便携式医疗电子全速发展拉动半导体需求增长
全球人口老龄化、人们生活水平提高和偏远地区对医疗服务需求增加等因素正促使传统医疗方式的变革,移动性和便携性逐步成为影响医疗电子产业的关键。半导体技术的发展也推动医疗创新的步伐以前所未有的速度向前迈进,在快速处理计算、高精度模数转换和无线网络技术进步的带动下,医疗电子产品走向便携式和小型化成为了现实。
医疗电子市场是一个稳定的市场,它不像消费类电子产品那样容易形成泡沫并快速破灭,虽然该产业的投资回报期较长,但它可能为参与者提供比其它商业领域更稳定和更持久的回报。据市场调研机构Espicom预计,2010年全球医疗器材市场将突破2,000亿美元,其中,医疗电子将占45%,达到900亿美元的规模。巨大的市场前景和稳定的回报吸引了众多厂商的投入,从半导体厂商到EMS、OEM公司,他们期待能从医疗电子市场中挖掘出金矿。
飞兆半导体公司现场应用工程师 Eddie Suckow
医疗电子市场前景巨大 便携化是发展大趋势
目前,老龄化和健康问题已经困扰着全球许多国家。有关数据显示:目前全球老龄人口已经接近8亿人,到2050年,这一数字将扩大到20亿!到2015年,全球超重人口预计将超过15亿;到2020年,每年用于慢性病的支出预计将从目前的5000亿美元增加到6850亿美元,这些触目惊人的数字给全球医疗从业人员提出了严峻的挑战。不过,挑战与机遇并存,随着医疗产业电子化信息化的加速,这一挑战给半导体产业带来了巨大的商机,便携医疗电子产品应势而生。
便携化是目前医疗电子产品发展的大趋势,它的出现缘起于家庭医疗护理趋势的兴起和消费者对自身健康关注度的增加,它不仅实现了移动医护和诊疗,还使移动手术成为可能。比如应用在军队中,便携医疗设备可以让医生在野外很快搭建起专业的手术室,对伤员进行及时的治疗。另外,便携发展趋势让互连性成为医疗电子设备的必备功能,便携医疗产品中获得的数据通过连网的方式发到医院的电子医疗记录系统中,可以及时获得医生的诊断和建议。
目前,基本检测医疗设备、家用便携医疗设备是推动医疗电子设备便携化的主要动力,应用主要是带液晶显示的体温计(温枪)、血糖仪、血氧计、生化分析仪、胰岛素注射泵和心脏除颤仪等产品,其中,血压计是便携医疗设备应用最广的一个市场。便携医疗设备进入家庭与人们生活水平的提高密切相关,目前在欧美地区,血压计和血糖仪等检测产品已经成为家庭必备的一种医疗设备。
业界专家表示,在医疗护理方式改变和偏远地区对医疗服务需求增加等因素的驱动下,医院用的大型专业级医疗设备也开始走向便携化。最为明显的是监护仪和超声设备,以前这两类设备都以台式为主,不能断电,而现在市场上可以看到类似笔记本外观的便携超声设备和监护仪。他们认为医院用的专业医疗设备开始走向便携化主要应对两类需求:一是对于不能移动的病人,便携医疗设备可带来医护和诊疗的方便;二是对于偏远的农村地区,医生可以携带专业设备进行上门诊疗,提高了偏远地区的医疗水平。
市场调研机构Espicom预计,2010年全球医疗器材市场将突破2000亿美元,其中,医疗电子将占45%,达到900亿美元。Actel公司产品市场拓展部高级经理Hezi Saar表示:“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%。这足以证明医疗电子是在全速发展,医疗应用是半导体增长最迅速的领域之一。”巨大的市场前景和稳定的回报吸引了众多厂商的投入,从半导体厂商到EMS、OEM公司,都在期待从医疗电子市场中挖掘出金矿。
稳定性、精度高、抗干扰能力强是对半导体器件的主要要求
在便携化趋势的引领下,医疗电子产品不断向小型化、智能化方向发展,稳定性、精度高、抗干扰能力强是便携式医疗电子对半导体器件的主要要求。
医疗电子产品对质量和性能的要求普遍较高,随着医疗产品性能的不断提高,其对半导体产品计算能力的要求也将提高。例如模拟器件,与其他信号比较而言,人体的信号非常微弱,而且会产生很多干扰,因此,对于模拟器件来说,高精度模拟信号的采集和抗噪能力都要非常强大;其次,医疗产品便携化要求半导体产品在具备更强大计算能力的同时,具有低功耗特性,这成为便携化给半导体产品带来的最大挑战;最后,更高的安全性也是医疗电子产品对半导体产品的新要求,这一点突出表现在对产品漏电流的高指标要求,而通常漏电流主要发生在电源管理的部分,因此要求电源管理器件在不同环境下都具有非常优异的漏电流安全性能。
Actel公司产品市场拓展高级经理 Hezi Saar
Hezi Saar认为:“随着电子和医学的融合,小型物理尺寸和低功耗是便携医疗电子半导体产品最为明显的特点。”他分析道:首先是小型化,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。然后是低功耗,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。不过,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。他说:“自动外用去颤器 (defibrillator)现在广泛运用于机场、购物中心和飞机等场所。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。”
飞兆半导体公司现场应用工程师 Eddie Suckow对记者说:“飞兆半导体最关注的医疗电子应用领域是功率和小信号路径技术,另外,在大型医疗设备的整个寿命周期中,大多数时间是处于插电状态,因而其待机功耗问题也非常关键。”
业界专家认为FPGA将是医疗半导体市场增长最快的领域,Hezi Saar说:“标准FPGA可为医疗电子市场带来重要的优势:快速上市和灵活性。除此之外,与传统的基于SRAM的器件相比,非易失性Flash FPGA还具有超低功耗、更高可靠性和更低总体系统成本的优点。SRAM解决方案的静态功耗是Flash FPGA的10到1700倍,并且易于产生中子引发的固件错误,使其在这一领域的应用大受阻碍。”他认为医疗应用设备的设计人员和半导体供应商之间的合作将越来越密切,并以现在几乎无法想象的方式推动医疗保健行业向前发展。
中国将成为带动全球市场增长的重要区域 本土企业需快速跟上国际步伐
从目前全球医疗电子市场的区域结构来看,美国、欧洲和日本仍是医疗电子的主力市场,但随着这些地区医疗电子体系日趋完善和市场规模的持续扩大,其增长空间和潜力已十分有限,而一些新兴的区域市场,如以中国、印度等为代表的亚太地区,一方面由于其所具有的人口优势,另一方面在经济快速成长的带动下,医疗电子市场近几年一直保持着较高的增长速度,成为带动全球市场增长的重要区域,也是国际大企业竞相争夺的新市场目标。
中国医疗电子市场规模的增长主要是由需求不断增长所带来的,其需求增长主要来自以下几个方面:首先,我国经济快速发展带动了医疗服务需求升级。经济的快速发展,导致健康服务需求的整体增加,而医疗服务市场的逐步开放,使国内外资本投资中国医疗服务产业的速度加快,从而直接导致对医疗电子产品需求的增加;其次,随着人民生活水平的不断提高,医疗电子产品选用的技术会越来越先进,其产品结构不断调整,功能更加多样化,市场容量不断扩大;第三,医院信息化趋势引发对医疗电子产品需求的增长。随着计算机和网络技术的发展,医疗领域的信息化和网络化成为医疗管理的发展趋势,从而引发了影像化、数字化医疗电子产品需求的增长;第四,随着国内医疗体制逐步理顺,医疗机构的服务性收入将逐步成为其收入的主要部分,由此产生的对中高档医疗电子产品的需求也成为推动医疗电子市场需求增长的重要因素。
目前在中国便携医疗电子市场比较广泛的应用是手持式温枪,这是SARS之后兴起来的需求,市场用量非常大。随着亚健康人群越来越多,国内许多医疗设备制造商也正在走健康产品路线,比如一些厂商做一些低频理疗仪,通过产生一些脉冲信号对相关穴位进行放松和保健,市场上的消费者对这类产品很感兴趣。Eddie Suckow说:“在未来几年,中国最大的增长领域将会是病患监控领域。”
面对便携式医疗电子带来的新的市场机会,国际知名半导体厂商纷纷加大研发和投入力度,积极应对其对半导体技术带来的新挑战。其中,德州仪器成立了一个专注于医疗电子市场的新业务部;英特尔大约两年前创立了数字健康部门;Microchip于2006年成立了医疗产品部,以专门满足电子医疗设备市场的特殊需求,为配合该部门的成立,还开设了一个基于Web的医疗设计中心;飞思卡尔则在几个重要的部门投入相当的人力从事医疗技术研究;此外,ADI、Maxim、高通等公司也都大幅增加了对医疗电子领域的投入力度。预计未来,随着以家庭医疗护理趋势的兴起和消费者对自身健康关注度的增加,便携式医疗电子市场将进入一个高速增长的阶段,电子体温计、血压计、血糖仪、疾病监控系统等便携式医疗设备将成为带动半导体市场增长的重要动力。而对于我国半导体厂商而言,是否能在这激烈的市场竞争中获得自己的“一杯羹”呢?Eddie Suckow说:“中国半导体企业应该根据自身的技术和产品优势,找准自己的定位,从而找突破点。在很多方面中国半导体企业都起步较晚,他们无论在意识或是技术上,都应该快速跟上国际的步伐。”
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