超聲波技術(shù)推動醫(yī)療電子發(fā)展新趨勢

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，如今的消費者更多的將目光轉(zhuǎn)向了醫(yī)療保健領(lǐng)域，而且，伴隨著人口老齡化、醫(yī)療保健成本的不斷攀升以及新興經(jīng)濟體對于醫(yī)療服務(wù)需求逐步提升等問題，醫(yī)療電子勢必成為繼PC、通信產(chǎn)品之后又一革命性發(fā)展技術(shù)。據(jù)Databeans統(tǒng)計：目前，全球醫(yī)療電子市場的復(fù)合年均增長率為11%，到2012年將超過45億美元。

而這其中，超聲波成像技術(shù)憑借高清晰度、經(jīng)濟便攜以及微創(chuàng)等優(yōu)點，又成為了發(fā)展的重中之重。單就便攜式超聲波系統(tǒng)市場而言，年均復(fù)合增長率已經(jīng)超過了醫(yī)療電子整體市場年均增長率，達到了19.2%。無疑，面對如此富有發(fā)展?jié)摿Φ氖袌觯鞔髲S商早已是摩拳擦掌，志在必得。

雖然，市場的誘惑非常顯而易見，但是面對日益挑剔的消費者，易受外界環(huán)境影像的超聲波技術(shù)在實際開發(fā)、應(yīng)用過程中還是存在許多環(huán)節(jié)需要突破。日前，再繼ADI公司推出第一款超聲波診斷設(shè)備IC后，德州儀器先后推出面向醫(yī)療影像的ADC以及一套全面集成的模擬前端（AFE）系列產(chǎn)品—AFE5805。

德州儀器AFE58xx系列追求卓越影像質(zhì)量

德州儀器高性能模擬產(chǎn)品亞太市場業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理程偉建說：“超聲波信號在工作過程中容易受到外界環(huán)境的干擾，溫度、聲音、光波等都會影響其測試精度，特別是在目前設(shè)計日趨復(fù)雜化的情況下。怎樣盡可能的提高醫(yī)療精確度成為各家廠商超聲波技術(shù)競備的關(guān)鍵。”而在這種情況下，只有制造商盡可能的擴展高集成度解決方案，減少組件才能確保超聲波系統(tǒng)不斷提升醫(yī)療成像影像質(zhì)量。

德州儀器最新推出的8通道模擬前端產(chǎn)品AFE5805，通過將低噪聲放大器（LNA）、壓控衰減器、可編程增益放大器、低通濾波器以及支持LVDS輸出的50 MSPS ADC等關(guān)鍵部件集成在一塊單芯片上，有效避免了外界環(huán)境對信號的干擾。而且與同類競爭產(chǎn)品相比，AFE5805采用了135引腳的15mm*8mm BGA封裝，使得這款產(chǎn)品成為目前市場上16mm*16mm陣營外最小的一款模擬前端，外形尺寸減小了50%。

AFE5805超聲波系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

眾所周知，隨著市場對于電子類產(chǎn)品便攜式以及小型化的不斷追求，除了尺寸大小，新型產(chǎn)品的功耗指標也成了該款產(chǎn)品能否成功的關(guān)鍵因素之一。此外，對于醫(yī)療電子而言，產(chǎn)品能夠提供的精確度也是消費者重點考慮的因素。在這種情況下，高集成度的解決方案通過減少組件數(shù)，使得AFE5805在40MSPS時每通道的電源效率僅為122mW，有效實現(xiàn)了實現(xiàn)產(chǎn)品便攜，還將整體功耗降低了20%。而在解決信號精確度問題上，由于嚴格控制了片上LNA輸入電壓噪聲，從而提高了整個輸入路徑信號質(zhì)量，據(jù)德州儀器測試數(shù)據(jù)顯示，在2 MHz頻率下，AFE5805的噪聲為0.85 nV/rtHz，比性能最接近的競爭產(chǎn)品還要低40%。最終使得該款產(chǎn)品不僅滿足便攜式設(shè)備的需求，還能適用在中程超聲波系統(tǒng)中。

程偉健介紹道，為了加快用戶設(shè)計進程、提升進入市場時間，公司還提供評估板（EVM）、數(shù)據(jù)表下載以及免費樣片。

在超聲波市場，按照系統(tǒng)通道可以將其大致分為3類，32通道以下主要面向低端/便攜式應(yīng)用，64通道左右針對中端產(chǎn)品，256通道左右則對應(yīng)的是高端產(chǎn)品。最后，在談到德州儀器醫(yī)療電子產(chǎn)品未來發(fā)展方向時，程偉健說：“目前還沒有特別細化的發(fā)展趨勢，就像雖然AFE5805面對的是中低端市場，但是我們面向低、高端領(lǐng)域均有下一步拓展計劃，只要市場有需求，我們就會有相應(yīng)的產(chǎn)品。”

不過，同市場預(yù)測一樣，我們很看好超聲波醫(yī)學成像技術(shù)的未來發(fā)展，他補充道。