醫(yī)療電子控制器正悄然實現(xiàn)技術(shù)革新，未來會是怎樣的智能醫(yī)療新時代?看安森美、艾邁斯歐司朗、芯科科技和邁瑞生物等大咖怎么說！

編者按：

在當(dāng)今醫(yī)療科技飛速發(fā)展的浪潮中，醫(yī)療電子控制器如同智慧的大腦，精準(zhǔn)地指揮著各種醫(yī)療設(shè)備的運行，從精密手術(shù)機(jī)器人到便攜式健康監(jiān)測器，無一不在彰顯著其不可或缺的地位。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)的深度融合，醫(yī)療電子控制器的應(yīng)用邊界不斷拓展，不僅提升了診療效率和精度，更為小型化和智能化醫(yī)療、安全可靠的醫(yī)療設(shè)備等開辟了廣闊前景。

針對醫(yī)療電子控制器當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來的發(fā)展方向，產(chǎn)業(yè)鏈上下游的半導(dǎo)體器件資深應(yīng)用專家和醫(yī)療設(shè)備制造商就此展開對話，洞悉半導(dǎo)體器件的應(yīng)用空間及趨勢。

對話導(dǎo)覽：

1.簡要談?wù)劗?dāng)前醫(yī)療電子設(shè)備在性能上提出了哪些需求和挑戰(zhàn)?做出了哪些應(yīng)對方案?

2.醫(yī)療設(shè)備種類繁多，功能各異。能否結(jié)合具體案例談?wù)勗诖龠M(jìn)醫(yī)療電子控制器實現(xiàn)小型化和智能化中實現(xiàn)了哪些創(chuàng)新應(yīng)用方案?

3.在醫(yī)療電子控制器的半導(dǎo)體器件選擇中，如何把控器件的穩(wěn)定性與可靠性，以保障設(shè)備的質(zhì)量與安全?

4.能否結(jié)合具體產(chǎn)品方案談?wù)勀壳澳翅t(yī)療電子控制器的半導(dǎo)體器件(包括MCU、功率器件及模擬IC等)的用量情況如何?具體有哪些參數(shù)要求?

5.未來幾年內(nèi)，醫(yī)療電子控制器領(lǐng)域有哪些值得關(guān)注的市場應(yīng)用和發(fā)展趨勢?

受訪嘉賓：

1.簡要談?wù)劗?dāng)前醫(yī)療電子設(shè)備在性能上提出了哪些需求和挑戰(zhàn)？做出了哪些應(yīng)對方案？

艾邁斯歐司朗屠磊：性能上的需求直接反應(yīng)在對功耗更苛刻的要求上，而更低的功耗則直接提高了對散熱、封裝、工藝等標(biāo)準(zhǔn)的要求。對于這些技術(shù)挑戰(zhàn)，加大開發(fā)投入是必不可缺的。正所謂“兵馬未動，糧草先行?！北热缙占暗腃T成像技術(shù)，目前仍有不少的局限性，比如黑白成像、噪聲偽影以及空間分辨率導(dǎo)致的小型病灶不清晰而影響診斷等。

面對這些挑戰(zhàn)，艾邁斯歐司朗正在研發(fā)的光子計數(shù)Photon Counting科技正是CT成像技術(shù)的一大飛躍。傳統(tǒng)CT探測器容易受到物理分隔的限制，而光子計數(shù)探測器通過半導(dǎo)體晶體直接讀取光子信息，并由陽極靶面密集的像素矩陣接收，顯著提高了X光射線的利用率及圖像的空間分辨率，達(dá)到提升圖像質(zhì)量的效果，提供更精確的診斷。

芯科科技Brian Blum：隨著用戶需求的變化，醫(yī)療電子設(shè)備在性能方面的需求也與日俱增，例如更快的數(shù)據(jù)處理速度、更穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)連接、更低的能量消耗等，這些需求也對半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展提出了挑戰(zhàn)。芯科科技作為半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)，擁有豐富的專業(yè)知識和深厚的技術(shù)積累，并推出了新產(chǎn)品來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。

芯科科技最新的低功耗藍(lán)牙BG26 SoC采用ARM? Cortex?-M33 CPU和用于射頻與安全子系統(tǒng)的專用內(nèi)核，以多核形式實現(xiàn)了性能更高的計算能力。同時，憑借出色的傳輸功率和卓越的接收器靈敏度，可確保連接性能，并維持高數(shù)據(jù)速率，減少重傳次數(shù)以節(jié)省功率和信道容量，確保了產(chǎn)品的可靠性。此外，通過嵌入人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)硬件加速器，還可以在處理速度提高8倍的情況下，將功耗降低為原來的1/6，實現(xiàn)更高的能效。

2.醫(yī)療設(shè)備種類繁多，功能各異。能否結(jié)合具體案例談?wù)勗诖龠M(jìn)醫(yī)療電子控制器實現(xiàn)小型化和智能化中實現(xiàn)了哪些創(chuàng)新應(yīng)用方案?

安森美Henry Yang：安森美耕耘醫(yī)療行業(yè)已經(jīng)有三十多年的歷史，例如在專業(yè)助聽器的產(chǎn)品化落地中，安森美解決方案集成了多核處理器、先進(jìn)的音頻處理算法、低功耗藍(lán)牙模塊和豐富外圍接口的系列核心產(chǎn)品，能夠?qū)崿F(xiàn)卓越的音質(zhì)、長電池壽命和無線連接功能，幫助助聽器制造商打造出高質(zhì)量、智能化的助聽器產(chǎn)品，顯著提升用戶的聽覺體驗。特別是專業(yè)助聽器平臺的全球性能標(biāo)桿Ezairo 83XX系列片上系統(tǒng)(SoC)解決方案，集成了高性能的模擬和數(shù)字信號處理功能，以及電源管理和無線連接能力，為助聽器制造商提供了一個高度集成的平臺，可以實現(xiàn)高性能的助聽器解決方案。

芯科科技Brian Blum：在小型化方面，隨著技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體芯片的尺寸在不斷縮小，再借助芯片級封裝(CSP)等先進(jìn)的封裝技術(shù)，可以幫助醫(yī)療電子設(shè)備變得更加緊湊，顯著減小體積。在智能化方面，通過采用多核形式的芯片可使醫(yī)療電子設(shè)備實現(xiàn)性能更高的計算能力，同時借助集成的人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)硬件加速功能可以提高處理速度;通過無線通信技術(shù)，設(shè)備能夠方便地與其他醫(yī)療設(shè)備、智能手機(jī)或云端服務(wù)器進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交換，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、移動醫(yī)療等應(yīng)用。

芯科科技推出了多款小型化、智能化產(chǎn)品，可用于醫(yī)療電子設(shè)備。除了上述提到的BG26 SoC，BG27 SoC也專為微型聯(lián)網(wǎng)設(shè)備打造，微型2.3x2.6mm封裝，低至0.8V工作，適配醫(yī)療設(shè)備，已應(yīng)用于牙齒監(jiān)測，采集唾液數(shù)據(jù)診斷健康。

3.在醫(yī)療電子控制器的半導(dǎo)體器件選擇中，如何把控器件的穩(wěn)定性與可靠性，以保障設(shè)備的質(zhì)量與安全?

中科樂普李學(xué)瑞：在半導(dǎo)體器件的使用上，目前更傾向選擇國外供應(yīng)商，因其質(zhì)量和供應(yīng)鏈穩(wěn)定性較高，鮮少遭遇因器件質(zhì)量問題影響產(chǎn)品的情況。國內(nèi)廠商的器件在質(zhì)量與供應(yīng)方面也表現(xiàn)穩(wěn)定，但當(dāng)前使用較少。未來若有更多優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)品牌，或?qū)⒃黾悠湓卺t(yī)療電子領(lǐng)域的應(yīng)用。

賽樂醫(yī)療錢成：在醫(yī)療電子控制器元器件時選擇上，我們重點關(guān)注過電流、高電壓承受力及EMC性能。國外元器件在長期穩(wěn)定性和壽命方面表現(xiàn)更優(yōu)，會更傾向選用。

4.能否結(jié)合具體產(chǎn)品方案談?wù)勀壳澳翅t(yī)療電子控制器的半導(dǎo)體器件(包括MCU、功率器件及模擬IC等)的用量情況如何?具體有哪些參數(shù)要求?

邁瑞生物鄭寶堂：目前，醫(yī)療電子控制器中半導(dǎo)體器件的用量穩(wěn)定，依訂單規(guī)模而定。前沿設(shè)備往往采用較為成熟的技術(shù)，如單臺設(shè)備及類似工作站的產(chǎn)品。在參數(shù)要求上，MCU的選擇偏重于平臺化和成熟性，對核心性能要求并不高。十幾年來，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和需求變化不大，行業(yè)更傾向于使用經(jīng)過時間驗證的解決方案。

中科樂普李學(xué)瑞：我主要專注于FPGA相關(guān)工作。在醫(yī)療電子領(lǐng)域，MCU、功率器件及模擬IC的使用量通常由具體設(shè)備的功能和設(shè)計需求決定。

賽樂醫(yī)療錢成：在醫(yī)療電子控制器領(lǐng)域，半導(dǎo)體器件的用量根據(jù)設(shè)備類型和規(guī)模而異。以小型手持醫(yī)療設(shè)備為例，如牙科專用工具，每款產(chǎn)品可能僅需單一微控制器(MCU)。功率器件的使用量同樣有限，因為這類設(shè)備體積較小。在選擇MCU時，重點考量的是其提供的I/O口數(shù)量和功能，傾向于使用經(jīng)驗證的品牌，以確?？煽啃院托阅軡M足需求。對于手持式醫(yī)療設(shè)備而言，MCU的選擇更注重實際應(yīng)用中的穩(wěn)定性和功能實現(xiàn)，而非追求極端的參數(shù)指標(biāo)。

5.未來幾年內(nèi)，醫(yī)療電子控制器領(lǐng)域有哪些值得關(guān)注的市場應(yīng)用和發(fā)展趨勢?

芯科科技Brian Blum：得益于半導(dǎo)體技術(shù)的快速發(fā)展，遠(yuǎn)程醫(yī)療、可穿戴醫(yī)療、便攜式醫(yī)療設(shè)備成為人們重點關(guān)注的領(lǐng)域。無線連接技術(shù)正是這些設(shè)備實現(xiàn)更廣泛功能和更高性能的重要基礎(chǔ)。芯科科技始終在利用自己多樣化的無線技術(shù)支持這些醫(yī)療設(shè)備的開發(fā)，幫助設(shè)備追蹤患者的生理狀況，提供遠(yuǎn)程護(hù)理功能，這對于降低醫(yī)療保健的成本和提高醫(yī)療保健服務(wù)的可獲取性而言日益重要。芯科科技還會不斷創(chuàng)新，進(jìn)一步將眾多特性和功能集成到越來越小、越來越高效的芯片產(chǎn)品中。新的制造節(jié)點和持續(xù)的創(chuàng)新將不斷提高產(chǎn)品性能，支持醫(yī)療設(shè)備制造商打造出更小型、更便宜、功能更適用的產(chǎn)品。

艾邁斯歐司朗屠磊：對于臨床醫(yī)學(xué)，成像效果的提升將直接提升診斷的準(zhǔn)確率。如光子計數(shù)技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的CT成像，光子計數(shù)可以提供彩色成像，幫助診斷小尺寸病灶，并提高圖像信噪比，有效杜絕由于噪聲帶來的成像不清晰。但除了成效效果外，光子計數(shù)更大的優(yōu)勢是其增加了CT掃描的安全性——光子計數(shù)支持使用效率更高的顯影劑，提高了醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性和安全性。雖然目前光子計數(shù)技術(shù)仍在開發(fā)的過程中，但我們有理由相信，在不久后的將來，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用拓展，光子計數(shù)有望在全球范圍內(nèi)得到更廣泛的應(yīng)用，為人類健康事業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。AI在線診斷等革命性的CT成像技術(shù)的引入，對傳感器讀出速率、精度和準(zhǔn)確度，都有更高的要求和挑戰(zhàn);半導(dǎo)體光學(xué)探測器包括光子計數(shù)探測器的發(fā)展可以更好的和應(yīng)用端相結(jié)合，提升醫(yī)療產(chǎn)業(yè)整體升級速度。

邁瑞生物鄭寶堂：未來，醫(yī)療電子控制器肯定會國產(chǎn)化。家庭醫(yī)療設(shè)備普及與個性化健康管理將被重點推進(jìn)，同時專業(yè)醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用拓展，全面提升醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)水平。

中科樂普李學(xué)瑞：未來醫(yī)療電子領(lǐng)域，家庭便捷式醫(yī)療設(shè)備及健康監(jiān)測系統(tǒng)將被重點關(guān)注，以順應(yīng)老齡化社會需求。智能穿戴設(shè)備，如健康監(jiān)測手表，因其數(shù)據(jù)可靠性和即時健康狀況檢測能力，具有強(qiáng)勁發(fā)展?jié)摿Α４送?，AI分析技術(shù)應(yīng)用于ECG心電圖、血氧等生命體征監(jiān)測，實現(xiàn)預(yù)警功能，同樣被視為前景廣闊的領(lǐng)域。

結(jié)語：

近年來，醫(yī)療電子控制器的設(shè)計趨向于小型化、智能化和低功耗，以適應(yīng)更多復(fù)雜應(yīng)用場景的需求。同時，隨著對患者隱私保護(hù)意識的增強(qiáng)，數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)成為了控制器開發(fā)的重要考量，加密技術(shù)和安全協(xié)議的應(yīng)用日益廣泛。此外，為了應(yīng)對醫(yī)療設(shè)備的長期穩(wěn)定運行挑戰(zhàn)，控制器可靠性和耐用性的重視程度也得到了顯著提升，半導(dǎo)體器件的質(zhì)量顯得尤為重要。

展望未來，醫(yī)療電子控制器的發(fā)展將更加聚焦于集成度更高的系統(tǒng)級芯片(SoC)設(shè)計，以及與云端服務(wù)的無縫連接，以實現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)的實時分析和智能決策支持。同時，隨著5G通信技術(shù)和AI在線診斷的普及，高速數(shù)據(jù)傳輸將為遠(yuǎn)程醫(yī)療和即時診斷帶來革命性變革。

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審核編輯 黃宇