全球智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的春天即將到來(lái) 挑戰(zhàn)也如約而至

隨著全球人口老齡化的不斷加劇和醫(yī)療資源的日益緊張，各國(guó)政府和民眾都越來(lái)越重視智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。智慧科技能夠賦能醫(yī)療打破地域、空域、時(shí)域與資源的限制，極大提升醫(yī)療服務(wù)的效能、效率和效益，智慧醫(yī)療是醫(yī)療未來(lái)發(fā)展的重要方向。

目前，全球智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)正處于穩(wěn)步發(fā)展階段，市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2016 至 2018 年全球智慧醫(yī)療服務(wù)支出年復(fù)合增長(zhǎng)率約為 60%，預(yù)計(jì) 2019 年全球智慧醫(yī)療服務(wù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)到 4000 億美元。

巨大的市場(chǎng)情勢(shì)下，產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)開(kāi)始積極搶占市場(chǎng)，全球智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的春天正在到來(lái)。

ADI 在智慧醫(yī)療領(lǐng)域布局如何？

ADI 亞太區(qū)醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)理俞毅剛在接受筆者采訪時(shí)表示，目前醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)業(yè)整體步入高速增長(zhǎng)階段，智能診療，智能影像識(shí)別，智能可穿戴設(shè)備相關(guān)的智能健康管理，醫(yī)療機(jī)器人等幾個(gè)方面將是醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用的主要發(fā)展方向。將人工智能應(yīng)用于的醫(yī)學(xué)影像的識(shí)別、診斷；以及具有醫(yī)療等級(jí)的智能可穿戴設(shè)備結(jié)合遠(yuǎn)程醫(yī)療的使用將會(huì)是下一個(gè)熱點(diǎn)。

ADI 亞太區(qū)醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)理俞毅剛

針對(duì) ADI 在醫(yī)療領(lǐng)域的布局，俞毅剛做了詳細(xì)的介紹。ADI 的技術(shù)與產(chǎn)品貫穿了大健康全產(chǎn)業(yè)鏈，包括預(yù)防、診斷、治療以及疾病管理階段。在醫(yī)療電子監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)方面的重點(diǎn)關(guān)注應(yīng)用主要有兩大類(lèi)：醫(yī)療影像檢測(cè)類(lèi)和體征信號(hào)監(jiān)測(cè)類(lèi)。

·醫(yī)療影像檢測(cè)類(lèi)

ADI 在光電、生理電勢(shì)、生理阻抗、運(yùn)動(dòng)，體溫等各類(lèi)高精度，高性能，高可靠性的傳感器、信號(hào)處理前端和集成模塊都在為體征信號(hào)監(jiān)測(cè)的智能醫(yī)療設(shè)備和可穿戴設(shè)備提供可靠易用的方案。同時(shí)，COF（Chip-On-Flex），高精度、高集成度的模擬前端，也在為數(shù)字平板 X- 光機(jī)，CT，高端彩色超聲設(shè)備的高質(zhì)量醫(yī)學(xué)圖像的智能診斷提供了可靠保證。另外 ADI 在電源管理，信號(hào)處理及數(shù)據(jù)通信方面突出的技術(shù)和產(chǎn)品也為現(xiàn)在和未來(lái)的智能醫(yī)療設(shè)備所需的更低功耗、更小體積，遠(yuǎn)程互聯(lián)提供了完整系統(tǒng)級(jí)解決方案。

目前，ADI 最新一代 ADAS1135 為 256 通道、24 位電流數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊適于多通道、小電流采集數(shù)據(jù)的醫(yī)療 CT（計(jì)算機(jī)斷層）、工業(yè)和安檢掃描儀，及光電二極管傳感器應(yīng)用。該模塊主要技術(shù)特性包括：無(wú)電荷損失、無(wú)死區(qū)時(shí)間的同步采樣；超低噪聲；可配置電流輸入范圍；集成了 2 個(gè)可配置采樣速率的高速 ADC、內(nèi)部緩沖器、用于數(shù)據(jù)采集的去耦和旁路電容；LVDS/CMOS 串行接口；片上溫度傳感器。

ADAS1135 采用 15x15mm 的 324 引腳扁型 SiP BGA 封裝，內(nèi)部包含了電源和基準(zhǔn)電壓的去耦電容。球柵陣列為 18x18 全陣列，焊球間距為 0.8mm，焊球直徑 0.45mm。0.8mm 的焊球間距可使引腳間多布線，從而減少很多激光孔和埋孔，提高 PCB 的成品率、可靠性，進(jìn)而降低成本。同時(shí)推出 128 通道版本 ADAS1134。

此外，ADI 還推出了 ADAS1256 COF（Chip-On-Flex）256 通道集成前端模塊，適用于數(shù)字 X 射線。除了單芯片集成 256 通道、16 位分辨率、22us 線路掃描速度等性能外，ADAS1256 COF 解決方案還提供了 9 種功耗模式。眾所周知，功耗與噪聲不能同時(shí)達(dá)到最低的要求，所以功耗模式的切換功能就能使得用戶(hù)自行選擇適應(yīng)當(dāng)時(shí)需求的最佳功耗、噪聲模式。

同時(shí)，對(duì)于病人來(lái)最關(guān)心的 X 射線等輻射劑量問(wèn)題，ADAS1256 COF 解決方案降低探測(cè)器本身的噪聲，所以在 X 射線劑量很少時(shí)，低噪聲的探測(cè)器也能夠接收并清晰呈現(xiàn)圖像。

ADI 的最新一代產(chǎn)品 ADAS1258 也已經(jīng)推出，進(jìn)一步優(yōu)化速度和功耗，集成更多系統(tǒng)級(jí)功能，并已在行業(yè)重要客戶(hù)中實(shí)際測(cè)試和最終產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

另外在超聲的模擬前端芯片解決方案方面，ADI 的相關(guān)產(chǎn)品一直引領(lǐng)著行業(yè)內(nèi)類(lèi)似產(chǎn)品和方案的趨勢(shì)，如下圖所示對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品衍生過(guò)及代表產(chǎn)品的總結(jié)，從中不難看出 ADI 在此領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

·體征信號(hào)監(jiān)測(cè)類(lèi)

除了以上醫(yī)療影像檢測(cè)應(yīng)用中的主打技術(shù)和產(chǎn)品，在體征信號(hào)監(jiān)測(cè)方面，ADI 的產(chǎn)品和方案，更是引領(lǐng)趨勢(shì)，解決用戶(hù)最核心的問(wèn)題，并獲得十分可觀的市場(chǎng)回報(bào)， 其中包括專(zhuān)業(yè)的監(jiān)護(hù)類(lèi)產(chǎn)品（多用于醫(yī)院內(nèi)）和可穿戴產(chǎn)品（個(gè)人消費(fèi)品或個(gè)人健康產(chǎn)品）。具體來(lái)說(shuō)，ADI 在光電技術(shù)、生理阻抗測(cè)量、生理電勢(shì)采集、溫度、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及環(huán)境相關(guān)（如氣體，CO2 以及紫外線監(jiān)測(cè)等）等領(lǐng)域都有持續(xù)投資以及產(chǎn)品方案在市場(chǎng)上的極大認(rèn)可。

a. 在光電法測(cè)量生理體征信號(hào)方面，ADI 的 ADPD 系列傳感器及信號(hào)處理方案，正在被幾乎所有大品牌客戶(hù)設(shè)計(jì)使用。ADI 專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于光電法的各類(lèi)生理體征信號(hào)的監(jiān)測(cè)的具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品 ADPD 系列，例如 ADPD142，ADPD153， ADPD144 以及 ADPD174 等都是目前市面上集成度最高（Photodiode + LED + 模擬前端采 AFE +LED driver + 環(huán)境光抑制等，輸出就是 I2C 的數(shù)字量），也是體積最小，功耗最低（十分靈活的配置），性能最好（在體積，功耗都很有優(yōu)勢(shì)的同時(shí)）以及非常成熟的方案（早已有大量出貨）解決方案?？捎糜谠\斷級(jí)產(chǎn)品也可適用于消費(fèi)級(jí)的產(chǎn)品相關(guān)體征信號(hào)的采集，例如心率， 血氧含量等。ADI 公司最新一代光電測(cè)量模塊產(chǎn)品 ADPD188 更是進(jìn)一步大幅度提高了進(jìn)光效率和電流轉(zhuǎn)化率（CTR）；使得該類(lèi)應(yīng)用在功耗、性能、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易度、簡(jiǎn)化客戶(hù)的產(chǎn)線流程以及成本等方面又獲得了優(yōu)化和突破進(jìn)展。

b. ADI 的系列低功耗、單導(dǎo)聯(lián)、心電圖 ECG 模擬前端 （AFE） AD8233，專(zhuān)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(hù)設(shè)備的 ECG 信號(hào)調(diào)理要求而設(shè)計(jì)。與當(dāng)前很多集成解決方案中采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同，AD8233 高度靈活的模擬濾波配置采用雙極高通濾波器，結(jié)合芯片內(nèi)部的儀表放大器架構(gòu)和無(wú)使用約束運(yùn)算（增益）放大器，支持用戶(hù)采用多極低通濾波技術(shù)來(lái)消除線路噪聲和其他干擾，并可提供在關(guān)斷（shutdown）模式下的導(dǎo)聯(lián)脫落監(jiān)測(cè)功能。它為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供了靈活性，將健身和醫(yī)療監(jiān)護(hù)的價(jià)值和性能提升到一個(gè)新的水平。

c. ADI 專(zhuān)門(mén)用于高精度阻抗測(cè)量的模擬前端 AD5940 為身體阻抗分析 BIA，皮電活動(dòng) EDA/GSR 等提供了簡(jiǎn)單易用，一步到位的解決方案。支持多種便攜式醫(yī)療保健領(lǐng)域的高精度、低功耗片上計(jì)量?jī)x ADuCM350 已在國(guó)內(nèi)和國(guó)外的幾家有代表性的大客戶(hù)中都取得里程碑式的進(jìn)展， 最新一代更高精度、更低功耗片上計(jì)量?jī)x ADucM355 也已量產(chǎn)。

d. ADI 新推出的最新一代高性能多模傳感前端 ADPD4000 系列，可以同時(shí)支持 PPG，ECG 和生物阻抗（Bio-Z），并且在信噪比，功耗上進(jìn)一步提升，為小體積，高性能的整體穿戴解決方案提供了更便捷設(shè)計(jì)。

e. 在體溫監(jiān)測(cè)方面，ADI 的 ADT7422 數(shù)字溫度傳感器在體溫范圍內(nèi)達(dá)到 0.1°C 的精度，4x4mm 的極小封裝，數(shù)字溫度直接輸出。ADT5912 模擬溫度傳感器能在 -20°C to 90°C 達(dá)到 0.1°C 的精度。 這些溫度傳感器在小尺寸，高精度，低功耗方面都能很好地滿足穿戴產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。

f. 在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的相關(guān)領(lǐng)域，ADI 突破性的超低功耗 3 軸數(shù)字 MEMS 產(chǎn)品 ADXL362 在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)喚醒模式下功耗僅為 300nA，其超低功耗的特征正是可穿戴運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的理想解決方案。同樣，我們看中低功耗對(duì)用戶(hù)的價(jià)值，所以更高性能，以及更加合理價(jià)格的類(lèi)似產(chǎn)品也將陸續(xù)推出。

另外一款高集成度的 ADAS1000，提供高質(zhì)量高集成的多導(dǎo)聯(lián)心電，呼吸及起搏器檢測(cè)以及其他功能于一身的解決方案，是高性能診斷級(jí) ECG 監(jiān)測(cè)的首選方案。

除此以外，作為高性能信號(hào)鏈代表廠商，ADI 一直致力于提供領(lǐng)先于業(yè)界的小劑量、快速、高精度體外診斷儀器 IVD 解決方案。體外診斷儀器包含多種不同的技術(shù)，例如光譜分析、聚合酶鏈（PCR）、電化學(xué)、酸堿度（ISE、pH）、液面、流控和樣本處理功能、自動(dòng)控制以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等，系統(tǒng)集成很復(fù)雜。其中，光學(xué)系統(tǒng)控制和精度是系統(tǒng)的關(guān)鍵要素；為降低成本和確保一致性，試劑容量控制很重要；測(cè)量速度非常重要，且對(duì)溫度波動(dòng)很敏感。ADI 提供各類(lèi)放大器用于 I/V 轉(zhuǎn)換、濾波器設(shè)計(jì)、信號(hào)調(diào)理和 ADC 驅(qū)動(dòng)，并提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理、溫度監(jiān)測(cè)和電源管理解決方案，使體外診斷儀器應(yīng)用的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性達(dá)到最佳程度。除體外診斷儀器之外，ADI 還提供包括輸液泵、呼吸機(jī)、麻醉機(jī)等多種醫(yī)療和生命科學(xué)儀器解決方案。同時(shí)，為助力客戶(hù)面向市場(chǎng)快速推出產(chǎn)品，ADI 提供評(píng)估板、仿真工具和應(yīng)用專(zhuān)業(yè)技術(shù)，為客戶(hù)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工作提供支持。

新興技術(shù)如何推動(dòng)智慧醫(yī)療？

近幾年，隨著圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等 AI 技術(shù)以及 5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新興技術(shù)的發(fā)展和成熟，且在國(guó)家政策的大力支持與鼓勵(lì)下，智慧醫(yī)療行業(yè)邁入發(fā)展新紀(jì)元。

對(duì)此，俞毅剛表示，智能化時(shí)代，模擬技術(shù)正在扮演積極的關(guān)鍵角色。在福布斯發(fā)布的全球數(shù)字經(jīng)濟(jì) 100 強(qiáng)榜單（Digital 100）中，以高性能模擬技術(shù)見(jiàn)長(zhǎng)的 ADI 榮登榜單。隨著智能化在醫(yī)療領(lǐng)域需求的不斷滲透，基于各種高性能傳感器的模擬信號(hào)鏈產(chǎn)品在醫(yī)療智能化浪潮中發(fā)揮著越來(lái)越關(guān)鍵的作用，模擬技術(shù)也迎來(lái)更為廣闊的發(fā)展空間。而且隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)高精度、高速度、低功耗模擬產(chǎn)品的需求不斷擴(kuò)大，而模擬產(chǎn)品在很大程度上決定了當(dāng)今數(shù)字設(shè)備的性能。“云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正在促進(jìn)醫(yī)療智能化的落地。在以計(jì)算力為核心的數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，模擬技術(shù)和器件發(fā)揮著不可或缺的作用，起到了連接真實(shí)世界與數(shù)字世界的關(guān)鍵橋梁作用。

ADI 深耕醫(yī)療電子領(lǐng)域數(shù)十載，始終將領(lǐng)先模擬技術(shù)與醫(yī)療產(chǎn)業(yè)深度融合，面對(duì)新一輪的技術(shù)革命，依托核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持以創(chuàng)新應(yīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)萬(wàn)變。

智慧醫(yī)療的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)

談到中國(guó)醫(yī)療電子市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及面臨的挑戰(zhàn)，俞毅剛認(rèn)為，在體征信號(hào)監(jiān)測(cè)類(lèi)設(shè)備，低功耗、診斷級(jí)性能、高集成 / 小體積，設(shè)計(jì)周期短是目前面臨的挑戰(zhàn)。為此 ADI 提供了完整系統(tǒng)級(jí)解決方案和參考設(shè)計(jì)，專(zhuān)門(mén)技術(shù)團(tuán)隊(duì)提供系統(tǒng)級(jí)的專(zhuān)業(yè)支持和技術(shù)服務(wù)。

在醫(yī)療影像檢測(cè)類(lèi)，如 X 光平板探測(cè)器，設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)有：更低 X 射線劑量，快速動(dòng)態(tài)圖像，便攜，減少設(shè)計(jì)周期等。CT 面臨的挑戰(zhàn)有：更多層數(shù)（16 層 -》 64 層 -》128 層 -》 320 層），更低 X 射線劑量，更低系統(tǒng)成本，縮短上市時(shí)間等。ADI 提供的更高通道數(shù)，完整信號(hào)鏈、更低功耗，更快速，更低噪聲的集成子系統(tǒng)，具競(jìng)爭(zhēng)力的成本和連貫的路線圖，配合專(zhuān)門(mén)的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)提供系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用支持，幫助客戶(hù)克服挑戰(zhàn)，加快設(shè)計(jì)到發(fā)布時(shí)間。

ADI 以上各產(chǎn)品和方案，都不是單一的一代產(chǎn)品，而是具有戰(zhàn)略規(guī)劃的系列產(chǎn)品，目的是盡量引領(lǐng)市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，解決用戶(hù)系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用難題和最終用戶(hù)使用體驗(yàn)的全面提升。所以在性能提升和成本優(yōu)化方面不斷改進(jìn)，進(jìn)而鞏固性?xún)r(jià)雙面優(yōu)勢(shì)的市場(chǎng)地位。當(dāng)然，對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)景和具體的設(shè)計(jì)目標(biāo)以及用戶(hù)的判別條件的差異，有不同的相對(duì)性能比較結(jié)論。通常情況下，我們的新產(chǎn)品在總體性能上的提升至少要在前一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上提高 1/3 或以上，多數(shù)情況下我們都能實(shí)現(xiàn)更大幅度的性能。對(duì)于開(kāi)創(chuàng)性的產(chǎn)品，通常可以幫助整機(jī)廠商帶來(lái)的性能提升會(huì)更顯著。當(dāng)然，我們通常不會(huì)在整體性能提升的同時(shí)，給用戶(hù)帶來(lái)系統(tǒng)級(jí)成本上的增加。

ADI 非?？春冕t(yī)療領(lǐng)域的技術(shù)和業(yè)務(wù)的前景，將持續(xù)的戰(zhàn)略專(zhuān)注，并積極參與相關(guān)的研討并投資相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。事實(shí)上，ADI 自己醫(yī)療業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)有生物醫(yī)學(xué)方面的專(zhuān)家，幫助整個(gè)團(tuán)隊(duì)提供更好的方案給客戶(hù)。除此以外，我們本地還有對(duì)醫(yī)療行規(guī)有深入理解的技術(shù)專(zhuān)家，他們會(huì)和客戶(hù)共同完成相關(guān)醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)中所以規(guī)范的性能及可靠性方面的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。以及相當(dāng)規(guī)模的軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，以及第三方合作伙伴，會(huì)給提供軟硬件及系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用的全方位的解決方案。

ADI 希望通過(guò)自己的不斷投入，和我們的客戶(hù)一起，幫助最終的患者（或使用者）和醫(yī)生解決他們面臨的問(wèn)題，例如測(cè)量精度、使用方便性、成本及可靠性等問(wèn)題。更希望與我們客戶(hù)的不懈努力，能夠開(kāi)創(chuàng)性地在業(yè)務(wù)模式和產(chǎn)品應(yīng)用形態(tài)等方面，突破已有產(chǎn)品形態(tài)的邊界，在醫(yī)療電子應(yīng)用，為解決我們共同面臨的“看病難，看病貴”、“醫(yī)療資源分布布局”、“分級(jí)診療”以及“完善基層醫(yī)療設(shè)施”等挑戰(zhàn)做出自己的行業(yè)貢獻(xiàn)。

ADI 將繼續(xù)以開(kāi)放的心態(tài)，與從預(yù)防、診斷到治療、疾病管理的全生態(tài)鏈合作伙伴一起通力合作，共同推動(dòng)中國(guó)醫(yī)療行業(yè)技術(shù)發(fā)展，助力早日實(shí)現(xiàn)人民健康長(zhǎng)壽的“健康中國(guó)”目標(biāo)。