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1　醫(yī)療器械市場概述

隨著科技進步，醫(yī)療行為正從醫(yī)院走出，轉而進入互聯(lián)網(wǎng)家庭，讓現(xiàn)代人的就醫(yī)習慣和醫(yī)療設備市場正面臨巨大轉變。中國近年GDP年增長率始終保持在7%左右的水平，而醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度約為GDP增長速度的兩倍，醫(yī)療器械行業(yè)正成長為最具吸引力的市場之一。

綜合分析中國醫(yī)療器械市場的增長原因主要如下：

（1）新醫(yī)改政策

從2009年4月初，我國出臺8,500億元新醫(yī)改方案，8,500億是醫(yī)療體制改革方案確定未來三年醫(yī)改投入的總額。新醫(yī)改主要包括四個方面：農(nóng)村醫(yī)療基礎設施、公共醫(yī)療、城市醫(yī)療服務和基礎醫(yī)療的報銷。這幾個方面將使中國醫(yī)療系統(tǒng)和觀念實現(xiàn)“重治療”到“重預防”的轉變。首先這些轉變帶來的是對于基礎醫(yī)療設備實實在在的需求，例如超聲、X線機、生化儀和心電圖儀這類 “基礎設備”將會是中國政府集中采購的重點。在新醫(yī)改政策的刺激下，基層醫(yī)院“填補缺口”和“更新?lián)Q代”將促使相關基礎設備市場迎來大幅增長，相關企業(yè)將迎來產(chǎn)能釋放和業(yè)績大幅增長的時代。

（2）替代進口

在高端醫(yī)療器械領域，高端精密儀器由于技術相對復雜，研發(fā)投入高，替代難度大，目前依然是跨國公司的天下，主要高端市場80%以上的份額被跨國企業(yè)占據(jù)，多數(shù)關鍵技術被發(fā)達國家大公司所壟斷。短時間內不具備突破能力。而對于高端耗材，由于研發(fā)難度相對較小，同時很多新興領域國內具有很好的技術實力，所以存在替代進口的機會。目前國內三家醫(yī)療器械上市企業(yè)都在不同程度上實現(xiàn)了核心產(chǎn)品的替代進口，從而帶動企業(yè)的高速發(fā)展。

（3）消費升級

伴隨著GDP持續(xù)增長帶動的消費升級以及醫(yī)藥市場的結構調整，中國醫(yī)療器械市場將長期保持15%以上的增速。一方面全球醫(yī)療器械市場規(guī)模大致為全球藥品市場規(guī)模的40%，而我國這一比例近年來雖然有所提高，但是仍然不到15%，消費升級動力依舊強勁。

（4）老齡化

老齡化將帶動醫(yī)療器械整體需求，尤其是伴隨經(jīng)濟水平提升的對自我診斷需求的提升將大力推動家用醫(yī)療器械的高速發(fā)展。我國的 65 歲以上人口從1982 年的 4,900 萬提高到了2008 年的1.1億人，占總人口比例從1982年的4.9%提高到了2008年的8.3%， 預計到2030年這比例將達到25%。我國老年人口患有慢性疾病的概率超過80%，同時具有兩種以上慢性病老人在60%以上。（數(shù)據(jù)來源：國家老齡委）

中國醫(yī)療器械市場潛力巨大，將維持快速增長。全球醫(yī)療器械行業(yè)成長性優(yōu)于藥品市場，未來將維持10%～15%的復合增速。雖然發(fā)達國家占據(jù)了78%的市場份額，然而以中國為代表的發(fā)展中國家市場正經(jīng)歷著快速的成長，依靠成本優(yōu)勢和研發(fā)積累提升產(chǎn)業(yè)鏈地位。不斷增加的醫(yī)療費用支出、日益提升的消費能力和健康意識將是推動行業(yè)發(fā)展的積極因素，醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革給行業(yè)發(fā)展注入額外動力，成為釋放被壓抑需求和打開未來潛在空間的誘發(fā)力量。資源配置再平衡、升級換代以及產(chǎn)業(yè)轉移等內外部動力相互交織。此外，隨著消費者保健意識的加強，家庭醫(yī)療器械的需求會不斷攀升。

2　醫(yī)療器械發(fā)展方向及要求

醫(yī)療器械將借助科技優(yōu)勢，實現(xiàn)醫(yī)電一體化。產(chǎn)業(yè)升級大勢所趨，中國醫(yī)療器械行業(yè)從傳統(tǒng)制造走向高科技發(fā)展之路。制造加工是中國醫(yī)療器械行業(yè)發(fā)展的基礎，經(jīng)過積累已經(jīng)建立了完整的產(chǎn)品體系，并在中低端產(chǎn)品領域建立了舉足輕重的地位。中國醫(yī)療器械積極進行技術升級，爭取內需市場和外部產(chǎn)業(yè)轉移機遇。產(chǎn)品質量、技術結構方面的提升使得中國企業(yè)在監(jiān)護、醫(yī)學影像設備、臨床實驗室設備和微創(chuàng)介入治療等領域獲取了顯著成果。創(chuàng)新發(fā)展的大趨勢不可逆轉，計算機斷層掃描、核磁共振、心電生理儀器、人工關節(jié)等將是下一步占領的制高點。

依據(jù)醫(yī)療器械計算機斷層掃描（CT）、超聲成像系統(tǒng)、血液細胞分析儀設備的需求特點，對主控器要求如下：

尺寸小巧，易集成，可以應用于多種設備中，便于標準化采購 ；

可靠性高，功耗低，要全密封環(huán)境運行確保系統(tǒng)的穩(wěn)定高效，以防止自然散熱灰塵對環(huán)境影響；

強大的處理能力，滿足醫(yī)療影像數(shù)據(jù)處理要求；

寬電壓輸入供電，避免電壓波動影響設備的檢查質量；

控制類板卡三防處理，避免受環(huán)境不可控因素影響；

具有網(wǎng)絡接入及數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)共享功能，便于數(shù)據(jù)電子化閱覽或病情數(shù)據(jù)分析。

3　系統(tǒng)描述

醫(yī)療器械涉及計算機斷層掃描（CT）、超聲成像系統(tǒng)、血液細胞分析儀等，以下我們單獨介紹計算機體層攝影（CT）的具體應用方案。

計算機體層攝影機

計算機體層攝影（CT）是一種醫(yī)療成像技術，它通過單軸旋轉從一系列二維X射線圖像中產(chǎn)生人體內部器官的三維圖像。與圖像上會出現(xiàn)許多重疊投影的傳統(tǒng)X射線攝影術相比，CT圖像具有顯著提高的對比度。

隨著諸如CT之類的診斷成像系統(tǒng)的出現(xiàn)（它們要求復雜且密集的圖像處理），半導體在開發(fā)具有更高密度、靈活性和性能的系統(tǒng)的過程中扮演著重要角色。

X射線切片數(shù)據(jù)是通過X射線源生成的，后者圍繞帶有X射線探測器的物體旋轉，該探測器正對X射線源的中心位置。整個旋轉結構稱為“機架”，而從給定角度投射的X射線則稱為“剖面” ，當物體緩慢通過機架時，每次旋轉都按順序捕獲1000個剖面。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常包含多個通道卡，后者具有一組閃爍體光電二極管固體探測器，探測器后面跟隨一個讀出電子器件。

每個光電二極管都會產(chǎn)生與像素接收的X射線強度成比例關系的電流。通道卡通常具有前端，便于ADC將探測器中的電流積分并轉換成數(shù)值。研祥104-1816作為該設備的主控器，通過擴展的通道卡，用于將CT掃描儀的光電二極管陣列中的低電平電流直接數(shù)字化。每個DCC通道都提供雙路開關集成器前端來對光電二極管中的電流進行處理。此配置允許進行連續(xù)電流積分（以避免任何輸入信號的丟失）：其中一個集成器輸出將被板載A/D轉換器數(shù)字化，另一個輸出則對輸入電流進行積分。

所有通道卡中的數(shù)字數(shù)據(jù)都會通過高速路（LVDS接口）傳輸至控制器卡和104-1816主控器。可以共享給醫(yī)院各個電腦服務器，醫(yī)生可以在其中查看 CT圖像。然后，這些數(shù)字數(shù)據(jù)將由稱為“層析重建”的數(shù)學程序進行合成。

用于工控主板是醫(yī)療成像應用的理想選擇，工控板+運動控制卡可用于對機架的旋轉、工作臺的移動（向上/向下和向里/向外）、機架的傾斜（便于獲得不同角度的圖像）和其它功能（例如X射線束的開啟和關閉）進行準確控制。另一項重要的是直接集成千兆以太網(wǎng)收發(fā)器可實現(xiàn)高速全雙工點對點數(shù)據(jù)傳輸。PCI Express  PHY用于將 PCI Express媒體接入層（MAC）連接至PCI Express串行鏈路。

研祥嵌入式主板104-1816主要承擔CT機控制、采集、圖像處理、顯示及數(shù)據(jù)傳輸角色，隨著計算機、通信、微電子、圖像顯示等醫(yī)療配套技術的不斷進步以及臨床對無創(chuàng)診斷技術的日漸提高，加之新醫(yī)改的大力推動，預計未來5年內，我國超聲影像設備市場將以不低于9%的年復合增速成長，至2016年底市場需求規(guī)模將有望突破100億元大關。

4　產(chǎn)品特點

104-1816是一款基于Intel 新一代凌動Bay Trail SoC平臺的104主板，CPU選用Future Intel  Celeron  processor for IntelligentSystems（based on 22nm Intel  Silvermont microarchitecture），圖形核心整合INTEL第七代圖形引擎、兩條顯示管線，支持DX11及3D輸出。104-1816CL2NA擁有豐富的接口類型及PCI-104可擴展接口，可廣泛應用于醫(yī)療、軍工、自動化、電力等領域。

產(chǎn)品特點：

板載Bay Trail E3845 1.91GHz 四核CPU；

板載4GB DDR3L內存；

2個10/100/1000 Mbps以太網(wǎng)控制器；

支持VGA+LVDS雙顯示；

尺寸小巧：105mm×95mm；

標準PCI-104擴展槽。

104-1816主板

5　結語

醫(yī)療器械行業(yè)是一個多學科交叉、知識密集、資金密集型的高技術產(chǎn)業(yè)，進入門檻較高，創(chuàng)新發(fā)展的大趨勢不可逆轉；計算機斷層掃描、核磁共振、心電生理儀器等一系列的醫(yī)電一體化設備發(fā)展創(chuàng)新，研祥有足夠的實力滿足實際應用、更加人性化的設計滿足客戶的各方需求。

摘自《自動化博覽》2016年8月刊