中國醫(yī)用芯片市場增長快，高品質(zhì)方案促進(jìn)大健康剛需

日前爆發(fā)的武漢疫情，人們?cè)俣汝P(guān)注醫(yī)療器械的緊缺，以及關(guān)鍵半導(dǎo)體芯片的作用，同時(shí)思考遠(yuǎn)程醫(yī)療如何更好地落地，智能可穿戴設(shè)備如何提高精度，AI如何加速等。

不久前，電子產(chǎn)品世界記者訪問了ADI中國區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場總監(jiān)彭智峰先生，請(qǐng)他介紹了醫(yī)療器械當(dāng)年的市場狀況，及ADI的解決方案。

1 世界和中國的醫(yī)療器械市場

醫(yī)療在中國乃至世界是非常有前景的行業(yè)。因?yàn)獒t(yī)療有著非常特殊的特性:隨著人口的穩(wěn)步增長，醫(yī)療服務(wù)會(huì)相應(yīng)增長。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，從2017—2018年，亞太區(qū)年均增長率是20%，未來3年增長潛力巨大（表1）。亞太區(qū)將是全球收入增長的主要驅(qū)動(dòng)力，其中，中國是亞太區(qū)的最重要市場。

表1 全球醫(yī)療半導(dǎo)體的營收

出貨量角度，亞太區(qū)的出貨數(shù)量是最大的（如表2）。預(yù)計(jì)2015—2022年，亞太區(qū)繼續(xù)保持最快的增長速度，2017—2018年增長率為23%。

表2 全球醫(yī)療半導(dǎo)體的出貨量

通過表1與表2數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，可以看出亞太區(qū)的醫(yī)療器械平均售價(jià)是最低的，這也意味著隨著中國本土醫(yī)療器械企業(yè)的發(fā)展，尤其是高端醫(yī)療器械，中國具有收入增長的最高潛力。

2 中國醫(yī)療器械市場的主要驅(qū)動(dòng)力

1）政策是中國醫(yī)療器械市場的一個(gè)主要驅(qū)動(dòng)力

● 互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療/遠(yuǎn)程醫(yī)療報(bào)銷會(huì)進(jìn)入醫(yī)保

在2019年的第3季度，衛(wèi)健委、醫(yī)保局出臺(tái)了政策，相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療要進(jìn)入醫(yī)保，要求各地衛(wèi)生部門制訂價(jià)格政策。這意味著國家希望把慢病管理或遠(yuǎn)程診療發(fā)展起來，因?yàn)橹袊M(jìn)入了老齡化國家。

● 醫(yī)療器械的國產(chǎn)替代。

在相同條件下，可能政策上會(huì)更傾向于，例如醫(yī)院招標(biāo)會(huì)更集中于本土企業(yè)。

2）可穿戴領(lǐng)域發(fā)展快。中國已經(jīng)成為全球第一大智能可穿戴市場。

基于對(duì)主要市場和產(chǎn)品趨勢的判斷，ADI認(rèn)為遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)以及加上具有臨床精度的健康監(jiān)測功能的智能可穿戴設(shè)備會(huì)呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長，醫(yī)院內(nèi)設(shè)備會(huì)更多醫(yī)院外轉(zhuǎn)移。

●   健康或亞健康人群會(huì)佩戴一些心電、血氧的監(jiān)護(hù)設(shè)備，上傳數(shù)據(jù)到云端，方便醫(yī)生進(jìn)行遠(yuǎn)程的判斷。

●   慢病管理和數(shù)字化遠(yuǎn)程診療，這也是從5年甚至10年前就已經(jīng)在全球興起的趨勢，現(xiàn)在仍然方興未艾。

3 醫(yī)療健康的4類產(chǎn)品

醫(yī)療健康分為4個(gè)步驟：預(yù)防、診斷、治療、疾病管理（如下圖）。

● 預(yù)防。發(fā)展最快的是消費(fèi)級(jí)可穿戴產(chǎn)品。有些健康人群或接近亞健康的人群，會(huì)佩戴手環(huán)、手表來監(jiān)測一些體征信號(hào)，主要用于健康監(jiān)測或預(yù)防。例如糖尿病前期患者，可以佩戴健康監(jiān)測手環(huán)等可穿戴設(shè)備，用來監(jiān)測血糖或相關(guān)的體檢信號(hào)，諸如今天是不是吃得太多了，運(yùn)動(dòng)量是否足夠，不然長此以往會(huì)走向糖尿病、。

● 診斷。包括醫(yī)療影像、體外診斷、體征信號(hào)檢測。做體檢的人都知道，去醫(yī)院照X光/拍CT屬于醫(yī)療影像，驗(yàn)血屬于體外診斷，這些是基本的醫(yī)療檢測手段。

● 治療。需要ICU（重癥監(jiān)護(hù)病房）監(jiān)護(hù)和檢測設(shè)備，以及外科的手術(shù)設(shè)備等。

● 疾病管理。包括移動(dòng)監(jiān)護(hù)和慢病管理。

ADI的半導(dǎo)體產(chǎn)品貫穿了上述的整個(gè)醫(yī)療健康領(lǐng)域。ADI的特點(diǎn)是針對(duì)各種設(shè)備都有相應(yīng)的芯片解決方案，與國際國內(nèi)的領(lǐng)先廠商都有相應(yīng)的合作。ADI的優(yōu)勢是有完整的信號(hào)鏈，而不僅僅是單個(gè)的產(chǎn)品。

4 三大醫(yī)療器械市場及ADI的作用

1）醫(yī)療影像&監(jiān)護(hù)

據(jù)中國醫(yī)療器械藍(lán)皮書（2019版），中國醫(yī)學(xué)影像市場規(guī)模發(fā)展速度高于全球，2010—2017年的年均增長率為7%（注：全球?yàn)?%），各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)影像設(shè)備新購置以及老舊設(shè)備更新?lián)Q代的需求不斷提升。

影像分為CT（計(jì)算機(jī)斷層掃描）、核磁共振（MRI）、超聲、X光、DSA（數(shù)字減影血管造影）等。全球醫(yī)療影像市場中，X線類影像設(shè)備，諸如CR（計(jì)算機(jī)X線攝影）、DR（數(shù)字X線攝影）占據(jù)超過1/3的市場份額。

老牌外資企業(yè)GE、西門子、飛利浦在全球和中國均占據(jù)較大市場份額。不過，隨著中國本土技術(shù)消化和政策的扶持，國內(nèi)企業(yè)也在蓬勃發(fā)展，正出現(xiàn)進(jìn)口替代趨勢。

可以說，醫(yī)療數(shù)字影像領(lǐng)域是ADI的強(qiáng)項(xiàng)，ADI與全球最大的幾家廠商有長期的合作。ADI的產(chǎn)品一代代在迭代，幫助客戶實(shí)現(xiàn)更高精度的數(shù)據(jù)傳輸，更高精度的影像。以下介紹幾種主流產(chǎn)品及ADI的最新解決方案。

● 數(shù)字平板X光機(jī)（探測器）。在醫(yī)院里做體檢或拍片子時(shí)，患者會(huì)躺在床上或站立著，拍肺部等器官的照片。為此，ADI有ADAS1256信號(hào)鏈的處理（如下圖）。

● 超聲。每年職工員工體檢時(shí)，超聲檢查是一個(gè)必不可少的，檢查身體的不同部位，具有比較靈活以及對(duì)于人體的軟組織會(huì)比較清晰的特點(diǎn)。下圖是ADI超聲系統(tǒng)解決方案的信號(hào)鏈，模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

● CT。CT是醫(yī)院設(shè)備里最典型的大型設(shè)備，首先它的單價(jià)很高，在醫(yī)院設(shè)備里是最貴的設(shè)備之一。另外CT對(duì)臨床精度的要求最高，從信號(hào)處理角度分為16通道、64通道，正向128通道的發(fā)展，不同的掃描通道數(shù)導(dǎo)致對(duì)數(shù)據(jù)的精度有影響?？傮w趨勢是：通道數(shù)越高，數(shù)據(jù)精度或者圖像清晰度越高；X射線的劑量低/噪聲低；縮短上市時(shí)間；更低系統(tǒng)成本，這不僅體現(xiàn)在價(jià)格上，更多是在可靠性、服務(wù)的便捷性、響應(yīng)速度等方面。

為此，ADI也有信號(hào)鏈的解決方案，ADAS1128/9、ADAS1134/5。實(shí)際上，ADI很早就開始與包括中國在內(nèi)的領(lǐng)先客戶一起共同成長，用在了他們的主要產(chǎn)品上。

ADI在CT領(lǐng)域典型的高端產(chǎn)品ADAS1135，具有256通道，是新一代的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，分辨率達(dá)24位。

2）體外診斷

人們?nèi)メt(yī)院檢驗(yàn)科驗(yàn)血或組織液的時(shí)候，這種設(shè)備把你身體里的液體、血液、組織液提取出來，放到外界，然后通過數(shù)字或反應(yīng)的方式去檢測血液里或身體中某項(xiàng)或幾項(xiàng)基本的身體指標(biāo)，諸如血?dú)?、血糖等?/p>

體外診斷是醫(yī)療或臨床醫(yī)療里的一大分支。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，在全球幾大醫(yī)療器械或醫(yī)藥分子領(lǐng)域中，體外診斷排名第2（注：排名第一的是醫(yī)療影像，因影像設(shè)備的單價(jià)高），所以體外診斷也是醫(yī)療領(lǐng)域非常重要的臨床應(yīng)用場景。

從市場看（如下圖），我國IVD（體外診斷產(chǎn)品）市場增長非常迅速。

典型的ICD是生化分析儀。生化設(shè)備的基本原理是利用一些酶反應(yīng)或者組織液反應(yīng)，或者光的折射方式等，把模擬信號(hào)通過ADC（模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器）芯片轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，最后得出身體的某個(gè)組織的血氧、血糖等參數(shù)。

ADI的主要應(yīng)用也是以信號(hào)鏈的方式體現(xiàn)。例如血糖儀或動(dòng)態(tài)血糖儀里有ADI的一些芯片應(yīng)用。另外，ADI還有一些相關(guān)的電源管理解決方案，這得益于ADI收購了凌力爾特公司。因?yàn)轶w外診斷設(shè)備相對(duì)于檢驗(yàn)科的設(shè)備來說，對(duì)于電源的要求是非常精準(zhǔn)，不能有干擾信號(hào)，凌力爾特在電源管理方面有獨(dú)到的優(yōu)勢。

3）智能可穿戴設(shè)備

全球可穿戴設(shè)備的出貨量是非常大的，且增長可觀。據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)，2019年第1季度全球出貨量4960萬臺(tái)，同比增長55%。預(yù)計(jì)智能可穿戴設(shè)備未來仍會(huì)保持快速發(fā)展，到2021年可達(dá)2.82億只。

 中國已經(jīng)成為全球第一的智能可穿戴市場。據(jù)IDC的數(shù)據(jù)，2019年第1季度，中國可穿戴設(shè)備市場出貨量為1950萬臺(tái)，同比增長34.7%。市場集中度進(jìn)一步向頭部幾個(gè)廠家集中。

在功能需求方面，ADI從合作伙伴、第三方的市場運(yùn)營機(jī)構(gòu)的數(shù)字中看到，對(duì)于可穿戴市場，最關(guān)鍵、最期待的功能是健康監(jiān)測功能。因?yàn)橹挥羞@個(gè)功能才會(huì)把可穿戴設(shè)備從潮人玩具最終變成普遍剛需。

健康監(jiān)測或智能可穿戴的核心功能是什么？其實(shí)就是體能信號(hào)檢測。有哪些基本的指標(biāo)呢？心率、心電、BMI（身體質(zhì)量指數(shù)）等指標(biāo)原本是涇渭分明的，這種所謂的體征信號(hào)監(jiān)測來自于醫(yī)院內(nèi)，醫(yī)生在ICU（重癥監(jiān)護(hù)病房）或者CCU（冠心病監(jiān)護(hù)病房）里有監(jiān)護(hù)設(shè)備來監(jiān)測體征信號(hào)。醫(yī)院外原本沒有這些功能的，但是隨著醫(yī)學(xué)或慢病診療的發(fā)展，慢慢地這些體征監(jiān)測信號(hào)延展到院外，現(xiàn)在有些領(lǐng)先的可穿戴設(shè)備廠家，手表上具有血氧監(jiān)測、心率等功能，原來只是消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品，現(xiàn)在開始慢慢往具有醫(yī)療監(jiān)測精度或臨床監(jiān)測精度上轉(zhuǎn)變。

這些產(chǎn)品的要求對(duì)于醫(yī)院內(nèi)和醫(yī)院外來說也不一樣，醫(yī)院內(nèi)更追求高性能（注：這是ADI傳統(tǒng)的強(qiáng)項(xiàng)）。醫(yī)院外要求低功耗、高性能、無線傳輸、數(shù)據(jù)服務(wù)等。

下圖介紹了ADI的體征信號(hào)監(jiān)測在可穿戴設(shè)備中的應(yīng)用。對(duì)于幾大基本特征，諸如心率、心電、血氧等，ADI都有相應(yīng)的傳感器，包括體溫、阻抗、光學(xué)等，從模擬信號(hào)處理到數(shù)字信號(hào)處理，從無線通訊到最后的算法，是一套完整的解決方案。因?yàn)閷?duì)于終端客戶或應(yīng)用場景，大家最需要的是一個(gè)場景，一攬子解決方案可提供一個(gè)判斷，以解釋這種信號(hào)和數(shù)字帶來的意義。

下圖是ADI體征信號(hào)采集和處理的主要技術(shù)及產(chǎn)品，主要是硬件。

體征信號(hào)里，從基本原理出發(fā)分類，分為以下幾類：光電、阻抗、生理電勢、體溫、運(yùn)動(dòng)、環(huán)境，ADI產(chǎn)品中，紅顏色的是新產(chǎn)品。ADI產(chǎn)品都具備這樣一些特征：低功耗、診斷級(jí)信號(hào)，完整的解決方案、專利技術(shù)服務(wù)等。

ADI的優(yōu)勢是能提供診斷級(jí)性能。那么，一個(gè)可穿戴場景為什么要診斷級(jí)性能？如果大家比較清楚的話，可穿戴設(shè)備在五六年前就比較火了，相對(duì)有一個(gè)概念——萬物互聯(lián)、人體大數(shù)據(jù)。但是在最近幾年又有點(diǎn)降溫，因?yàn)樵卺t(yī)療領(lǐng)域，醫(yī)生不認(rèn)可。關(guān)鍵原因是采集的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。所以未來在可穿戴應(yīng)用場景下，消費(fèi)級(jí)的電子產(chǎn)品也需要往診療級(jí)性能上靠，才能真正地實(shí)現(xiàn)它原始的使命，最終在醫(yī)院外也實(shí)現(xiàn)慢病管理，或者遠(yuǎn)程醫(yī)療。

下圖是ADI對(duì)于智能可穿戴/健康可穿戴/大健康領(lǐng)域的一站式總體解決方案。為此，ADI在美國還專門把所有的解決方案作出一個(gè)手表，這是跟一家美國公司合作的。這個(gè)產(chǎn)品證明了ADI在所有產(chǎn)品級(jí)別的方方面面能夠提供一些應(yīng)用，能夠提供方案演示、客觀評(píng)估、快速算法等。

5 歡迎國產(chǎn)芯片同臺(tái)競技

現(xiàn)在國產(chǎn)芯片替代的呼聲也比較高，這對(duì)ADI是不是帶來了一些挑戰(zhàn)？

實(shí)際上，這是個(gè)廣泛存在的話題，不僅僅是在醫(yī)療半導(dǎo)體領(lǐng)域。從行業(yè)人士角度來看，ADI不僅不排斥，反而感到很欣慰，因?yàn)榭吹胶芏嘀袊哪M半導(dǎo)體企業(yè)有自己的能力和產(chǎn)品。

ADI已發(fā)展了50多年，經(jīng)歷了包括歐美日半導(dǎo)體企業(yè)的眾多競爭，現(xiàn)在又有了國內(nèi)很多欣欣向榮的模擬半導(dǎo)體企業(yè)的競爭，總體上對(duì)行業(yè)是好事，希望在競爭過程中，各家把自己的能力和優(yōu)勢都發(fā)揮出來，激勵(lì)這個(gè)行業(yè)繼續(xù)往下一個(gè)階段的創(chuàng)新去演進(jìn)，為最終的客戶提供更好的、更好的服務(wù)。

同時(shí)，競爭對(duì)ADI有促進(jìn)、激勵(lì)的作用。希望在競爭中繼續(xù)激發(fā)ADI對(duì)于創(chuàng)新的追求，引導(dǎo)出更多對(duì)最終用戶更有價(jià)值的創(chuàng)新。

6 ADI在AI方面的發(fā)展規(guī)劃

AI是未來的一個(gè)必然趨勢。

AI分幾個(gè)層面。ADI更關(guān)注的是前端的信息傳輸精準(zhǔn)度的挑戰(zhàn)。ADI將與合作伙伴攜手實(shí)現(xiàn)整個(gè)AI，例如提升信息層面的精準(zhǔn)度，包括診斷一些病情，或者問題判決的準(zhǔn)確度。

實(shí)際上，ADI現(xiàn)在已經(jīng)開始有一些這樣的嘗試，包括在跟一些客戶做非常深度的AI層面的合作，來提高整個(gè)疾病判定的準(zhǔn)確。但是ADI短期內(nèi)不會(huì)做AI處理器，或者做太多的非常直接的AI算法。