不便。在此，我們不會(huì )逐一分析可穿戴設備可以惠及的每一種慢性病癥，但會(huì )列出一些面向大多數患者時(shí)必須滿(mǎn)足的通用設計要求。 許多第一代健康可穿戴設備在上市之初取得了可觀(guān)的銷(xiāo)售量，但其中很大一部分在購買(mǎi)3個(gè)月之后就被束之高閣。原因之一是無(wú)法提供精確的可操作數據。有研究表明，較大的數據誤差會(huì )導致用戶(hù)對設備失去信任。為了提供可信數據和可供操作的信息，對體征的測量必須準確。Maxim提供廣泛的數字輸出傳感器和與模擬輸出傳感器接口的模擬前端，可很好地解決上述問(wèn)題，實(shí)現精確測量。 醫用設備 安森美：關(guān)注醫療設備上的技術(shù)演進(jìn) 從技術(shù)產(chǎn)品以及方案上，安森美半導體致力于醫療影像、臨床診斷儀器以及醫療設備的應用，從長(cháng)遠策略上，安森美關(guān)注醫療設備上的技術(shù)演進(jìn)，重點(diǎn)加強與醫療研究機構、醫院的合作，這些區域客觀(guān)上講是可以形成創(chuàng )新突破的區域，因為這些地方集中了大部分患者;安森美半導體專(zhuān)注提供高能效和小型化的核心競爭力技術(shù)產(chǎn)品和方案，比如可穿戴或可植入體內的醫療健康設備，因為基于可穿戴醫療設備的治療和康復是最及時(shí)有效的，從實(shí)際應用的層面，在醫院和診所里引入更多的創(chuàng )新和嘗試，通過(guò)實(shí)時(shí)的監控數據從而提供最有效的治療和康復訓練。 安森美半導體亞太區市場(chǎng)部經(jīng)理楊正龍：安森美半導體專(zhuān)注于醫療康復市場(chǎng)20多年，特別在助聽(tīng)器市場(chǎng)，安森美努力創(chuàng )新技術(shù)讓更多有聽(tīng)力障礙的患者重新聽(tīng)見(jiàn)聲音;基于市場(chǎng)的反饋以及與患者的互動(dòng)，安森美半導體研制出最革新的助聽(tīng)器方案，這種方案集成了功能強大的低功耗DSP、無(wú)線(xiàn)控制模塊以及可以保存客戶(hù)個(gè)性化參數配置的存儲設備，用戶(hù)可以更加方便的使用這些助聽(tīng)設備;同時(shí)，針對目前市場(chǎng)上助聽(tīng)器一次性電池使用的污染現狀，安森美半導體研制出助聽(tīng)器可充電方案，通過(guò)這個(gè)方案，免去用戶(hù)每次更換電池的麻煩，同時(shí)對創(chuàng )造綠色地球控制廢棄電池污染做出應有的貢獻。同時(shí)，安森美半導體正在開(kāi)發(fā)更新更先進(jìn)的技術(shù)，應用于可植入/可攝入/可注射的醫療設備和臨床、處方設備，支持市場(chǎng)，服務(wù)于人類(lèi)。 Molex：大量使用傳感器或成趨勢 Molex 現正從事各種醫用電子解決方案的開(kāi)發(fā)，完全致力于中國醫療電子行業(yè)的發(fā)展。這一市場(chǎng)的規模在 2014 年為 63 億美元，預計將在 2017 年達到 93 億美元。 強勁的增長(cháng)將受中國“智能醫療器械”發(fā)展的良好推動(dòng)。通過(guò)融合傳感器的最新發(fā)展、超低功率無(wú)線(xiàn)技術(shù)，以及片上功能的高度集成，可以整合出微型化的診斷設備，從而在高端上實(shí)現具有極高性?xún)r(jià)比的片上系統 (SoC) 設計。 新一代的醫療電子產(chǎn)品需要具有高度的可靠性，因此必須能夠承受電磁干擾 (EMI)。通過(guò)為幾乎所有射頻連接器和線(xiàn)纜提供非磁性解決方案，Molex 可以良好解決這一問(wèn)題，使醫學(xué)成像應用中的失真降至最低程度，同時(shí)滿(mǎn)足高頻和高密度的要求。有關(guān)醫療應用包括核磁共振成像 (MRI)、無(wú)線(xiàn)病人監護、植入式醫療器械(例如，起搏器)，以及以遠程診斷領(lǐng)域最新突破為基礎的所謂的遠距健康照護系統。 Molex 還提供一系列定制解決方案，滿(mǎn)足醫療電子領(lǐng)域快速變化的要求。例如，現在在電子裝置植入方面發(fā)現的趨勢是，即使不能消除慢性疼痛，產(chǎn)品也可使疼痛降至最低程度。 凌力爾特：醫療電子對可靠性、運行時(shí)間和堅固性有更高的要求 凌力爾特從開(kāi)始就一直服務(wù)于醫療市場(chǎng)。最近看到，低功率精確組件已經(jīng)使便攜式和無(wú)線(xiàn)醫療儀器出現了快速增長(cháng)。不過(guò)，與其他很多應用不同，這些醫療產(chǎn)品通常對可靠性、運行時(shí)間和堅固性有高得多的要求。這種負擔大部分落到了電源系統及其組件上。醫療產(chǎn)品必須在使用各種電源時(shí)正確運行，并能夠在這些電源之間無(wú)縫切換，例如 AC 電源插座、備份電池甚至收集的環(huán)境能源。此外，必須花費大量時(shí)間研究怎樣針對故障提供保護和容錯，怎樣在電池供電時(shí)最大限度延長(cháng)電池運行時(shí)間，以及確保無(wú)論有效電源是否存在，系統都能正常運行。 目前，促進(jìn)便攜式和無(wú)線(xiàn)醫療儀器增長(cháng)的主要趨勢之一是患者護理。尤其是，位于患者家中的遠程監視系統的使用日漸增多。出現這種趨勢的原因從本質(zhì)上說(shuō)純粹是經(jīng)濟性的，讓患者住在醫院的成本簡(jiǎn)直令人望而卻步。因此，這類(lèi)便攜式電子監視系統很多都必須納入 RF 發(fā)送器，以便所收集的任何患者數據都能夠直接發(fā)送到位于醫院中的監察系統，方便主管醫生查閱和分析。 霍尼韋爾：小型、多功能、靈敏、定制化 現今，傳感器越來(lái)越多地肩負起收集海量數據的重任。卓越的傳感技術(shù)和創(chuàng )新的傳感解決方案在醫療器械/設備監測、診斷、治療等環(huán)節中也起著(zhù)越來(lái)越重要的作用�；裟犴f爾傳感與生產(chǎn)力解決方案部為醫療行業(yè)量身定制了數百種傳感器產(chǎn)品，包括位置、速度、壓力和氣體質(zhì)量流量傳感器，確保醫療產(chǎn)品安全、可靠、有效地運行，全面滿(mǎn)足醫療行業(yè)對設備高精度、可重復性及耐久度的需求。 傳感器在醫療行業(yè)的發(fā)展情況和相關(guān)趨勢，有以下特點(diǎn)。小型化 更小、更輕、更便于攜帶的醫療設備，能夠節省病房空間并方便醫務(wù)人員使用。尺寸更小的傳感器，可以進(jìn)一步提高醫療設備的便攜性。例如，傳統的輸液泵和胰島素泵體積都較大，經(jīng)過(guò)設計優(yōu)化后，便攜式與可移動(dòng)式設備的出現為病人和醫護人員帶來(lái)了極大的益處。而尺寸更小的傳感器可以輕松地集成到空間有限的輸液泵中，使得輸液泵的便攜性進(jìn)一步提升，有助于提升病人的生活便利性。多功能化 在某些需要遠程監控病人的治療與護理情況的應用環(huán)境中，醫療設備提供商需要將一些診斷功能內置于網(wǎng)絡(luò )化的醫療器械中，這就需要選用集多種檢測功能(如濕度與溫度檢測)于單一封裝內的傳感器產(chǎn)品。用于呼吸療法的呼吸器械(包括呼吸機和睡眠呼吸機)便得益于這種設計。靈敏性更高 隨著(zhù)醫療器械市場(chǎng)的發(fā)展，對其配套的傳感器也提出了更高的要求。對于需要精準測量的應用環(huán)境而言，傳感器的靈敏性非常重要。例如，在透析治療中，使用傳感器對透析液和靜脈的壓力進(jìn)行精準的測量直接關(guān)乎病人的生命安全。定制化解決方案 隨著(zhù)科技的進(jìn)步，醫療領(lǐng)域的傳感器解決方案將日益趨于定制化，以此適應越來(lái)越詳細且精確的客戶(hù)需求。 TE：關(guān)注成像和超聲技術(shù)上的醫療創(chuàng )新 目前成像和超聲技術(shù)領(lǐng)域的趨勢是小型化和靈活化，一來(lái)醫療設備的尺寸普遍縮小，二來(lái)小型設備要保證大量數據的傳送以提供高分辨率的超聲成像。 對醫生而言，更小型醫療設備有著(zhù)很大優(yōu)勢。以需要整天拍攝超聲圖像的超聲檢查醫生作為例子。超聲醫生整天操縱探頭從不同角度拍攝圖像會(huì )很疲憊，而且是一種重復動(dòng)作。因此需要保持纜線(xiàn)柔軟、靈活、輕便。 此外，讓設備更小、更靈活才能將患者的創(chuàng )傷面降到最小，縮短其住院時(shí)間。目前普遍的需求是能將更多的功能集成到更小的空間中。TE的超聲影像業(yè)務(wù)中，最近推出了使纜線(xiàn)大大縮小、變輕、更加靈活，而又不犧牲圖像質(zhì)量的技術(shù)。 TE 醫療首席技術(shù)官兼TE醫療全球工程與產(chǎn)品組合管理高級總監Vitaliy Epshteyn：2015年，TE推出了Hasaki 38P連接器系統、COMFORT EX Coax、MP 456p連接器系統三項關(guān)鍵的產(chǎn)品技術(shù)，以提供成像和超聲設備更好的性能和質(zhì)量。 參考文獻： [1]楊慶,張瑞峰.基于GSM/GPRS和射頻模塊的人體醫學(xué)數據監測樣機設計[J].電子產(chǎn)品世界，2014(8)：37-39 [2]李傳喜,齊林.采用ADS1293的低功耗便攜式心電圖儀硬件設計[J].電子產(chǎn)品世界，2013(6)：70-71 [3]Pat Gormally.簡(jiǎn)化醫療器械中使用的小型電阻器、電容器及磁性元件的選型和提高其可靠性[J].電子產(chǎn)品世界，2014(12)：14-17 [4]孫繼川.便攜式心電監護儀設計[J].電子產(chǎn)品世界，2014(9)：42-44 [5]Kevin Tretter.心電圖用放大器的設計注意事項[J].電子產(chǎn)品世界，2013(3)：69-70 [6]楊越.低功耗心率檢測儀設計[J].電子產(chǎn)品世界，2014(12)：10-13 |
