绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇医疗技术市场分析范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
胃癌是常见的消化系统恶性肿瘤之一, 可侵及胰头和十二指肠, 这也是胃癌直接浸润扩散的重要途径。为了更好的实施手术来改善患者预后, 本文选择本院胃癌侵及胰头十二指肠患者, 观察不同手术方式对此类患者的手术效果。现报告如下。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 选择本院2010~2014年收治的胃癌侵及胰头和十二指肠患者共60例, 同时排除营养不良一般情况差而不能耐受手术患者、排除淋巴结转移在第3站患者。所选患者淋巴结转移局限在第1站或部分第2站患者, 无远处转移, 上述患者分为观察组和对照组, 观察组患者36例, 其中男22例, 女14例;平均年龄46.9岁;体重最小46 kg, 最大59 kg, 平均体重52.9 kg。对照组患者24例, 其中男15例, 女9例;平均年龄48.2岁;体重最小45 kg, 体重最大57 kg, 平均体重51.1 kg。两组患者一般资料方面差异无统计学意义(P>0.05), 具有可比性。
1. 2 方法 两组患者均采用气管插管全身麻醉, 麻醉成功后实施手术, 观察组患者实施根治性手术, 根据胃癌侵袭情况, 实施胃大部分切除(或全切), 对第1站和第2站淋巴结进行清扫, 切除侵袭的十二指肠和胰头, 根据Child法对消化道进行重建, 胰、空肠二层套入式吻合, 胰管内放置支架和导管, 胆肠吻合口放置T管。对照组患者实施姑息性手术, 实施胃大部分切除或者全切术, 根据胃癌侵袭范围实施胃空肠吻合(或胃造口术)。两组患者均做好术后处理, 积极处理术后并发症等。
1. 3 观察指标 观察两组患者术后12、24、48个月的生存情况;观察两组患者术后并发症(吻合口瘘、急性胰腺炎、肠瘘、感染等)发生情况;对患者术前和术后12个月的应用状况进行检测, 检测白蛋白、转铁蛋白水平改变情况。
1. 4 统计学方法 采用SPSS17.0统计学软件对数据进行统计学分析。计量资料以均数±标准差( x-±s)表示, 采用t检验;计数资料采用χ2检验。P
2 结果
2. 1 两组患者术后并发症发生情况 观察组术后发生吻合口瘘1例、急性胰腺炎2例、肠瘘2例、感染2例, 并发症发生率为19.4%;对照组发生吻合口瘘1例、急性胰腺炎0例、肠瘘2例、感染1例, 并发症发生率为16.7%;观察组术后并发症发生率和对照组比较, 差异无统计学意义(P>0.05)。
2. 2 两组患者术后不同时间生存情况比较 观察组患者术后12个月生存率和对照组比较, 差异无统计学意义(P>0.05);观察组术后24、48个月生存率分别高于同期对照组生存率, 差异有统计学意义(P
2. 3 两组患者术前和术后12个月白蛋白、转铁蛋白水平检测结果 观察组患者术前白蛋白、转铁蛋白水平分别和对照组术前比较, 差异无统计学意义(P>0.05);观察组患者术后12个月白蛋白、转铁蛋白水平分别高于对照组术后同期水平, 差异有统计学意义(P
3 讨论
在胃癌扩散途径中, 胃癌直接浸润是重要途径之一, 贲门癌和胃底癌的扩散部位主要是食管, 胃窦部位癌灶容易向十二指肠和胰头部位进行扩散, 同时也可发生淋巴结转移, 即使早期胃癌也可发生淋巴结转移, 而淋巴结转移情况和癌灶侵袭程度有关, 所以在治疗胃癌时, 为了防止淋巴结转移以及防止向远处转移, 手术要切除病变部位以及周围相关淋巴结, 同时要实施术后化疗, 这样就有力的防止了向远处转移[1, 2]。本文所选的胃癌侵及胰头和十二指肠患者中, 部分患者实施姑息性手术, 观察组实施根治性手术, 观察组患者的手术后生存率高于对照组, 观察组患者术后营养状况改善情况优于对照组, 观察组术后并发症发生情况和对照组差异无统计学意义(P>0.05), 本文观察组选择根治性手术打破传统的姑息性手术观点, 传统手术认为根治性手术创伤大, 并不能提高患者生存率, 反而增加患者病死率[3]。
综上所述, 胃癌侵及胰头十二指肠的根治性手术能够提高患者生存率, 减少术后并发症, 改善患者生存质量, 效果显著, 值得借鉴。
参考文献
[1] 潘忠良, 徐建敏, 张学淼.胰十二指肠切除术在胃癌治疗中的应用.中国癌症杂志, 2004, 14(5):441-442.
电子健康档案系统是一个应用软件,能让医护人员在任何医疗服务环境中管理患者病史。其中一些具体信息包括:患者基本信息、预约日程安排、健康保险计划、内科和外科病史、过敏史、现在和过去的用药史、医疗问题、免疫接种、实验室和放射科登录系统、电子处方和再配处方、决策支持系统、治疗方案、转院和咨询追踪。
在过去10年里,施行电子健康档案的力度日益高涨。动力之一就是要改善患者护理的质量。美国国家医学研究院名为“跨越质量鸿沟”(Crossing the Quality Chasm)的蓝图提出,通过施行有决策支持的药物计算机化医嘱输入系统(Computerized Physician Order Entry,CPOE),每年可以使10万多人免于死亡。现在这个系统在多数电子健康档案中成为了必不可少的标准。在2009年健康信息管理系统学会(HIMSS)的主题演讲中,凯萨医疗机构(Kaiser Permanente)的CEO乔治・哈沃森称,在美国包括治疗不力在内的医疗失误将成为导致死亡的第三大因素,而这些失误是可以避免的。在另一项研究中,兰德公司(RAND Corporation)和信息技术领导中心(Center for Information Technology Leadership)估算,施行健康信息技术(Health Information Technology,HIT)每年可以减少800亿美元的医护开支。尽管好处显而易见,电子健康档案在美国的使用却是进展缓慢,并且面临许多障碍。
应用过程中面临的挑战
将纸质系统转变为电子系统并不像购买一些硬件和软件并将它们组装在一起那样简单。在变得对行医有价值之前,执业诊所将纸质系统转变为电子系统通常要经历长达一年时间低效和效益受损的日子。许多电子健康档案销售商建议,在使用电子健康档案的前几个月,将患者预约的诊症时间减少50%,这意味着诊所会在这个时期失去一半收入。患者护理也受到影响,因为当他们主动积极地使用电子健康档案时,上门找医生的次数就更少了。一些人会选择去另一家(离家或公司更近的)诊所,在那里他们能够立刻得到诊疗。这种收入损失十分可观,因为在美国通常一个15分钟的面诊费用为250美元,而一个小时的手术要费用为5000-10000美元。如此一来,电子健康档案应用的头号大敌就是成本。
施行一个新的电子健康档案系统,要进行非常严格的前期工作。医院和医疗诊所必须小心谨慎地在一大群销售商中挑选一个电子健康档案系统,满足它们在信息技术和业务流程方面的需要。信息技术基础设施可能需要用新硬件和软件来升级,以支撑电子健康档案系统并改善其连通性和安全性。
没有一个电子健康档案系统是重样的。定制太昂贵,而且可能并不适合基于SaaS(Software as a Service,软件即服务)的应用。所以挑选一个适用于现有业务流程的系统并不容易。许多电子健康档案系统设计比较落后,是利用20世纪60年代开发的MUMPS语言编写的。这些系统往往用户友好度较低,并且在使用过程中会引起许多问题。然而,老式系统仍然主导着大型医院市场,因为在这类市场中没有太多选择。
据估计,施行一个持久的电子健康档案系统所要做的努力中,多达80%用于将电子健康档案系统整合进入已有的临床工作流程。由于要满足医护人员的工作习惯和临床患者的需要,所以医护人员高度参与电子健康档案系统整合是关键。诊所进行整合工作的关键是重新设计工作流程并自定义模板。
重新设计工作流程是指,随着电子健康档案代替纸质记录,诊所员工和顾客的诊疗习惯要随之做必要的改变。由于医护人员使用新的电子健康档案系统来作图记录,他们必须接受在电脑上工作这种不同的做事方式,以及随着流程的改变如何与支持人员合作。比如,与手写记录相比,医生(和患者)或许会发现,敲键盘或者在检查室里放台电脑,同时进行问诊,这有点让人分心,或者说改变了医患的互动方式。而对一些医生来说,在一天结束的时候才写所有患者记录或许不切实际或没有效率。解决原有流程和引入新系统后,改变流程之间的这些问题是电子健康档案成功的关键。
美国政府的资金激励政策
美国政府意识到了医院和诊所在采用电子健康档案过程中所面临的挑战。作为奥巴马总统在2009年签署生效的法案的一部分,《经济与临床医疗信息技术法案》(HITECH Act)意在促进采用并富有成效地应用健康信息技术。大约192亿美元的福利基金将用于医疗保险和医疗补贴,以激励医院和诊所购买和使用电子健康档案系统。
什么是医疗保险和医疗补贴呢?它们是美国政府医护保险计划,意在帮助一些特定人群,他们买不起自己的保险。医疗保险是一个社会保险计划,为65岁及以上人群提供健康保险。医疗补贴用于那些低收入和/或残障人群。医生如果通过这两个政府计划提供他们的一些服务,就有资格获得电子健康档案系统资助。
在“美国医疗保险奖金发放时间表”中显示,如果在2011年某个医生能够证明其“富有成效地应用”了电子病历( Electronic Medical Record,EMR),那么他就有资格在这一年获得1.8万美元的医疗保险奖金,之后每年发放,到2015年总额达到4.4万美元。如果在2012年后采用电子健康档案系统,奖金就会减少。“美国医疗补贴奖金发放时间表”中显示,医疗补贴患者众多的诊所的医生有资格获得高达近6.5万美元的奖金。为符合资格的医院所设置的激励奖金将以不同方式发放。一些医院会获得200万美元的基础奖金,并依据医疗保险/医疗补贴人数比例免除相应费用。没有奖金上限,先到先得,直到基金告罄。
《经济与临床医疗信息技术法案》还为美国国家卫生信息技术协调办公室(ONCHIT)提供了资助。此办公室于2004年始建,监督健康信息技术标准,贯彻实施相应策略并影响评估。该办公室设立的目标是,“到2014年让每个美国人都用上电子健康档案”,并且发展全国健康信息技术基础设施,便于电子健康档案应用和信息交流。许多计划已经建立,以促进健康信息技术的发展和电子健康档案的应用。下面让我们来看三个例子。
第一,州医疗信息交换合作协议项目(State Health Information Exchange Cooperative Agreement Program)。这是一个5.48亿美元的奖金计划,支持各州或国家指定地区(SDE)在其行政辖区内建立医护人员之间进行医疗信息交流计划(HIE)。州医疗信息交流计划集中在电子处方、检验结果电子化发送和临床经验交流上。联邦医疗信息交流基金的每个接受者都要制定出策略和运作计划,将现有网络和新网络连接起来。此计划可以保证全美50个州的电子健康档案的推进工作。
第二,健康信息技术推广计划(Health Information Technology Extension Program)。6.77亿美元用于支持全美62个区域性推广中心(REC),覆盖了美国所有地区,以保证对全美各社区医护人员提供足量支持。区域性推广中心将支持并服务医护人员,以帮助他们快速接受电子健康档案并富有成效地应用。在加利福尼亚州,如果一名医生可以克服困难使用电子健康档案,那么他就能获得大约价值4100美元的免费服务。这些区域性推广中心还可以与电子健康档案销售商进行谈判争取一定数量的折扣,惠及所在州的医护人员。
第三,医疗信息技术劳动力发展计划(Health IT Workforce Development Program)。随着医护系统具有越来越高的技术含量,医护人员将需要高技术水平的医疗信息技术专家来辅助他们采用并高效应用电子健康档案。此计划的目标就是要训练出一批新的医疗信息技术专业劳动力,以改善医护质量、安全和成本效益。美国国家卫生信息技术协调办公室已经提供了1.16亿美元的奖金资助82所社区学院和5所大学以支持这个项目。
预期发展和投资机会
《经济与临床医疗信息技术法案》资金激励的结果就是,医疗信息技术成了产业,2011年正经历大幅增长,这种增长预计将会持续好多年。许多行业里的部门机构和公司促成了这种繁荣,包括电子健康档案销售公司、计算机硬件公司、采用电子健康档案的医院和诊所,以及受到资助提供电子健康档案辅助服务的政府部门。
2010年末,美国国家卫生信息技术协调办公室制定了暂行规定来认证电子健康档案系统。所有电子健康档案销售商必须要在五年内经过三个阶段的认证。自2011年6月开始,6个认证机构已经对350个电子健康档案系统和155个标准模型进行了完全认证。进行认证是为了保证这些电子健康档案系统可以帮助医生进行高效应用,以获得电子健康档案奖金。据医疗保险和医疗补贴中心(Center of Medicare and Medicaid,CMS)称,到目前为止医疗保险已经支出了7500万美元奖励那些已确证可以富有成效地应用经过认证的电子健康档案的医护人员。甚至那些在《经济与临床医疗信息技术法案》签署之前使用电子健康档案的机构也可以获得奖金。一个很好的例子就是,加利福尼亚州的凯萨医疗机构,该机构在2009年之前就投资了45亿美元用于实施Epic系统。它们现在只要向医疗保险和医疗补贴中心证明它们富有成效地应用了此系统,就能获得5亿美元的激励奖金。
事实上,全球调查公司RNCOS已经在其名为“美国医疗信息技术市场分析”的最新研究中估测,从2012年到2014年美国医疗信息技术产业将增长24%,电子健康档案和移动医疗设备的支持将更高。研究显示,目前在医疗信息技术上的支出每年约800亿美元。RNCOS的研究显示,美国72%的医生使用智能手机;20%拥有iPad并且已经有超过1万台移动式医疗设备在使用。所有这些都为移动医疗市场助了东风,预计从2012年到2014年会增长22%,如此也就推动了医疗信息技术的发展。越来越多的电子健康档案在其应用过程中正将iPad和笔记本电脑囊括进来。
针对人们对健康保障越来越高的要求,不免提出这样的问题,维持身体健康一定得要仰赖医生吗?而答案也正在逐步显现,随着科技进步,医疗行为正从医院走出,转而进入互联网家庭,让现代人的就医习惯和医疗设备市场面临巨大转变。
根据市场研究机构Databeans预测,至2011年全球医疗电子用半导体产值将超过40亿美元,以家用市场成长速度最快,平均年成长率高达12%。另一研究机构BCCResearch的最新调查报告也指出,全球家用医疗设备市场规模将从2007年的146亿美元,至2012年时增加到204亿美元,年均复合增长率(cAGR)将达到6.8%。辅助复健、治疗设备、监视/传感器与遥测设备等,成为家用电子医疗市场的大头,仅以血糖测量仪来看在2007年就有70亿美元商机,而到了2012年将成长到89亿美元;而有益健康的家用医疗设备,预估更将大举成长25%。
全球医疗电子市场的热闹,受到以下趋势影响:(1)人口老龄化;(2)发达国家和发展中国家的人们对于增进健康照顾的期望持续增加;(3)保险公司和雇主在医疗开销的支付和保险范围逐渐消减,但受保人或病患需缴纳的费用却日益增加;(4)日新月异的科技可针对许多症状较轻微的疾病,给予早期分析、预防与治疗。
其中,人口老龄化是推动家用医疗电子发展的主力之一,也是全世界各国都面临的问题。根据联合国报告指出,公元2000年全球老年人口达6亿人,预估至2050年将增至20亿,老年人口比例将高达21%。人口数最多的中国,同样也将拥有最多的老年人口。根据国家统计局的数据显示,2007年65岁及以上人口占全国总人口的比重达到8.1%,估计到2025年,老年人口将从现在的1亿4千6百万,增加到2亿9千万人。
BCC分析报告也指出,若以区域性来看家用医疗电子市场的销售额百分比,美国与加拿大目前是最大、也是成长最快的市场,占有全球市场的34.2%;而药品和医疗器械产品在其医药总产值中各占一半的欧盟占28.9%;包含中国在内的其它二十个发展中国家,则占市场比例的22.8%。
从生病了才看医生的治疗,到疾病的预防,在电子科技的推波助澜之下,保健医学将是未来的显学。不但大型的医院用治疗仪也逐渐朝便携式、经济型家用康复治疗器的方向发展,例如,全自动体外电击器、生育监测仪等;每个家庭也会将家庭医疗与保健视为必要的投资,选购家用医疗电子设备就像选购电视与冰箱等家电般平常。
医疗电子发展提出高标准严要求
上面一系列的数据显示,家用便携式医疗电子设备已成为医疗事业领域的热点而备受关注,在这种强烈市场需求的推动下,吸引了越来越多国内外设计和制造厂商的目光,各种新型的技术及产品一一呈现。
整体性能的提升需要各环节的有力支撑
医疗电子设备的研发也给设计者提出了很多特殊的要求和挑战。美国国家仪器公司(NI)技术市场部工程师倪斌表示,对便携式医疗电子的要求往往是高性价比、小巧便携、准确性,同时也更关注其硬件指标的高精度、高可靠性、以及更强大的医疗分析与功能集成性。尤其对于监控设备而言,设备可靠性成为与病人生命息息相关的一部分。另外从市场角度而言,要使得设备能够及时的打入市场,更多集成的高级分析功能已也成为将来的技术热点。
MIPs科技公司战略营销经理Ian Anderton则认为,医疗设备通常要比其他大多数工业设备有更高的性能,需要在设备中整合若干复杂的功能和接口。获取自各种传感器的数据需要利用-∑转换器从模拟转换为数字,并利用数字信号处理(DsP)技术进行处理,该技术通常不用于标准的微控制器。MIPS科技的微控制器有一个包括DSP ASE的选项,它是一系列超过40个DSP中心指令,可以加速常见于医疗设备软件类型的DsP算法,包括:快速傅立叶变换(FFT)和有限(FIR)及无限(IIR)脉冲响应滤波器。
同时他还指出,医疗设备还需具备局域网和个人区域网通信等类似于其他工业设备的能力。这些配置中的任何一个都需要具备存储器管理能力的高性能32位处理器,以实现网络的高数据传输率,支持用于这类环境的RTOs(实时操作系统)。在网络上传输的数据越敏感,就越需要具有嵌入数据安全保护功能的MCU。作为4K内核系列一部分的MIPS32 4KSd内核,可以通过一个叫做smartMIPS的特定应用扩展(AsE)提供这种保护能力。它增加了用于算法的密码加速,例如RSA、Ecc、DES和AEs。SmartMIPS还包括一个安全存储管理单元(MMu),它可以加扰高速缓存接口,进一步提高所提供的保护等级。增加smartMIPS扩展只增加了不到10%的内核尺寸,却可以利用软件唯一的实现方法实现高达10倍的性能。
德州仪器(TI)公司亚太区高效能模拟产品市场开发经理陈炳文也表示对这一领域的关注,他提出,在网络方面,无线通信技术对医疗电子产品有较大贡献,比如蓝牙技术、WiFi技术以及Zigbee技术等都在医疗电子产品中扮演着重要的角色。在此方面,TI支持范围广泛的无线协议,蓝牙、WLAN、ZigBee等。其推出的AFE58xx系列面向便携式超声波设备的新型模拟前端(AFE)。这个系列的首款器件AFE5805带给超声波设备极为清晰的影响效果。2007年7月,TI又了该系列的第二款产品一AFE5804,实现了在便携式超声波应用中的低功耗。AFE医疗超声波系列产品的最新成员是TI在2007年10月推出的业界首款16N道AFE5851与8道5gAVE5801产品,它们在电源效率与封装面积方面实现了革命性的突破,使手持式超声波系统产品能放到医生的口袋里面。
低功耗要求始终是关注的重点
医疗电子设备的改善与相应电子技术的提高息息相关,创新的半导体产品与贴合市场需求的解决方案才能让我们看到更多更好的设备。对便携式医疗设备来说,除高 可靠性外,更重要的因素就是低功耗。低功耗除了可延迟电池设备使用寿命、减轻它的重量和体积外,还有另外一个好处:因为一般低功耗需要用的电流和电压较低,所以其产生的EMI也相应比较小,那么对其他设备的干扰也就相应要更小。相信这也是意欲进入便携式医疗电子设备市场的各大厂商格外关注的技术指标。
MIPS公司的Ian Anderton表示,为了用最低的工作频率实现较高的性能等级,MIPs科技用于Mcu市场的处理器采用了非常有效的微架构,它构建了一个5段或8段流水线,可以实现高于1.5DMIPS/MHz的性能水平。同时通过不断提高电源效率降低电源供应成本,从而延长电池驱动系统的运行时间。
ADI公司市场部经理陆磊则提到,家用医疗电子设备对系统及各主要单元的要求通常包括低功耗、高性能、高集成度以及丰富的外设和接口。而ADI Blackfin处理器可支持动态电源管理和很低的待机功耗,能够提供较高的单位功耗运算能力,非常适合家用医疗设备要求,同时满足低功耗和高性能的要求。
在实现低功耗方面,更有多家半导体厂商提出了基于本身产品架构的旨在提高能源效率的特色品牌,包括美国国家半导体公司的PowerWise品牌,IBM和Freeseale大力推动的Power Architecture品牌等等。这些品牌正在逐渐扩展,其倡导的绿色节能概念已经不仅仅局限于自身产品的研发生产,而是已经渗透到从单芯片设计到系统开发的每个环节,作为一种设计理念被更多的芯片生产商以及系统应用商接纳和采用,在便携式家用医疗设备领域亦是如此。
辅助设计工具的采用将大大节省设计时间提高设计效率
可以说,因为和人体的健康、生命息息相关,无论是便携式医疗设备还是远程监控设备,从局部设计到整体性能的保证都有极高的要求。相关电子厂商要争得属于自己的那一块蛋糕,一方面要从提高自身产品的可靠性和高性能入手,另一方面也要不断缩短产品设计周期,以抢占市场先机。为实现这一目标,一些先进的功能强大的设计工具便成为设计工程师提高设计效率的不二之选。
Actel公司产品市场拓展高级经理Hezi Saar就表示,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。对于家庭测试、监控和诊断应用的医疗电子设备而言,Actel的单芯片混合信号Fusion FPGA提供了前所未有的高集成度,能够实现家用测试和监控设备的系统、功率和热管理一从系统掉电/上电功能到数据记录和温度感测。由于家用医疗设备需要低功耗和延长电池寿命,具有超低功耗Flash Freeze模式和功能丰富的Actel 5μW IGLOO FPGA便能为设计人员提供低至竞争可编程解决方案1/1700的功耗。在胰岛素泵中,超低功耗IGLOO FPGA可以将额外的黏胶逻辑和多功能―从人机接口(HMI)、显示、存储和通信控制以至微控制器功能一引进于单一封装中,从而节省材料清单、电路板面积、功耗和成本;而在成像应用方面,虽然一些医疗设备仍然使用墙壁电源,便携式趋势正对超便携式超声波成像系统造成重大影响,因此,这些应用不仅需要延长电池寿命,还需要大功率计算和高效的存储器存取。由于低功耗、可靠性和小型封装对便携式成像应用日益重要,超低功耗IGLOO FPGA已获选在下一代便携式成像设备中,用来处理设备的功率和重置管理功能,提供节能和延长电池寿命的优势。而且,FPGA产品还可提供耐辐射功能。
而NI的倪斌则认为,LabVIEW技术与NI的硬件平台可以简化这类FPGA应用的开发,加快开发流程与速度。通过LabVIEW的图形化编程方式,可以直接对FPGA进行编程而无需额外的工具和语言的要求,LabVIEw能自行将图形化代码编译并下载到FPGA中,同时NI集成FPGA的硬件开发平台,如CompactRIO,结合了IO电路、实时控制器,并兼容任意的NIC系列模块,帮助工程师实现快速开发复杂的医疗设备。
可以看到,无论是采用哪种设计工具,工程师都可借助其中庞大的工具库和强大的软件处理功能,为设计节省更多的时间,专注于更高性能的实现,从而高效地推出更有竞争力的产品。
国内医疗电子产业任重道远
作为21世纪最具潜力的明星产业之一,医疗电子产业得到越来越多的半导体厂商的关注和参与,而中国作为世界最大的消费市场无疑会成为众商家的必争之地,在这个巨大利益的分配中,国内的医疗电子产业又是怎样一种状况,面对众多国际知名厂商的冲击,它们是否能突围而出走出一条自己的特色之路呢?
NI公司的倪斌表示,目前医疗电子设备的竞争异常激烈,相对国外厂商手握高尖端技术不同,国内设备就技术含量而言相对较低,而国内厂商的优势在于快速定位开发方向以及及时降低开发成本。面对国内这个日益增长的医疗市场,如果不能通过快速的、有针对性及创新性的开发应用医疗系统,并及时抢占市场的话,则会在未来林立起更多的竞争对手,从而更难以在市场上生存。所以,对于国内医疗电子的开发而言,首先需要能在市场中找到适合自身企业的机会与产品定位,一味专注于低技术含量产品的价格战,不如高屋建瓴的通过增加产品附加值来提高利润。接下来,快速的开发流程是必须要具备的,只有高效率的原型化并产品化,才能快速将产品推向市场,同时根据市场反馈或产品反馈,设计人员需要及时改善设计及产品性能从而满足变化的市场要求。最终,通过自身的努力为民族产业在高精尖的医疗电子领域争取一席之地。
对此,TI公司的陈炳文的观点是,在中国市场,目前医疗电子产品主要还是偏重于大型的医疗器械生产。未来,医疗设备也将向数字化方向发展,并且要求诊断结果越来越精确。同时,一些厂商也已经注意到为了便于随时关注、监测身体状况,个人或家庭化医疗产品正在迅速发展,例如家用血糖仪、血压计等各种检测和监测设备。现在,个人保健医疗用品正朝着多功能化方向发展,并必将成为未来市场新宠。中国医疗电子产品的市场优势在于其庞大的内需。由于中国人口老龄化的趋势愈演愈烈,政府在这方面的投入随之增加,使医疗电子产品有更大的市场。但是,为了保持竞争优势,就更要求医疗电子厂商在保证其设备质量的基础上对设备功能进行优化、提升。
总体上,国内医疗电子产业的发展仍滞后于很多发达国家,相关的医疗电子企业在技术革新和适应市场变化的能力上尚待提高。尤其在当前产业热点已经转向拥有庞大市场空间的家用便携式医疗电子设备时,怎样快速捕捉到国内市场的 特殊需求并迅速做出反应,加大新品开发力度,加快产品研发速度,同时不断提升产品安全性、可靠性等质量保证,应该是众多国内医疗电子厂商思考和解决的重点。
向随时随地的健康保障推进
根据专业研究机构Databeans最新的报告内容,2007年医疗半导体市场由Toshiba、意法半导体与德州仪器等大厂所独占。然而随着更多新兴需求的增加,越来越多其它供货商正逐渐分食这块市场大蛋糕。由于产品设计对于更小尺寸、更低功耗与更高速度的要求提高,因此传感器、电源芯片、数据转换器等成为医疗电子需求最大的半导体器件,而信号调节和处理、接口以及无线技术等则成为最看好的新兴产品领域。
诊断与治疗为医疗电子现阶段最主要的应用范畴,不过,快速成长的家用医疗电子市场才是半导体供货商最看好的商机焦点。尤其在发展中国家市场,家用医疗设备成长更为快速,人们花费在医疗上的开支也节节高升。然而,传统的医疗基础设施不能完全满足现有需求,而建设与医疗成本皆高昂,人力资源也不一定足够,因此有市场分析师认为,家用医疗电子设备可能如手机般,以跳跃式的成长,在短期间内获得实现。
关键词:智能可穿戴;安全;信息;电池
DOI:10.3969/j.issn.1005-5517.2015.8.003
UL:智能可穿戴设备的合规性指导、安全等方面意义正日益凸显
现今可穿戴式设备的用途日渐广泛,应用环境迥异,目前欧美等市场,政府已经开始慢慢出台政策监管这一行业,中国也将紧跟欧美市场,致力出台相关政策。所以要符合各国各地区的法规要求,是可穿戴式设备进入市场的第一个挑战。此外,国际上并不存在指定或单一标准来评估所有的可穿戴式设备,且不同顾客与零售商可能提出额外要求,这些不确定因素都将直接提高可穿戴式产品开发的复杂度与风险性。
由于可穿戴设备制造商多为中小型企业,他们对国际法规缺乏明确了解,并无法充分整合产业链中有效资源,因此在发展过程中面临比较大的挑战。与此同时,可穿戴设备的安全问题也是很重要的挑战因素。以智能眼镜为例,镜架若采用金属材质,运作过程中所产生的热,很容易借由金属更快导热到人体皮肤,于是就有热的危险,因此标准规定:长时间穿戴在人体的电子产品,金属表面温度不可超过48℃;此外,金属若有锐角就存在穿刺皮肤的危险:喇叭耳机存有辐射与音波的疑虑:耳机音压不稳或长时间过大可能对耳膜造成伤害:提供能量的电池会有热与火的危险:产品附加的LED灯可能对人眼或皮肤造成伤害:上网视频通讯传输功能牵涉隐私安全:甚至边开车边使用智能眼镜可能涉及违反交通安全法规等。上述不胜枚举的安全问题都是制造商在开发产品时,以及消费者使用穿戴式电子产品时必须考虑的重点。
TUV SUD:检测认证驱动可穿戴的发展
在这个快速发展的行业,可穿戴产品需要高品质、创新的功能、完美的网络连接和时尚的外观生存。毫无疑问,目前的手机厂商以他们的出色的网络连接知识和专门的工艺,以获得智能手表在可穿戴产业的优势。但除了手环和智能手表,显然体育和健身可穿戴服装是另一个大有前途的领域,这使得传统的运动服制造商和新的创新公司参加了比赛。同样地,时尚和奢华配饰制造商可以扩大其产品范围到可穿戴产业,通过具有隐蔽可穿戴功能提高及引人注目的设计以创造新的可穿戴产品,所以,时尚和奢华配饰将是另一个大有竞争力的可穿戴产业领域,当然这也包括具有隐蔽可穿戴功能的奢华机械手表。在未来,几乎可以肯定,穿戴式医疗设备将在个人和公共卫生保健体系中发挥重要作用。
随着可穿戴设备日益演化,从智能珠宝到智能服装,接近人体使用的设备的安全风险的变成更大的关注。当设备制成附着到人体长期皮肤接触的设备时,可穿戴设备可能会有更高的安全风险时,包括使用潜在皮肤刺激性物质,无意识长期皮肤烧伤效应,并使用在动作的设备时,意想不到的机械伤害,特别是在无意识状态如熟睡中。当越来越多的设备可以连接或甚至植入人体的不同部分,使可穿戴设备的潜在危险增加。
迄今为止,没有关于可穿戴装置专门的安全标准。随着越来越多的前所未有的功能整合,可穿戴装置带来比其他传统的通信和不能穿戴的医疗和保健产品,并与人体连续使用更多的潜在风险。由于大多数可穿戴产品都在中国制造,TUV南德意志集团正处在一个很好的位置,来自官方机构和制造商在本地获得最新的可穿戴产品信息。作为市场领导者,TUV南德意志集团将为行业伙伴提供新型可穿戴式产品的专业咨询服务以及测试和认证服务,在未来,随着创新的可穿戴功能拓展,我们的服务范围也将扩大。
Gartner:新互动与新机遇
可穿戴设备将提供广泛的新兴体验与数字业务商机,但其分散复杂的市场也给开发者带来了挑战。到2020年,成熟市场内35%以上的人口将至少拥有一件可穿戴电子设备(不包括头戴式耳机)。在Gartner的近期研究中, “可穿戴”一词意指以某种方式穿戴在身体上的计算设备,以便与装在口袋或包内的智能手机等单独设备形成对照。这有意扩大了定义外延,不仅涵盖了智能手表等众所周知的设备,而且还包括了智能衣物、智能珠宝、智能鞋具、耳机、眼镜等个人饰品,充气自行车头盔等安全产品,以及医疗/健身传感器。可穿戴设备不仅局限于人类,用于跟踪或宠物健身的智能宠物项圈也已面市。
可穿戴时代才刚刚开始。研究人员与产品开发者正在研发各种新型可穿戴设备,例如智能指甲、可穿戴“自拍无人机”、智能隐形眼镜以及皮下传感器。从长远看来,部分可穿戴设备将从被动感应与显示功能发展到诸如裁缝机器人等更加主动的角色。此外,Gartner还预计可穿戴技术将快速演进,以支持新型可穿戴设备,并在诸如智能手表之类的成熟领域内改进功能特性。这些技术演进领域包括触感织物、新型显示屏技术、改进后的电池与可印刷电子产品。
就经济意义而言,可穿戴设备多种多样,难以归类为一个“市场”,但一系列重要趋势将影响整体领域,并影响终端用户与参与可穿戴产品及服务开发的企业机构。
这些趋势,一个关键的的主题是可穿戴设备领域将迎来快速发展。各企业机构必须设计系统与架构来应对变化,并应使用双模式IT等原则来实现必要的敏捷性。
IHS:新兴可穿戴设备更能引起人们关注
虽然可穿戴设备,在现阶段被广泛认知,智能手表等早已经走进人们生活。据IHS跟踪超过25个不同可穿戴技术产品类别的研究(助听器等),他们都具有数十亿美元的市场,而且更多的新兴应用如智能服装、头戴设备等,似乎更能引起人们的关注。
这其中也有经历过高速增长,近年来,如影像等类别产品。据IHS预计,GoPro公司2019年将营收33亿美元,而其公司在2014年收入为17亿美元。这其中绝大部分原因都是因为运动相机的原因。
头戴式设备也被业界普遍看好。Oculus Rift将在2016年的第一季度上市,这是一款虚拟现实设备,并且音频/视频内容方面有良好的体验,而在游戏方面Oculus公司宣布与Microsoft's Xbox平台合作。而另一款头戴设备,HTCVive预计和Oculus Rift时间相同。
ST:可穿戴MCU要低功耗、小封装
目前市场上可穿戴产品形态可谓是百花齐放。根据功能可以分成健康类、运动类、时尚类等等。健康类可穿戴产品主要用做生理特征的测量,比如心率,血氧,血压等。跑步爱好者们希望跑步时所佩带的耳机可以自动检测当前的心率,从而可以让自己的心率保持在减脂带当中从来达到更好的锻炼效果。蓝牙耳机可以以一种新的形态出现,平时不用的时候可以放在手腕上作为健康腕带。另外,支付功能在将来会变成可穿戴产品的标配,大家可以想象在公交车、地铁上只需把手腕一挥既可以完成支付的动作。海边游泳时也可以非常方便的用手环或者手表来买瓶矿泉水。
可穿戴产品理想的MCU需要符合以下要求,即低功耗、小封装以及在业界有无成功案例。意法半导体MCU广泛应用于各种腕带,手表以及眼镜当中。包括全球最大的手机厂商出品的可穿戴系列等等都是使用了ST的MCU产品。STM32L系列低功耗产品运行时功耗低至86μA/MHz,在STOP模式下即保持所有RAM中数据时仅消耗400nA电流。STM32LO以及STM32L4系列更集成了多种低功耗外设,比如低功耗定时器,低功耗UART,低功耗ADC等等进一步降低了系统的整体功耗。当然,除了MCU之外传感器、蓝牙等都是可穿戴产品中不可缺少的部件。
Littelfuse:为可穿戴设备制造商提供专业的保护
随着消费者越来越热衷于可穿戴设备,不断变小的外形以及对于改善设备性能的需求,如何采用先进的电路保护技术以保护产品便成为电路设计人员所面临的挑战。据IDTechEx预测,其全球销售额预计将从2014年的140亿美元增长至2024年的超过700亿美元。
可穿戴技术对电路设计人员而言,是一种有趣的挑战。为什么?想想这些设备被设计成与消费者密切相关的产品。因为他们是直接通过接触皮肤进行穿戴,极大的暴露风险是使用者产生的静电。不幸的是,即使最简单的人体接触便极可能产生短暂的静电放电(ESD)。如果没有适当的保护,任何传感器电路、蓄电池充电接口、按钮、或数据输入输出可以为ESD提供进入可穿戴设备的路径,对电子产品造成不可挽回的伤害。
针对这些潜在的ESD电路威胁,Littelfuse公司不断投资于新工艺的开发,继续加强他们半导体ESD保护器件。可穿戴设备制造商受益于专业提供的电路保护技术,因为他们有助于提高产品的安全性和可靠性。
降低钳位电压,保护最敏感的电路:在静电放电事件中,静电放电保护器的主要工作是尽可能地分流和消散尽可能多的静电放电瞬态脉冲。更低的电容,避免干扰高速数据传输:虽然电路保护是静电放电保护器件的主要目的,但是起到这层效果的同时,还应不会对受保护电路的日常运转造成干扰。
更小的外形尺寸,适合可穿戴设备有限的电路板空间:不管一种保护器件的性能有多么优良,如果对其所要保护的应用不适配,也不会特别有用。
美光:可穿戴产品“跨越鸿沟”
对很多人而言,可穿戴设备是智能手表或健身监测器的代名词。经过多年发展,这两种产品已趋近成熟,也受到越来越多的关注。虽然还有不少创新空间,但它们已经足够成熟。根据Geoffrey A Moore在1991年最早提出的产品鸿沟概念,这两类产品都已“跨越了鸿沟”。简单来说,就是现在不仅创新者和早期采用者(也称作“有远见的人”)对这些产品感兴趣,实用主义者也对它们青睐有加。
在智能手表和健身监测器继续抢占更多消费者心理份额的同时,可穿戴设备领域的许多其他创新也取得了显著进展。
录音录像和社交活动:GoPro生产的高品质相机广泛用于冲浪、滑雪、跳伞等运动领域。这些相机有众多配套的附件,让用户能以有趣的角度将相机装到各种表面上,从而拍出如果不用专业设备根本无法获得的照片和视频。
提升生产力:可穿戴设备可广泛用于诸多商业应用(例如,手术、机器故障诊断和修理)。头顶显示器中的信息能够根据具体环境变化,从而起到提升生产力、提高效率和改善工作流程质量的作用。虽然Google Glass的首款原型机算不上成功的商业案例,不过它为这一拥有巨大潜力的产品类别奠定了基础。
体育锻炼:可穿戴技术越来越接近现实生活,从而推开了颠覆性使用体验的大门。它能够全面丰富运动体验,包括提供相关数据以帮助激发用户的运动热情、促进用户加强体育锻炼,并最终改善他们的运动效果。智能织物是健身用可穿戴设备发展的另一个方向,与现在传感器位于外部设备上不同,智能织物是直接将传感器嵌入织物内部。虽然智能织物属于比较新的产品类别,它却蕴含着巨大潜力。
游戏、娱乐和虚拟现实:简单来说,虚拟现实(VR)就是用计算机模拟生活场景,创造身临其境的多媒体体验。这项技术可以模拟现实世界中实际存在的实体,也可以模拟虚幻世界,并且可以让用户与虚拟现实世界互动。
Silicon Labs:可穿戴设备厂商正在寻求产品差异化
目前,可穿戴电子产品主要包括智能手表、腕带和臂带设备、智能眼镜等。腕戴式健身手环和智能手表正从基本的加速计式“智能型计步器”迈向包含心率监测器之类的生物识别感测。带动这股趋势的是,制造商在成长迅速的可穿戴装置市场中寻求差异化,以及经过教育的消费者想要以更有效的训练来尽量提升能效与体能。
大多数可穿戴产品的功能正变得日趋复杂化,例如腕带和臂带产品主要是通过动作跟踪来采集健身或者健康方面的数据,包括步伐数、运动里程、能量消耗、心脏/脉搏速率、血氧饱和度等。
但还有另一项健康数据在之前的大多数产品中却被忽视了,这就是紫外线(UV)指数检测。鉴于过量的紫外线照射会侵害人的皮肤,甚至诱发皮肤癌,所以用户对于可穿戴产品具有紫外线检测功能的需求正在逐渐上升,那么将紫外线指数检测加入智能手表、腕带和臂带设备等可穿戴产品的标准功能中就显得越发必要了。
在上述趋势的推动下,现在有越来越多的可穿戴产品开发商开始重视在他们的产品中加入非入侵式光电监测器和紫外线指数检测功能,因为他们希望通过提供这新功能来寻求可穿戴产品的差异化设计。
过去在穿戴式设计中加入心率传感器需要比较大的空间,现在把比较小的高灵敏度光电二极管跟模拟数字转换器整合起来,加上模拟滤波与LED驱动器,这样就能大大降低噪声层,使用较少位数的模拟数字转换器,并且缩小体积。
能效和电池寿命是设计可穿戴产品时的两个最重要的考量因素,这两个因素是相互关联的。成功的可穿戴计算产品必须有一个很长的电池寿命,因为消费者不希望每天都要摘下他们的可穿戴产品或每两天充一次电。由用户可自行更换的纽扣电池供电的可穿戴产品正变得越来越受欢迎,特别是如果更换间隔是4-6个月或更长时间。
ADI:高集成度.小体积.低功耗、低成本
目前已在市场上比较成熟的手表以及手环类产品已经日趋成熟,除此以外,健康类可穿戴产品已经在鞋、帽以及眼镜的出现,除此以外,可穿戴的脑电产品也会快会在市场上出现,其可实现更加炫酷好玩的应用体现,例如你的睡眠监测将更加准确科学,你对外界环境的变化的反应将被监测或量化,例如带有脑电监测的耳机,可以监测你对哪类音乐的不同反应等,这些都可以用来开发非常有趣的应用。配饰类的智能化产品也使得可穿戴家族的产品系类更加丰富。
除了新型的传感器IC外,对于模拟调理及数字处理IC,其共性需求是类似类似的高集成度、小体积、低功耗以及低成本的传感器硬件在将来的可穿戴设备开发中会成为越发关键的要素;后台数据的分析处理及反馈到终端用户将是维持用户持续使用的必经之路:但是我们要意识到,就目前的市场应用情况及技术发展来看,对于运动的检测及计量相对成熟,但是对于在运动状态下的相关生命体征信号快速及精确的监测目前还有改进的空间。所以相对应的会催生和提升传感器及信号处理方面的新技术进步和发展,例如光电法测量体征信号如心率,血氧含量及其他健康指数等,这需要更新的光电传感器技术以及相应的系统级数据处理技术,其中包括日常运动情况下的持续准确测量以及采集到数据的后台融合及分析使用等。
对可穿戴设备来说,硬件层面最大的挑战就是功耗和体积,自然半导体厂商会在如何降低功耗以及提高集成度方面大做文章,尤其是对于健康保健类功能所需要的传感器以及混合信号产品方面的产品。除此以外,半导体厂商还会在提供硬件支持的同时,推出并完善整体方案的服务包括相关软件及数据处理等。
零距离连接用户,福禄克拥抱移动互联
随着智能手机终端的大屏化、中国品牌的崛起和手机应用体验的不断提升,移动互联正在逐步取代PC互联,成为用户上网、聊天、购物、搜索的不二之选。我国电信产业目前正式进入了4CJ时代,4CJ网络正在以更快的通信速度、更低的资费及对大数据量传输的承载力在未来极大促进移动互联的发展。