Altera:便携式、低成本产品将流行

2008-05-11 19:59:31来源: 电子工程世界

    医疗电子——最关乎我们切身利益且最热的话题。以生物芯片为例:概念已经炒了很多年,似乎已经已经融入我们生活的一部分。但是,由于某种原因,它的发展并不像预期那么理想,因为目前为止还没有出现人们耳熟能详的典型应用。
     
      虽然业界普遍看好医疗电子的未来,往往将其与消费电子、汽车电子等目前市场容量比较大的应用相提并论,然而如果真的详细探究:我们医疗电子领域的最热应用是什么?抑或最突出的医疗芯片厂商有哪些?恐非一件易事。

  一边是业界的热捧,一边并不明晰的发展趋势,那么FPGA厂商究竟如何看待?以下是Altera给出的答案:

电子工程世界如何看待医疗电子的市场?与其他比较热门的应用相比,医疗电子市场具有哪些比较鲜明的特点?
 
Altera:医疗电子不仅在中国,而且在全球范围都有很好的增长潜力。这主要有以下几点原因:

  1)全球总人口的数量在不断增长的同时,人口老龄化现象也非常突出,这些老龄化人口对医疗有非常大的需求。
 
  2)今天,人们对疾病预防以及及早发现和早期治疗的观念非常认同,这也促进了对检查诊断等基本医疗仪器,如x光、CT,PET, MRI,超声波等的需求。

  3)目前,医疗仪器的升级及更新也给市场带来了新的需求,如超声波仪器的屏幕是黑白的,现在都换成了彩色的。

电子工程世界:Altera最关注医疗电子哪些应用领域?为什么?其中独特技术有哪些?

Altera:通过使用可编程逻辑,工程师可以在医疗领域针对大量应用更高效地开发前沿设备,包括:

• 诊断成像:x射线、超声、CT、磁共振成像(MRI)以及核/PET。
• 电疗:病人监控、生命维持系统和麻醉设备。
• 心律管理(CRM):起搏系统、置入式心脏起搏器(ICD),以及外部自动起搏器(AED)等。

  Altera致力于帮助医疗电子设备生产商提高竞争力。Altera的解决方案目前已经应用于全世界各种医疗终端设备中;这些方案结合了大量的PLD和经过优化的知识产权(IP)内核、硬核和软核微处理器、功能强大的设计软件,以及各种开发套件,建立了全面而又使用方便的设计平台。Altera的PLD包括Stratix® III、Stratix GX和Cyclone™ II FPGA系列,具有丰富的逻辑功能、存储器、专用数字信号处理(DSP)模块,支持I/O标准,为医疗设备设计人员在竞争激烈的市场上获得成功提供了所需的全部工具。

  Altera® PLD为医疗电子设备生产商提供了灵活的高性价比解决方案,这些方案不会过时,帮助他们成功实现系统设计。Altera为生产商带来的机遇包括:

• 避免ASIC大量的NRE,减小了订量,从而降低了成本。
• 没有耗时而且风险很高的ASIC开发周期,具有产品及时面市的优势。
• 将多种ASSP功能集成到FPGA中,降低了成本,突出了产品优势。
• 在设计过程中以及设备现场安装后的重新可编程能力。
• 反复使用一个硬件平台,利用一个基本设计实现各种系统。
• 适应多种工业标准和协议。
• 生命科学和医疗设备:试验仪表、放射设备以及各种医疗设备

电子工程世界: 如何看待与医疗设备厂商的合作?有哪些收获?

Altera: Altera连续多年获得深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司授予的年度“优秀供应商奖”。 迈瑞公司采购部总监夏益民评论说:“我们非常高兴授予Altera优秀供应商奖,他们是我们最有价值的合作伙伴。Altera业界一流的FPGA技术不断帮助我们进行创新,我们将继续与Altera以及其他的优秀供应商密切合作,以不断推出最先进的医疗设备。”

电子工程世界: 如何看待医疗电子的未来发展方向?未来的重点应用领域?

Altera: 一般来说,以前医疗系统都非常庞大,但我们看到的一个趋势是便携式、低成本产品将逐渐流行起来。便携式产品可以分为两种:一种是手持设备,例如用于患者监控的产品,像测量脉搏、血压等的产品,可以方便随时携带;另一种则不一定能够随身携带,但它们是低成本、简单的设备,一般用于设备较简单的医院。可以看到中国客户在做这两类产品,这类产品的要求是功耗要低,这样系统只要用电池就可以了。此外,此类设备对性能没有太高的要求,例如,黑白屏幕就可以。Altera的FPGA在超声波、PM以及监测器等便携式产品中的应用较多。

  附:医疗市场纵览和行业发展趋势

  人口增长和医疗开支

  全球医疗市场受到各种人口发展趋势的影响,包括:

• 人口增长和老龄化:美国人口普查局预测“婴儿潮”时期初生的大部分美国人(占美国总人口的28%)将在2010年至2020年达到65岁以上。
• 发展中国家和发达国家都普遍要求提高医疗水平。
• 保险公司和企业减少了医疗保险项目,降低了医疗保险赔付——消费者和病人不得不支出更多的费用。
• 通过技术实现了新的临床治疗手段,从而治愈了更多的疾病,提高了早期诊断和疾病预防能力。
如图1所示,全世界人均医疗开支显著增长。在美国,已经从1960年的人均144美元增长到1999年的4,400美元。预计美国人均开支在2008年将达到7,500美元。设备供应商很清楚,要在医疗市场上获得成功,必须关注美国市场,并首先在美国获得成功。

  图1. 全球人均医疗开支在不断增长

  技术推动了医疗效能的提高

  在今后10年中,医疗市场的重点是早期诊断、可以从各地进行访问的数字化病人信息,以及能够提高医疗效能的“全套解决方案”。

  新出现的诊断技术推动了疾病早期诊断和预防的发展。例如,正电子辐射断层扫描(PET)技术能够探测出很多种癌症,并且精度很高。

  “无纸化”医院是另一新趋势。医生利用数字化病人档案来查看病人的情况——无论医生是在哪里。在数字化医院中,x射线设备已经数字化,可以立刻获得透视图像,因此,医生不必再花几天的时间等待图像“从实验室中返回”。
 
  医院从购买单一的解决方案转向购买不同供应商的设备,这些设备有统一的用户接口,具有通用性。医院开发了内部网络,将所有的诊断设备连接起来,通过网络把所有的病人信息(例如,计算机断层扫描(CT)、x射线、正电子辐射断层扫描(PET)等)传送到数据存储服务器上,从而实现即时访问。这促使医疗设备供应商开发具有统一用户接口的通用设备。在实际中,供应商已经开始发售全套的解决方案,不但包括诊断设备,而且还有数据存储服务器和接口软件。

  所有这些发展趋势都促进了医疗效能的提高——意味着医疗系统通过使用更好、更快的诊断设备,进行早期疾病诊断和治疗,为更多的病人提供更好的服务。当无纸化医院成为现实时,由于能够即时获得病人检查结果和档案,效能会进一步提高。

  可编程逻辑的优势

  大部分医疗产品都采用了某种类型的半导体器件。实际上,半导体器件在这些产品中的应用越来越广泛。可编程逻辑器件(PLD)的普及率要远远高于其他类型的半导体器件。在医疗设备开发中,PLD是功能强大而且切实可行的ASIC和ASSP替代方案。在设计过程中,根据需要对PLD重新编程,避免了前端流片(NRE)成本,减少了和ASIC相关的订量,降低了芯片多次试制的巨大风险。和ASSP相比,PLD在设计上非常灵活,可实现电路板级集成,从而使产品在众多的竞争医疗设备生产商中脱颖而出。此外,随着标准的发展或者当需求出现变化时,还可以在现场更新PLD。而且,设计人员能够反复使用公共硬件平台,在一个基本设计基础上,建立不同的系统,支持各种功能,从而大大降低了生成成本。不论是设计CT还是病人监控设备,可编程逻辑器件都能够成功实现系统设计,非常灵活,没有风险——和其他医疗设备生产商相比,不但性价比高,而且更能突出产品增值优势。
最后,但也很重要的是,PLD具有较长的生命周期,可以保护客户产品不会过时,医疗行业的产品生命周期比较长,因此这一特性非常重要。

  可编程逻辑的医疗应用

  通过使用可编程逻辑,工程师可以在医疗领域针对大量应用更高效地开发前沿设备,包括:

• 诊断成像:x射线、超声、CT、磁共振成像(MRI)以及核/PET。
• 电疗:病人监控、生命维持系统和麻醉设备。
• 心律管理(CRM):起搏系统、置入式心脏起搏器(ICD),以及外部自动起搏器(AED)等。
• 生命科学和医疗设备:试验仪表、放射设备以及各种医疗设备。

关键字:超声波  成像  共振成像  麻醉  起搏器  IP核

编辑:吕海英 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/news/consumer/200805/article_21082.html
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