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便捷医(yī)械产(chǎn)品未来方(fāng)向(xiàng):高集(jí)成低功耗
【概要描述】
- 分类:行(háng)业动态(tài)
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- 发布时(shí)间(jiān):2012-01-19 12:00
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便携性是近年来(lái)医械开发的主攻方向之一,除了在体积、价格等(děng)层面取得优势(shì)之外,还扩大(dà)了许(xǔ)多诊疗(liáo)技术在实际中的应(yīng)用范围。
2010年,中国便携医疗(liáo)电子市场规模达208.7亿元,同比增长28.5%,其中家用便携医疗电子市场的(de)份额达到65.0%,是中国(guó)便携(xié)医疗电(diàn)子市场最具影响力的组成部(bù)分
全球人口老龄化(huà)、人们生活水(shuǐ)平提高和偏远(yuǎn)地区对医疗服务需(xū)求增加等因素正促使传统医疗方(fāng)式的变(biàn)革,移动性和便(biàn)携性(xìng)逐步(bù)成为影响医疗电子产业的(de)关键。据管理咨询机构贝恩公司(bain&co)预测,中国医疗行业将(jiāng)以每(měi)年平均(jun1)15%的(de)速度增长,到2015年将达到6000亿美元左右。贝恩公(gōng)司指出,在(zài)2007~2009年之间,中国医疗市场增幅比全球市场高出4倍(bèi)多。
近年来,中国便携(xié)医疗电子市场增长势头非常(cháng)迅(xùn)猛。有数据显示,中国便携(xié)医(yī)疗电(diàn)子(zǐ)市场的(de)年复合增长率已连续5年保持(chí)在20%~30%的增长(zhǎng)。据赛迪(dí)顾问《中(zhōng)国医疗电子(zǐ)行业战略(luè)研究》报告指出:2009年,中国便携式医(yī)疗电(diàn)子市场规模达到167亿元左右,较(jiào)2006年(nián)增长106%;2010年,中国便携医疗电子(zǐ)市场规模达208.7亿元,同比(bǐ)增长28.5%,其中家用(yòng)便携(xié)医疗电子市(shì)场的份额达到65.0%,是中国便携医(yī)疗电子市场(chǎng)最(zuì)具影响力的组成部分(fèn)。
便携医疗电(diàn)子设备正不断改进数以(yǐ)百万计患(huàn)者的医疗保(bǎo)健条(tiáo)件。诸如血糖监测(cè)仪、心率检测仪、可吞咽胃肠(GI)道检(jiǎn)测(cè)仪以及止(zhǐ)痛植入物等众多设备都在不断提(tí)升慢性或急性疾病患者的生活质(zhì)量。再比如,便(biàn)携式自动除颤器可(kě)以挽救急病患(huàn)者的生命、运动手表不仅能够无线记(jì)录用户的心率、测量距离(lí)、进行(háng)脚步计(jì)数,而且还可实现能(néng)最大限(xiàn)度发挥有氧训练优(yōu)势的(de)其(qí)它功能(néng)。德(dé)州仪器(TI)中国区高性(xìng)能模拟产品业务拓展经理(lǐ)宋浩然认(rèn)为(wéi),未来(lái)几年中,还会出现更多能显著改善医疗实施及其效果的创新型医疗(liáo)应用产品。
高集成(chéng)设计兴于多功(gōng)能潮流
受益(yì)于(yú)中(zhōng)国医疗保健体系的不断完善和居民医疗健康需求的持续增(zēng)加,家用便(biàn)携式医(yī)疗电子产品因价格(gé)低廉、操作方便等优点备受市场青睐,其中,电子(zǐ)血压计(jì)、电子血糖仪、数字助听器三(sān)大产品的(de)市场份(fèn)额已超过90%。
而中(zhōng)国医用便携医(yī)疗电子(zǐ)市场规(guī)模整体的(de)增(zēng)长速度比家用产品的增长(zhǎng)速度要慢(màn)一些,包括便(biàn)携心脏除(chú)颤器(qì)、动态脑电图、多参数便携监护(hù)仪、便携式超声诊断仪等医用便携产(chǎn)品,从已有的数据来看,多参数便携式(shì)监护仪和智能(néng)输液棒的(de)增长速度非常快,增速在10%~15%之间(jiān)。在这个市场中,便携式多参数监护仪、便携式超声诊(zhěn)断仪占据(jù)了50%以上的市场。
随着中国人口老龄化、居民财富(fù)的增长以及医疗条件(jiàn)的(de)改善,中国高端医(yī)疗电子市场的需求大幅提升(shēng)。半导体技术的发展推动医疗创新的步伐以前所未有的速度向前(qián)迈进,在快速处理计(jì)算、高精度模(mó)数(shù)转换和无线网络技术进步(bù)的带动下,医疗电子产品走向便携式和小型化成为现(xiàn)实。
过去十年来,可移(yí)植性是(shì)众多(duō)电子(zǐ)设备设计(jì)的焦点,而在较小外形的条(tiáo)件下,渴求结合(hé)可移植性(xìng)与数量日渐增多之功(gōng)能已(yǐ)经成为医疗市场的趋势。目前,便携精密感(gǎn)测医疗设备市场已经(jīng)助(zhù)推单个元器件集(jí)成于(yú)多功能潮流。一些受空(kōng)间限制的产品通常需要(yào)采(cǎi)用高度集成的模拟(nǐ)组件,以(yǐ)便将信号(hào)调节和转换至(zhì)能够对其进行处(chù)理和译码的数字(zì)域(yù)。而集成优势(shì)倾向于减少(shǎo)元(yuán)器件(jiàn)总数(shù)量、降低印制电(diàn)路板复杂度、降低系统总成本及减小系统(tǒng)尺寸(cùn)等主要方面。
运(yùn)用先进的(de)混合信号技术(shù),可以令集成型微控制(zhì)器设计人(rén)员在同(tóng)一(yī)块芯(xīn)片上以极近的间距可靠地结合模拟(nǐ)与数字功能。除了中央微控制器,还有可(kě)能集成像闪存及SRAM(用于储存用户及程序数(shù)据)、电源管理电路等元器件(jiàn)。集成还将(jiāng)为(wéi)便捷医疗产品(pǐn)提供其它重要优势,如因要布设的元(yuán)器件数量减少而简化封装及提升可靠(kào)性等。
低功耗(hào)需(xū)求凸显长效综合优势(shì)
事实上,由(yóu)于(yú)几乎所有此(cǐ)类(lèi)产品(pǐn)都(dōu)依(yī)靠电池运行,因(yīn)而不断延长电(diàn)池使用寿命成为便捷(jié)式医疗电子产品需要重点考虑(lǜ)的(de)事项。
据了解,所有便(biàn)携式产品都需要采用低功(gōng)耗(hào)微处理器来接收用户或操(cāo)作员的指令,并提(tí)供读数与状(zhuàng)态(tài)更新。在电池(chí)技术没有飞越的(de)情形下,渴求增(zēng)加功能、减小总(zǒng)体尺寸(cùn)的同(tóng)时还维持可接受及可行的电池寿命(mìng)水平(píng),已经滋生不少挑战。这(zhè)导致便携(xié)设备制造商耗费相当(dāng)多时间及(jí)资源来确保(bǎo)他们(men)的元器件使用具有更高能效的架构、技(jì)术及功(gōng)能。
在医疗(liáo)感(gǎn)测应用的微控制器案例中,多种工作(zuò)模式能够(gòu)帮助实现大幅节能及延长电池充电(diàn)或换电池间隔(gé)的时间。工作、待机及休眠模式下消(xiāo)耗的电流电频必(bì)须依次降低,像(xiàng)血糖仪这样的(de)便(biàn)携感测设备(bèi)每天(tiān)仅(jǐn)有约5分(fèn)钟时间(jiān)处在“导通”状态,一(yī)枚钮扣电池可以用很多个月(yuè)甚(shèn)至是数年。尽管这些产品(pǐn)在电池使用寿命需求方面(miàn)各有(yǒu)不(bú)同,不(bú)过一般电池(chí)更换间隔(gé)在2~10年(nián)之间。
如今,新开发的便捷医疗产品对功率(lǜ)的(de)需求已降至最低。如安森美半导体公司(sī)专门设计用于医疗(liáo)领域便携精(jīng)密感测操作的Q32M210精(jīng)密混合信号微控制器,在处理器内核以1MHz频率运(yùn)行的工作状态下仅消(xiāo)耗(hào)不(bú)到1mA的电(diàn)流,待机模式下电流消耗约为26μA,而以实时频(pín)率工作的休眠(mián)模式下(xià)电流消耗不到750nA。在(zài)典型(xíng)的血糖仪应(yīng)用中,在处理器内核每天以8MHz工(gōng)作(zuò)5分钟的情(qíng)形下,Q32M210采用单(dān)个(gè)电池可(kě)以工(gōng)作超过630天(tiān)。
“随着人民生活水平的提高,社会老龄化程(chéng)度加深,政府对社会医(yī)疗(liáo)健康投(tóu)入的(de)加(jiā)大,市场对医疗设备(bèi)的(de)需(xū)求将出现(xiàn)持续的强(qiáng)劲增长。我(wǒ)们有理由相(xiàng)信,数字化(huà)、便携化和家用化是增(zēng)长的重(chóng)点。”亚德诺半导体技术公司大中国区资深业务经理(lǐ)周文胜认为(wéi),全球医疗设备(bèi)发展呈现四个趋势:一是精度(dù)更高,例(lì)如(rú)超声通道(dào)数的增加和分(fèn)辨率的提高;二是数字化,例如X光机(jī)的数字化既(jì)提高了分(fèn)辨率又方便了医疗(liáo)网络化以及医疗资源的共享;三是(shì)便携化,如便携超声和监(jiān)护仪(yí)使(shǐ)各种场合的及时(shí)诊断和治疗都成为可(kě)能;四是家用化和保健(jiàn)化,使连(lián)续健康(kāng)监测变(biàn)得简单舒(shū)适(shì)。【测试标题2和途源医疗】
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