医疗电子:半导体市场发展的新热点

2010-10-18 16:14:54来源: 电子产品世界 关键字:医疗电子  家庭监控和诊断  医学成像  临床设备

  摘要:医疗电子正在成为半导体市场发展的新热点,作为与每个人健康息息相关的技术,理应获得我们更多的关注。

  虽然我们注定逃不开“生老病死”的自然规律,但我们可以在一定限度内延续生命。19世纪末期,人口平均寿命还仅仅平均为40岁上下;1980年,世界人口平均寿命已达61岁, 1997年的统计结果显示,全球人口平均寿命为62.27岁,2009年,中国的平均寿命是73.05岁,平均寿命的显著提高很大一部分原因来自于医疗水平的提升,其中电子技术的应用功不可没。

  火热的医疗电子市场

  医疗行业正在经历转变,并被视为能够抵御衰退的市场之一。虽然相较于消费产品市场,医疗市场的变化速度相对缓慢,但也足够显著。技术不断演进,医疗电子市场广受半导体厂商关注,甚至有潜质成为超越通信和PC的半导体最大的应用领域。对比两者,医疗电子的前景丝毫不落下风。以手机为例,如果说每人一部手机是理想极限的话,我们不妨设想一下医疗电子的市场规模:一个家庭应该会配备的设备有电子血压计、计步器、血糖仪(包括胆固醇检测)、心电监护仪、电子体温计、简易呼吸器等等,按照5口之家计算,医疗电子设备需求量就超过了人口数量,这还不包括巨大需求量的医疗诊断和治疗设备。

  人民生活水平的提高,社会的老龄化,政府对社会医疗健康投入的加大,是医疗设备市场需求的主要推动力;而技术的进步,尤其是电子技术包括半导体产品的创新将是市场的催化剂。全球医疗电子市场的热闹,一方面得益于电子技术的进步,另一方面受到以下趋势所影响:(1)人口老龄化,世界老年人口比例从20年前的11%增加到2007年的20%。(2) 人们生活水平提高带来的对健康的关注度提升,人们对于增进健康照顾的期望持续增加。(3)保险公司和雇主在医疗开销的支付和保险范围逐渐消减,但受保人或病患需缴纳的医疗保健费用却日益增加。(4)科技的进步让一些轻微的疾病可在家庭内部进行早期分析、预防与治疗,远比去医院便捷廉价。

  因此,医疗行业经历了从治疗到预防的范式转移(paradigm shift)。亚洲地区的政府和民众都更多地依赖医疗技术,并鼓励使用便携式家用监控和测试设备。预计今后数年内便携式医疗电子产品市场将会快速扩张。中国的医疗改革,技术创新以及医疗电子技术的便携化和家庭化趋势推动了并将继续推动中国医疗电子业务在未来一两年的持续增长。这些增长将主要来自于包括大型设备的便携化产品在内的传统医疗设备行业。行业标准、技术和相关政策的相继成熟,以及医疗设备便携化,将实现家用医疗保健产业更加快速的增长。数字化和以及基于此的网络化/远程化则会在另一个方面推动医疗电子的市场需求,例如X光机从模拟到数字化的转换,各种医疗电子设备的互连和数据库的共享等。

  留意临床、成像以及家庭医疗这三个大类电子医疗应用,不难发现它们拥有共同的发展趋势。家庭医疗应用要求电子设备易于取放、便于使用,并且具有追踪、测试、监控、响应和向医院发送检查数据等能力。另外由于这类应用电子设备为手持式,小型化就成为最大的要求。对于成像类应用,便携性和低功耗产品的需求正在增长。例如便携式超声波仪器可缩短诊断时间;而在发展中国家的偏远地区,医生可以携带电池供电的临床设备;在军事医疗环境中,则可以对受伤士兵的组织和骨骼进行快速诊断,然后再将伤兵运回基地接受治疗。在这些应用中,对便携性的需求意味着更长的电池使用寿命,因而要求使用的电子设备具有低功耗的特点。在临床类应用中,可靠性和安全性被放在第一位,因为医护需要基于所收集的数据来制定治疗决策。例如胰岛素泵需要定时对患者施加预设的药物剂量,所以要求所使用的电子元件具有很高的可靠性。对于高成本的临床设备来说,系统必须保持生产多年才能收回它们的开发成本,所以这类设备的制造商要求所使用的元器件在终端设备的整个生产期内都能够从市场上采购到。

  医疗用半导体的需求

  医疗应用是半导体增长最迅速的领域之一,根据市场研究机构Databeans的统计,全球医疗电子支出每年增长15%。该机构还表示,医疗应用的半导体消耗量每年增加11%。至2012年医疗电子用半导体产值将接近50亿美元,其中家用和便携市场成长速度最快,年复合成长率高达16%。辅助复健、治疗装置、监视/传感器与遥测装置等,成为家用电子医疗市场的大头,光以血糖测量仪来看在2009年就有85亿美元商机,而到了2012年将成长到95亿美元;而有益健康的家用医疗装置,预估更将大举成长25%。图1显示了中国便携医疗市场的发展情况。

  医疗电子三个主要发展领域(家庭测试、监控和诊断;成像;以及临床设备)中,临床设备仍然是最大的营收领域,其中包括:诊断实验设备、监护仪、植入式胰岛素泵,以及心脏起搏器。这些临床设备将不断追求更高性能,而便携和保健化/家用化将是该领域增长的另一个强劲动力。医疗保健正在向基于家庭的应用转移,这些通常采用电池供电的应用设备 (如家庭输液泵、电震发生器、便携式血糖及胆固醇监控器、数字血压监控器,以及呼吸治疗产品) 。

  医疗电子设备在精确性、稳定性、灵活性、功耗、性价比等方面有着很高的要求,便携化和远程化的趋势则对芯片设计在以上方面提出了进一步要求。医疗设备开发商在选择关键器件时,通常采用电子行业中最严格的标准。随着复杂的医疗照护技术日渐转移至照护点与家中,医疗系统对于尺寸大小、成本、耐用性、性能、以及易用性的需求也变得更具挑战性。模拟半导体制造商所面临的挑战则是要开发出能够提供使下一代医疗装置(其中包括了更轻、更小的便携式医疗装置)得以实现的高集成性芯片技术。

  小型化:对于大部分医疗应用来说,所需要的是将足够的处理能力集成到给定空间中。当然,医疗设备的尺寸大小可能与某些重要约束条件有关。比如,便携式血糖仪的外形和形状类似于PDA。对植入式设备,如心脏起搏器、用于治疗中枢神经系统失调的神经刺激设备和助听器等,考虑到它们所要植入的部位,尺寸是相当重要的。

  低功耗:除小型化之外,低功耗是另一个发展趋势。对植入式设备而言,功耗最小化和电池寿命延长的好处不言而喻。外用医疗设备对功耗也很敏感。随着电子元件日趋小型化,以往的固定式医疗设备正在变为便携式。过去在医院必须动用推车来运输的超声波成像仪,现在的外形尺寸就像一部笔记本电脑。自动外用电震发生器 (defibrillator) 现正广泛采用。从空气中提取氧气对病患进行氧气治疗的便携式制氧机,现在可以像钱包一样挎在肩上。所有这些设备都是依靠低功耗和小外形尺寸来实现的。

  

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关键字:医疗电子  家庭监控和诊断  医学成像  临床设备

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2010/1018/article_1580.html
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