未来CT设备芯片市场,将期待什么?

2009-02-20 18:08:18来源: EEWORLD 汤宏琳

  128对阵32,也许单独两个数字并不能代表什么。但当2月初ADI推出了瞄准更快、更清晰成像的多层CT设备的电流/数字转换器芯片(ADAS1128)时,其远远超出目前最高记录(32个)的128个数据转换通道,无疑引起了不小的震撼。



ADI公司亚太区医疗事业资深业务经理周文胜

  “全球每年CT设备出货量有几千台,”ADI公司亚太区医疗事业资深业务经理周文胜告诉EEWORLD。与此同时,32通道转换器已在市场流通多年,分食着多层CT设备的市场份额。这样看来,盘子不大、分食众多,似乎并不是什么好事情。

  此时专门瞄准多层CT设备的转换器芯片ADAS1128,是否真会有些高处不胜寒?

  尴尬且诱人的市场

  其实,医疗电子向来就不是个“大角色”,仅从ADI 2008年的财政营收来看,26亿美元中,只有约5%的份额属于医疗电子,尽管其中A/D转换器和放大器提供了不小的市场份额,但还不到足矣令人欢欣雀跃的程度。而且,对中国市场而言更有其特殊性:以医药和低端器械为主的医疗市场,注定电子的份额相对较小。

  尽管如此,国外半导体厂商依然热情不减,纷纷加入到医疗行业的阵营,而且早在2006年以英特尔为首成立的The Continua Health Alliance,希望消除技术和商业障碍,使可共同使用的医疗设备得以发展。

  随着人口老龄化趋势带来了庞大的医疗开支及赤字,不堪重负的各国政府纷纷控制医疗成本,而成本控制限制了医院的支付能力,所以每台医疗器械必须在单位时间内为更多的患者成像,才能有效降低运营成本,而“CT扫描成像技术的进步将从根本上改变诊断成像设备的实用性和经济性,”半导体调研机构Databeans公司研究总监Susie Inouye如是说。更高层数CT系统要求增加处理图像所需的数据采集通道数量,因此提供更高通道集成度的电流/数字转换器在下一代扫描仪的设计中扮演一个关键角色。

  一般而言,CT成像结合了特殊的扫描X光源和先进的电脑来生成人体内部的二维和三维图像,使得医生可以更容易地诊断疾病,包括癌症、心血管病以及肌肉骨骼病患。而我们通常所说的层,就是指接收穿过人体X光的接收器阵列,单层CT的接收器阵列成线性,所以扫描后的图像是切片,只有通过长时间的移动可以复现器官的情况;之后逐渐发展到2层、4层、8层、16层等等,层数高意味着图像质量的改善,诊断和扫描灵活性的增加,从而减少每次扫描所需的时间,时间短了,自然X光的辐射量也少了。最早的多层CT设备可以追溯到1998年前,飞利浦医疗推出了32层和40层扫描装置。2006 年,64层CT在欧洲市场上大量销售。2007年的北美放射学会年会上, 当市场期待着推出256层CT时,东芝却出人意料地推出了320层CT。

  由此看来,提高成像质量的最直接方法就是扩大传感器阵列规模(即层数)。但是由于为设备添加了更多的传感器,因此将信号传输至处理引擎的信号链就必须增加电子器件。与此同时,厂商还必须提高其系统标准,包括特定电子组件的尺寸、功耗以及性能。系统某一方面的性能增强也许会给其他方面带来挑战。因此,外型更小、速度更快、性能更高和低功耗的新型转换器在工程设计中的需求日益凸显,于是,ADI的全新电流/数字转换器芯片——ADAS1128应运而生。

  捕获“跳动的心脏”

  “过去,单层CT只能得到器官的图像切片,”周文胜介绍。而与此形成鲜明对比的是,高层数CT系统则能够以高精度捕获实时图像,如跳动的心脏等,从而减少了患者暴露在X射线下的时间。

  ADAS1128是一款24位电流/数字转换器,它可将光电二极管阵列信号转变成数字信号。该器件提供128个数据转换通道,并将速度从6kSPS(每秒采样数)提高到20kSPS,其支持的通道数是市场上现存的任何一种集成转换器解决方案的4倍(128比32)。

  “对于一个典型的高端CT系统而言,高集成度是至关重要的,”周文胜指出。单层CT通常有1000个接收器,因此256层CT设备就有多于250K的数据信号采集链(或大于250000的光电二极管电流)。如此多层的设备,无疑困扰着过去的设计,因为如果使用分立器件实现系统,机械方面的条件则限制了这些数据信号采集链的整合。一个64层的系统需要大约64K的数据信号采集链,因此,必须整合600多个ADAS1128,如果是相对比较先进扫描仪现在大约有250K数据信号采集链,则需要约2000个这样的芯片。与此同时,CT设备的层数是在不断增加的。

[1] [2]

关键字:ADAS1128  多层  转换器  通道  集成度

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2009/0220/article_585.html
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