醫(yī)療電子：個人保健與醫(yī)用設備齊發(fā)展

摘要：人口老齡化加劇、醫(yī)療保健電子普及以及物聯網應用蓬勃的發(fā)展促進了醫(yī)療電子行業(yè)快速前進。未來，醫(yī)療電子將會面臨著，尺寸大小、續(xù)航長短、安全、連接性等問題。本文基于醫(yī)療電子行業(yè)內的企業(yè)，著重分析未來發(fā)展趨勢。本文網絡版地址：http：∥www.eepw.com.cn/article/283514.htm

關鍵詞：醫(yī)療電子；傳感器；健康；電源

DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2015.11.002

賽迪顧問

中國醫(yī)療保健電子市場發(fā)展現狀與趨勢

2014年，中國醫(yī)療保健電子市場保持著高速的發(fā)展，主要由于基層醫(yī)療衛(wèi)生服務體系更加完善，公共衛(wèi)生服務和食品藥品安全管理力度不斷加大。同時，區(qū)域衛(wèi)生、公共衛(wèi)生平臺及大型醫(yī)院的信息系統(tǒng)持續(xù)升級，新興ICT技術擴大應用范圍。2014年，中國醫(yī)療保健電子市場規(guī)模達到992.7億元，同比增長26.3%。

目前中國醫(yī)療保健電子市場依然是醫(yī)用設備占主要地位。2014年，醫(yī)用醫(yī)療保健電子產品占整個市場的近70%，增長速度高達28.5%，其中，掃描儀、磁共振儀、高檔超聲波診斷儀器等產品仍是主流產品。而家用醫(yī)療保健電子產品市場規(guī)模遠低于后者，市場主要被便攜式醫(yī)療保健電子產品占領。隨著居民健康意識的逐漸增強，家用醫(yī)療保健電子產品市場規(guī)模呈現強勁增長態(tài)勢，但由于家用醫(yī)療保健電子的消費電子特性使得這類產品平均售價下滑較快，特別體現在電子血壓計、電子體溫計、血糖儀這三類主打產品上更為明顯，從而也在一定程度上抑制了家用醫(yī)療產品市場規(guī)模的增速。

遠程醫(yī)療繼續(xù)快速發(fā)展。隨著全社會智能終端的普及以及醫(yī)療機構信息化基礎設施建設的不斷深入，醫(yī)院以及消費者隨時隨地獲取醫(yī)療信息的需求愈發(fā)強烈，傳統(tǒng)的醫(yī)療服務形態(tài)正在快速地改變，具備遠程診斷功能的醫(yī)療保健電子產品持續(xù)快速發(fā)展。在醫(yī)療保健電子產品方面，體現在越來越多的廠商開始在病人監(jiān)護儀、超聲波等關鍵設備中加入網絡接口以配合醫(yī)療機構信息聯網管理要求。與此同時，血氧儀、B超等設備植入了感應元器件和無線傳輸芯片，無線化趨勢也進一步深入。

智能化與人性化要求更高。隨著醫(yī)療設備在人們日常保健應用比例的提高，產品在不斷降低成本的同時，最值得關注的還是安全性和可靠性與易用性等人性化要求。同時，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，這必然也是未來產品設計的關注重點。醫(yī)療保健電子產品集成的功能也越來越多，如集診斷、監(jiān)測、圖像、通信等各功能于一體的監(jiān)護設備等，實用又便于操作。

日常監(jiān)護類產品將獲得進一步增長。隨著人們生活水平的提高，對醫(yī)療保健服務的要求已經不局限于疾病監(jiān)測與疾病治療，更多的需求在于日常生活中的保健監(jiān)測。在移動智能終端以及物聯網、大數據的推動下，諸如智能手表、智能手環(huán)等結合了一定的醫(yī)療保健功能的智能設備將成為醫(yī)療保健電子下一階段發(fā)展的重點方向之一。

個人保健

Bosch：與消費類電子的結合是市場發(fā)展的一個重要方向

運動、健康、醫(yī)療與消費類電子的結合是當今市場發(fā)展的一個重要方向。以低功耗、小尺寸、高智能、豐富種類的現代傳感器為代表，為不斷電（Always-on）實時跟蹤和分析人體的活動狀況、睡眠狀況、生理指標以及環(huán)境信息提供了技術可行性，也代表了未來保健與醫(yī)療發(fā)展的方向。

博世傳感器事業(yè)部（BoschSensortec GmbH）市場總監(jiān)，大中華區(qū)嚴更真：針對當前熱點的運動與健康應用，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（BH1160）、高度優(yōu)化的處理內核、運動與動作識別算法，并可以通過外掛環(huán)境傳感器BME680、心率傳感器等實現計步、上下樓梯及高度信息分析、活動狀態(tài)、心率信息、睡眠質量、所處的海拔信息提醒（尤其針對有高血壓癥狀的用戶）、環(huán)境信息等綜合的運動與健身信息跟蹤。這對推動運動與健身類應用的開發(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(yī)療設備具有毋庸置疑的光明前景，但其技術需求也為傳輸數據的服務提供商以及采集和分析數據的企業(yè)帶來了各種挑戰(zhàn)。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的情況下——需要考慮如何改進其網絡及數據中心的性能。

IoT還正在為醫(yī)患關系中提供者一方催生新的創(chuàng)新，舉例而言，隨著Google Glass等產品的推出，就引發(fā)了醫(yī)療保健領域的新一輪創(chuàng)新。醫(yī)生在為患者進行治療時，可從自己的Glass屏幕上調出患者的病歷。而急診室的醫(yī)生也可使用該技術更快速地對患者進行分診，顯示他們的生命體征、化驗結果以及其他相關信息。

據愛立信移動報告和ABI咨詢公司（Ericsson Mobility Report and ABIResearch）預測，到2019年無線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(yī)療保健設備提供海量數據。而連續(xù)跟蹤和采集到的數據量將更加令人嘆為觀止。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行處理和分析，才能產生真正的價值。

隨著更多“物”連接到互聯網上并實現互連，目前的數據管理工具和傳統(tǒng)應用將無法達到不斷增長的、海量復雜的數據集（也被稱為大數據）對于精確分析的要求。管理大數據是確保消費者和專業(yè)醫(yī)學團隊等都能從可穿戴醫(yī)療保健設備中獲得最大利益的關鍵。

Intersil：新型個人保健設備增長最顯著

由于人口老齡化、慢性病的數量激增、監(jiān)管加強及醫(yī)療保健成本上升等原因，醫(yī)療保健行業(yè)正在轉型過程之中。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。另據麥肯錫咨詢公司調查，中國醫(yī)療保健行業(yè)花費預計將從2011年的3570億美元增至2020年的1萬億美元。與互聯、電子設備的便攜性和現成可用的數據存儲有關的技術創(chuàng)新，正在推動由這些經濟和人口因素造成的變化。

新型個人保健設備增長最顯著的領域之一是健身跟蹤，近三年的新設備年出貨量年增長率為500%。個人和醫(yī)護工作者使用平板電腦、便攜健康監(jiān)測器和其他設備來跟蹤和報告患者的健康狀況。在醫(yī)療應用便攜式設備的迅猛發(fā)展過程中，一個共同的主題是功耗。這些設備常常需要最短12小時的“工作”時間，有時需要長達幾天或幾個星期。

Intersil公司移動電源產品高級副總裁Andrew Cowell：針對消費者和醫(yī)療保健行業(yè)采用的監(jiān)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。

電池技術的變化也給便攜電子產品帶來了電源挑戰(zhàn)。鎳鎘和鉛酸電池逐漸被更環(huán)保的鋰離子化學電池取代。鋰離子電池更小、更輕、續(xù)航時間更長，但需要監(jiān)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

據統(tǒng)計，中國睡眠障礙患者5000萬，因此檢測睡眠的產品市場潛力很大。為此，村田推出了床位監(jiān)護解決方案（BCG模塊），切入點是醫(yī)用。等醫(yī)院認可后，將來可以用于養(yǎng)老院、智慧社區(qū)/特定家庭。談到進入家庭，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(jié)約，所以教育市場很重要。

村田BCG模塊今年4月推出。它非常簡單，只需在床體或座位下安裝一個小小的模塊即可，不會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（TIMSP430系列）等，無線單元部分采用成熟可靠的村田嵌入式Wi-Fi模塊，由于傳感器和無線結合在一起，用起來很方便，不用匹配。該方案的另一特點是成本低、可靠性高、可靈活部署。

該模塊的研發(fā)已經超過十年，其核心是村田的MEMs加速度傳感器，精度/靈敏度非常高。該模塊已經在芬蘭等國做過醫(yī)院臨床研究。“賣傳感器實際是賣服務。算法已經集成在模塊中，用戶開發(fā)針對的應用就可以了。”

ST：醫(yī)療電子由復雜向便攜，穿戴式轉化

隨著人口老齡化的進程加快，慢性疾病對長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，所有這些都在推動醫(yī)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(yī)療電子設備也開始從復雜的應用于醫(yī)院的大型設備，向既適合醫(yī)院有適合家庭和個人的便攜式，穿戴式設備轉化。

對于這些便攜式和穿戴式電子設備，實現預期的功能是最重要的，同時低能耗和方便的操作與通信功能也是其被用戶和市場認可的主要因素。在這方面，ST的MCU產品能夠為這些產品提供更全面的性能支持。基于ARM Cortex M全系列的產品，同時每一系列都有低功耗的產品線，能夠滿足從復雜算法的大型設備，到超低功耗的簡單家用設備的需求。其中STM32L0，STM32L1和STM32IA系列在目前的便攜式醫(yī)療和可穿戴設備中得到了廣泛的應用。

Maxim：醫(yī)用可穿戴設備更加主流

現今，可穿戴市場是繼智能手機熱潮之后另一個被給予大量關注的領域。關注的問題也不是可穿戴市場是否會興起，而是該市場何時會興起，以及可穿戴設備會以何種形式呈現。醫(yī)療領域的可穿戴設備并非新興事物，已經有數年的積累了。這類設備主要針對疾病患者（佩戴設備所帶來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可穿戴設備，通過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可穿戴設備的代表，帶來的好處遠超使用上的不便。由此可見，醫(yī)用可穿戴設備更加主流、成長為一個主要市場的驅動力是什么？答案是面向患有大眾類慢性疾病的患者、且?guī)淼囊嫣幋笥谑褂蒙系牟槐恪Ｔ诖耍覀儾粫鹨环治隹纱┐髟O備可以惠及的每一種慢性病癥，但會列出一些面向大多數患者時必須滿足的通用設計要求。

許多第一代健康可穿戴設備在上市之初取得了可觀的銷售量，但其中很大一部分在購買3個月之后就被束之高閣。原因之一是無法提供精確的可操作數據。有研究表明，較大的數據誤差會導致用戶對設備失去信任。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題，實現精確測量。

醫(yī)用設備

安森美：關注醫(yī)療設備上的技術演進

從技術產品以及方案上，安森美半導體致力于醫(yī)療影像、臨床診斷儀器以及醫(yī)療設備的應用，從長遠策略上，安森美關注醫(yī)療設備上的技術演進，重點加強與醫(yī)療研究機構、醫(yī)院的合作，這些區(qū)域客觀上講是可以形成創(chuàng)新突破的區(qū)域，因為這些地方集中了大部分患者：安森美半導體專注提供高能效和小型化的核心競爭力技術產品和方案，比如可穿戴或可植人體內的醫(yī)療健康設備，因為基于可穿戴醫(yī)療設備的治療和康復是最及時有效的，從實際應用的層面，在醫(yī)院和診所里引入更多的創(chuàng)新和嘗試，通過實時的監(jiān)控數據從而提供最有效的I治療和康復訓練。

安森美半導體亞太區(qū)市場部經理楊正龍：安森美半導體專注于醫(yī)療康復市場20多年，特別在助聽器市場，安森美努力創(chuàng)新技術讓更多有聽力障礙的患者重新聽見聲音：基于市場的反饋以及與患者的互動，安森美半導體研制出最革新的助聽器方案，這種方案集成了功能強大的低功耗DSP、無線控制模塊以及可以保存客戶個性化參數配置的存儲設備，用戶可以更加方便的使用這些助聽設備：同時，針對目前市場上助聽器一次性電池使用的污染現狀，安森美半導體研制出助聽器可充電方案，通過這個方案，免去用戶每次更換電池的麻煩，同時對創(chuàng)造綠色地球控制廢棄電池污染做出應有的貢獻。同時，安森美半導體正在開發(fā)更新更先進的技術，應用于可植入/可攝入/可注射的醫(yī)療設備和臨床、處方設備，支持市場，服務于人類。

Molex：大量使用傳感器或成趨勢

Molex現正從事各種醫(yī)用電子解決方案的開發(fā)，完全致力于中國醫(yī)療電子行業(yè)的發(fā)展。這一市場的規(guī)模在2014年為63億美元，預計將在2017年達到93億美元。

強勁的增長將受中國“智能醫(yī)療器械”發(fā)展的良好推動。通過融合傳感器的最新發(fā)展、超低功率無線技術，以及片上功能的高度集成，可以整合出微型化的診斷設備，從而在高端上實現具有極高性價比的片上系統(tǒng)（SoC）設計。

新一代的醫(yī)療電子產品需要具有高度的可靠性，因此必須能夠承受電磁干擾（EMI）。通過為幾乎所有射頻連接器和線纜提供非磁性解決方案，Molex可以良好解決這一問題，使醫(yī)學成像應用中的失真降至最低程度，同時滿足高頻和高密度的要求。有關醫(yī)療應用包括核磁共振成像（MRI）、無線病人監(jiān)護、植入式醫(yī)療器械（例如，起搏器），以及以遠程診斷領域最新突破為基礎的所謂的遠距健康照護系統(tǒng)。

Molex還提供一系列定制解決方案，滿足醫(yī)療電子領域快速變化的要求。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，產品也可使疼痛降至最低程度。

凌力爾特：醫(yī)療電子對可靠性、運行時間和堅固性有更高的要求

凌力爾特從開始就一直服務于醫(yī)療市場。最近看到，低功率精確組件已經使便攜式和無線醫(yī)療儀器出現了快速增長。不過，與其他很多應用不同，這些醫(yī)療產品通常對可靠性、運行時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(tǒng)及其組件上。醫(yī)療產品必須在使用各種電源時正確運行，并能夠在這些電源之間無縫切換，例如AC電源插座、備份電池甚至收集的環(huán)境能源。此外，必須花費大量時間研究怎樣針對故障提供保護和容錯，怎樣在電池供電時最大限度延長電池運行時間，以及確保無論有效電源是否存在，系統(tǒng)都能正常運行。

目前，促進便攜式和無線醫(yī)療儀器增長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(jiān)視系統(tǒng)的使用日漸增多。出現這種趨勢的原因從本質上說純粹是經濟性的，讓患者住在醫(yī)院的成本簡直令人望而卻步。因此，這類便攜式電子監(jiān)視系統(tǒng)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(yī)院中的監(jiān)察系統(tǒng)，方便主管醫(yī)生查閱和分析。

霍尼韋爾：小型、多功能、靈敏、定制化

現今，傳感器越來越多地肩負起收集海量數據的重任。卓越的傳感技術和創(chuàng)新的傳感解決方案在醫(yī)療器械/設備監(jiān)測、診斷、治療等環(huán)節(jié)中也起著越來越重要的作用。霍尼韋爾傳感與生產力解決方案部為醫(yī)療行業(yè)量身定制了數百種傳感器產品，包括位置、速度、壓力和氣體質量流量傳感器，確保醫(yī)療產品安全、可靠、有效地運行，全面滿足醫(yī)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(yī)療行業(yè)的發(fā)展情況和相關趨勢，有以下特點。

小型化

更小、更輕、更便于攜帶的醫(yī)療設備，能夠節(jié)省病房空間并方便醫(yī)務人員使用。尺寸更小的傳感器，可以進一步提高醫(yī)療設備的便攜性。例如，傳統(tǒng)的輸液泵和胰島素泵體積都較大，經過設計優(yōu)化后，便攜式與可移動式設備的出現為病人和醫(yī)護人員帶來了極大的益處。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(jiān)控病人的治療與護理情況的應用環(huán)境中，醫(yī)療設備提供商需要將一些診斷功能內置于網絡化的醫(yī)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

隨著醫(yī)療器械市場的發(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行精準的測量直接關乎病人的生命安全。

定制化解決方案

隨著科技的進步，醫(yī)療領域的傳感器解決方案將日益趨于定制化，以此適應越來越詳細且精確的客戶需求。

TE：關注成像和超聲技術上的醫(yī)療創(chuàng)新

目前成像和超聲技術領域的趨勢是小型化和靈活化，一來醫(yī)療設備的尺寸普遍縮小，二來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(yī)生而言，更小型醫(yī)療設備有著很大優(yōu)勢。以需要整天拍攝超聲圖像的超聲檢查醫(yī)生作為例子。超聲醫(yī)生整天操縱探頭從不同角度拍攝圖像會很疲憊，而且是一種重復動作。因此需要保持纜線柔軟、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)務中，最近推出了使纜線大大縮小、變輕、更加靈活，而又不犧牲圖像質量的技術。

TE醫(yī)療首席技術官兼TE醫(yī)療全球工程與產品組合管理高級總監(jiān)VitaliyEpshteyn：2015年，TE推出了Hasaki38P連接器系統(tǒng)、COMFORT EXCoax、MP 456p連接器系統(tǒng)三項關鍵的產品技術，以提供成像和超聲設備更好的性能和質量。