受惠于中國政府醫(yī)療改革以及居民對健康保健的重視,中國便攜醫(yī)療電子市場規(guī)模從2006年的80億元迅速擴大到2011的280億元!面對如此誘人的市場,本土醫(yī)療電子業(yè)者卻面臨諸多難題:外國醫(yī)療電子巨頭中國布局已經完成、本土醫(yī)療電子缺乏準入門檻、缺乏相關標準以及認證機構、缺乏核心技術、缺乏有效創(chuàng)新體系等等。那么,本土醫(yī)療電子企業(yè)該如何分食便攜醫(yī)療電子這塊誘人的蛋糕?
一、 中國便攜式醫(yī)療電子產品市場現(xiàn)狀與未來
“醫(yī)療電子產業(yè)是永遠的朝陽產業(yè)!”中國醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會專家委員會委員王曉慶博士這樣評價醫(yī)療電子行業(yè),“其他領域很少有價值十幾億的單件產品,但是在醫(yī)療電子領域有!全球先進技術都是首先應用于軍事技術,其次就應用在醫(yī)療領域?!?/p>
賽迪顧問半導體研究中心總經理李樹翀則從數(shù)據(jù)分析了醫(yī)療電子產業(yè)的發(fā)展,他表示賽迪顧問在研究時將便攜式醫(yī)療電子產品分為家用便攜和醫(yī)用便攜兩大類,家用 便攜包括便攜式電子血壓計、便攜血糖儀和數(shù)字體溫計產品等。醫(yī)用便攜產品包括便攜心臟除顫器、動態(tài)腦電圖、多參數(shù)便攜監(jiān)護儀、便攜式超聲診斷儀等。根據(jù)賽 迪顧問的研究,從2006年到2008年,便攜式醫(yī)療電子產品市場呈現(xiàn)出加速增長的勢態(tài),而且沒有受到金融危機的影響,2008年市場的總量達到127億 的規(guī)模。
圖1 中國便攜式醫(yī)療電子產品市場規(guī)模
他特別指出便攜式醫(yī)療電子產品市場的抗風險能力比較強,主要原因是:
1、市場處于普及的初級階段,所以不存在市場飽和所謂的受金融危機影響。
2、目前整個便攜式醫(yī)療電子市場需要面對的是中國內需市場,目前基本上沒有受到金融危機的影響。
3、國人健康意識的提升。
圖2 2008年中國便攜式醫(yī)療電子產品市場結構
他的研究發(fā)現(xiàn),在便攜式醫(yī)療電子市場中,家用電子市場達到65.4%的份額,而且市場呈現(xiàn)加速增長的態(tài)勢,2008年市 場的增長速度達到28%!該市場中的電子血壓計、便攜式血糖儀和電子助聽器占據(jù)了90%以上的銷售份額。由于目前市場普及率還不高,加之中國人口基數(shù)比較 大,所以他認為家用便攜式醫(yī)療電子產品前景非常好。
圖3 2008年中國家用便攜式電子產品結構
他指出由于上述三類產品超過90%的份額,也從另一個層面說明目前許多家用電子醫(yī)療產品在中國市場上還沒有開始普及。也說明中國家用便攜醫(yī)療電子市場的潛力非常之大。
中國醫(yī)用便攜醫(yī)療電子市場規(guī)模整體的增長速度比家用產品的增長速度要慢一些,從已有的數(shù)據(jù)來看,多參數(shù)便攜式監(jiān)護儀和智能輸液棒的增長速度非常快,增速在10%-15%之間。在這個市場中,便攜式多參數(shù)監(jiān)護儀、便攜式超聲診斷儀占據(jù)了50%以上的市場。
圖4 中國醫(yī)用便攜式醫(yī)療電子產品市場結構
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二、本土醫(yī)療整機廠商和IC元器件廠商的機遇在哪里?
李樹翀指出從2008年中國便攜醫(yī)療電子市場的品牌結構來看,便攜式電子醫(yī)療市場前八位占據(jù)了52%的市場份額,其他的48%市場由別的企業(yè)占領,“這說明便攜式醫(yī)療電子產品市場的品牌集中度還不高,對中國廠商來說機會還存在?!彼硎?。
圖6 中國便攜式醫(yī)療電子產品市場領先廠商
另外,他強調未來便攜式醫(yī)療電子產品發(fā)展呈現(xiàn)出幾個特點,別是是無線化、網絡化、遠程化、微創(chuàng)化和更編便攜化,“尤其是 是遠程化,在醫(yī)療下鄉(xiāng)以后,把便攜式的醫(yī)療產品普及到二、三級城市甚至農村地區(qū),這對提高整體的醫(yī)療服務水平有一定的幫助。但是光靠設備和儀器是沒有辦法 把服務水平提高到一個新的臺階的。因為醫(yī)療產需要人的掌控和分析?!彼赋觯八赃h程化、網絡化會成為未來醫(yī)療電子產品發(fā)展的一個重要特點,這也給本土 廠商帶來了機遇?!?/p>
圖7 醫(yī)療電子產品發(fā)展趨勢
ADI保健業(yè)務部門技術總監(jiān)Tom O’Dwyer則介紹了ADI針對醫(yī)療電子精密檢測測量方面的最新產品和解決方案,例如ADI三軸加速計,可以用于對未受監(jiān)護老年病人的摔倒檢測、生理檢 測測量儀器的正確定位、CPR過程中檢查合適的恢復運動等。由于醫(yī)療電子設備是跟病人身體直接接觸的電子設備,所以電氣隔離設計尤為重要,目前要遵守的電 氣隔離標準是IEC60601,Tom還特別介紹了ADI在醫(yī)療電子設備電氣隔離方面的解決方案。
圖8 電氣隔離在醫(yī)療電子設備中
德州儀器MSP430微控制器業(yè)務發(fā)展經理刁勇則介紹了基于TI超低功耗微控制器MSP430的便攜醫(yī)療電子解決方案。 刁勇認為隨著便攜醫(yī)療產品小型化、高性能、低功耗、低成本發(fā)展趨勢日益明顯,TI推出了包括DSP、MCU、電源管理在內的一整套產品。而MSP430則 是其中代表性產品,因為它具備高集成度、高性能處理、低成本以及超低功耗等特點所以大量應用于便攜式醫(yī)療電子產品,目前已有的應用包括便攜式血糖儀、便攜 式血氧測量儀器、便攜式心電儀器以及便攜式數(shù)字溫度計等多種應用。
圖9 MSP430具備很高的集成度
他重點紹了基于MSP430的血糖儀解決方案,完整的血糖儀只需要一顆MSP430就可以完成。如果一天典型的測量次數(shù)大概在1-2次,整個系統(tǒng)功耗是2uA,用一個鈕扣電池供電,整個產品可以工作五至十年而無需更換電池!
德州儀器高性能模擬產品技術應用工程師陳紅生則介紹了TI針對ECG系統(tǒng)的高性能解決方案。他指出TI實際上提供一整套解決方案,針對典型醫(yī)療的前端模塊 和后端ECG處理,主要是三個部分,一個是EC機的管理前端,一個是數(shù)字聽診器的管理前端,還有血氧的管理前端。TI可以提供所有參考設計板。
圖10 ECG系統(tǒng)組成框圖
Actel技術支持培訓經理戴夢麟則介紹了低功耗Flash FPGA在便攜式醫(yī)療設備上的應用,他指出Flash工藝具備低功耗優(yōu)勢、上電即行、單芯片帶來的總成本優(yōu)勢、天然的安全優(yōu)勢和可靠性優(yōu)勢等特點,所以非 常適合便攜式醫(yī)療電子產品應用。他特別將IGLOO Nano 系列 FPGA的功耗和其他廠商的FPGA產品進行了比較。
圖11 IGLOO Nano 系列 FPGA 功耗比較
另外他還特別提醒醫(yī)療設備設計人員要關注因輻射而導致的可靠性問題,“輻射有很多種,有些粒子,有些來自于 EMIEMC,就是電磁波干擾。最重要的是屬于中子類的干擾,因為中子是體積最小的粒子,可以穿透很小的背景和整個地球?!彼麖娬{,“屏蔽的方式解決不了 中子的影響,中子可能會導致可編程器件中晶體管狀態(tài)的翻轉,會影響設備的可靠性。”
圖12 帶電粒子引發(fā)的軟錯誤和固錯誤
他指出對于Flash工藝器件來說,它對固錯誤有免疫性,因為Flash晶體管不會隨意翻轉,雖然有瞬態(tài)翻轉,但瞬態(tài)過了以后會恢復生產。
美國風河系統(tǒng)公司中國技術客戶經理郝猛則介紹了風河公司在醫(yī)療領域的新技術和解決方案,他特別對醫(yī)療設備的互操作性和安全性進行了分析,“在設計醫(yī)療設備 的時候,應更多考慮怎么和運營商怎么和其他產品的互通性、互操作性,從而降低運營商的運營成本,提供更低成本、更可靠的服務?!彼赋?,“醫(yī)療設備的安全 性有非常多的國際標準,總的來說安全性標準分為IEC61508,這是最基本的對軟件安全的標準,對醫(yī)療的標準是IEC60601,除了IEC之外,還有 一些行業(yè)標準?!?/p>
圖13 醫(yī)療電子設備安全標準
他指出風河提供不同層次OS,可以把系統(tǒng)安全需求以更短時間內通過ITU或者安全認證的標準,把這些應用OS進行綁定, 可以加快產品研發(fā)的速度。在安全認證方面,風河也有相應的部門,通過不同的部門可以幫助客戶更快、更方便的通過標準認證。例如VxWorks、CERT 、BSP可以完成安全認證測試。
圖14 風河醫(yī)療安規(guī)解決方案
他還介紹了風河Hypervisor管理技術,它可以抽象出來三個不同的虛擬板,它們有自己CPU的執(zhí)行資源,同時還有 自己的Memory資源,也有自己的虛擬設備、外部設備,在終端控制這一塊會接到不同的板子上。它們之間不會互相干擾,從而滿足安全性要求苛刻的應用和非 安全性苛刻資源的支配。
圖15 風河Hypervisor管理技術
來自研祥集團產品管理中心醫(yī)療產品線產品經理王霞分享了研祥醫(yī)療器械研發(fā)成果,她指出研祥的產品已經廣泛應用在生命信息 監(jiān)護、臨床檢驗及試劑、醫(yī)學超聲成像四大臨床醫(yī)療設備上。尺寸從大到小涵蓋PC/104主板、3.5寸嵌入式主板、4寸嵌入式主板、COM Express模塊化主板等。例如研祥基于英特爾凌動平臺,采用英特爾945GSE,目前在醫(yī)療監(jiān)護儀上使用。
圖16 研祥產品在醫(yī)療監(jiān)護儀上的應用
因為醫(yī)療設備關系到患者的生命,所以對醫(yī)療電源有特別需求,醫(yī)療電源必須除了要符合安全、漏電、EMI-RF輻射和防護 方面的相關標準外,還要獲得GMP的認證。EN60950是適用于通用電源的國際安全規(guī)范,但醫(yī)療電源的國際安全規(guī)范是更嚴格的IEC601-1A2。作為本土醫(yī)療電源的主要供應商,廣州金升陽公司也在研討會現(xiàn)場展示了自主開發(fā)的醫(yī)療電源模塊,這些模塊都符合醫(yī)療認證標準。
圖17 廣州金升陽公司自主開發(fā)的醫(yī)療電源模塊
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