超聲波技術(shù)推動(dòng)醫(yī)療電子發(fā)展新趨勢(shì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，如今的消費(fèi)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(jì)體對(duì)于醫(yī)療服務(wù)需求逐步提升等問(wèn)題，醫(yī)療電子勢(shì)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(jì)：目前，全球醫(yī)療電子市場(chǎng)的復(fù)合年均增長(zhǎng)率為11%，到2012年將超過(guò)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(jì)便攜以及微創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)，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(chǎng)而言，年均復(fù)合增長(zhǎng)率已經(jīng)超過(guò)了醫(yī)療電子整體市場(chǎng)年均增長(zhǎng)率，達(dá)到了19.2%。無(wú)疑，面對(duì)如此富有發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?chǎng)，各大廠商早已是摩拳擦掌，志在必得。

雖然，市場(chǎng)的誘惑非常顯而易見(jiàn)，但是面對(duì)日益挑剔的消費(fèi)者，易受外界環(huán)境影像的超聲波技術(shù)在實(shí)際開發(fā)、應(yīng)用過(guò)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(chǎng)業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理程偉建說(shuō)：“超聲波信號(hào)在工作過(guò)程中容易受到外界環(huán)境的干擾，溫度、聲音、光波等都會(huì)影響其測(cè)試精度，特別是在目前設(shè)計(jì)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(jìng)備的關(guān)鍵。”而在這種情況下，只有制造商盡可能的擴(kuò)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(guò)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(duì)信號(hào)的干擾。而且與同類競(jìng)爭(zhēng)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(chǎng)上16mm*16mm陣營(yíng)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(chǎng)對(duì)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(biāo)也成了該款產(chǎn)品能否成功的關(guān)鍵因素之一。此外，對(duì)于醫(yī)療電子而言，產(chǎn)品能夠提供的精確度也是消費(fèi)者重點(diǎn)考慮的因素。在這種情況下，高集成度的解決方案通過(guò)減少組件數(shù)，使得AFE5805在40MSPS時(shí)每通道的電源效率僅為122mW，有效實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品便攜，還將整體功耗降低了20%。而在解決信號(hào)精確度問(wèn)題上，由于嚴(yán)格控制了片上LNA輸入電壓噪聲，從而提高了整個(gè)輸入路徑信號(hào)質(zhì)量，據(jù)德州儀器測(cè)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(jìng)爭(zhēng)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(jì)進(jìn)程、提升進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)間，公司還提供評(píng)估板（EVM）、數(shù)據(jù)表下載以及免費(fèi)樣片。

在超聲波市場(chǎng)，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(duì)中端產(chǎn)品，256通道左右則對(duì)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(lái)發(fā)展方向時(shí)，程偉健說(shuō)：“目前還沒(méi)有特別細(xì)化的發(fā)展趨勢(shì)，就像雖然AFE5805面對(duì)的是中低端市場(chǎng)，但是我們面向低、高端領(lǐng)域均有下一步拓展計(jì)劃，只要市場(chǎng)有需求，我們就會(huì)有相應(yīng)的產(chǎn)品。”

不過(guò)，同市場(chǎng)預(yù)測(cè)一樣，我們很看好超聲波醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的未來(lái)發(fā)展，他補(bǔ)充道。