五大趨勢對醫療電子元器件市場的影響
醫療級電子元器件發展的三個方向
但至少在當前階段,推動智慧醫療發展的主力還是信息技術。從信息技術,尤其是電子半導體技術角度看,當前智慧醫療(或數字化醫療)要重點發展的方向有哪些呢?
第一,低功耗、高精度傳感器技術及傳感器融合。隨著可穿戴醫療設備及植入式醫療器械的發展,對便攜式或微型醫療健康用傳感器的要求主要集中在三點,即更高精準度、更小尺寸以及更低功耗。作為傳感器的一個重要分支,醫療級傳感器設計與應用必須考慮人體因素的影響,考慮生物信號的特殊性、復雜性,考慮生物醫學傳感器的生物相容性、可靠性、安全性,例如傳感器的形狀和結構應與被檢測部位的解剖結構相適應,使用時,對被測組織的損害要小,傳感器對被測對象的影響要小,不會對生理活動帶來負擔,不干擾正常生理功能。正因為傳感器是佩戴或植入身體,所以對尺寸要求及其嚴格,通常情況越小越好,采用更先進的半導體工藝制造傳感器是當前的重點研究方向。功耗也是大問題,可穿戴設備或植入設備都是電池供電,甚至是無電池工作模式,這就對傳感器系統的低功耗設計提出嚴峻挑戰。此外,醫療健康中需要檢測監控的參數多種多樣,因此,傳感器融合也是將成為醫療設備的一個研究重點。
第二,廣泛連接。醫療物聯網將越來越普及,設備信息聯網成為必需。特別是隨著新型冠狀病毒大流行,患者更傾向于在家中實現普通疾病的診斷治療與康復監控,遠程診斷和虛擬護理得到了空前增長。即便在醫院就診,醫院的自動化運營與智慧診斷流程,也將引入越來越多的醫療健康聯網設備,這將幫助醫生從患者處獲取實時數據,從而更好地監控他們的健康狀況,給出更貼合個人的康復治療方案。2019年3月16日,位于解放軍總醫院海南醫院的神經外科主任醫師凌至培,通過中國移動5G網絡實時傳送的高清視頻畫面,遠程操控手術3個小時,成功為身處北京中國人民解放軍總醫院的一位患者完成了“腦起搏器”植入手術。據悉,這是全國首例基于5G的遠程人體手術。未來遠程診斷、遠程看護以及遠程手術將更為普及,醫護場景需要更可靠、完全、實時、高效的網絡環境。
第三,人工智能與大數據深度結合。人工智能在智慧醫療領域主要有三個方面的應用:一是虛擬助理系統,幫助醫生、護士、技術員做診斷護理;二是大數據的集成、挖掘,當前如何安全、不侵犯個人隱私地使用醫療健康數據是急需解決的問題;三是以智能影像為代表的人工智能診斷快速發展。根據IDTechEx 的“ 2020～2030年醫療診斷中的人工智能:影像識別,播放器,臨床應用,預測”報告,到2030年,由于人工智能能夠比人類更高效地分析數據,醫學影像識別人工智能的使用將增長近3,000%。通過簡化影像分析過程,該技術有望改善診斷方案,最大程度縮短治療時間。
醫療電子元器件長期成長可期
據市場研究機構Omida估算,2020年疫情引發呼吸機及醫療影像設備銷售大漲,因此帶動了相關電子元器件的銷售,使得2020年醫療半導體相比2019年增長近10%,但2021年這種增長勢頭恐不能持續。不過醫療半導體長期勢頭看好,主要理由如下:遠程醫療健康應用的快速發展;設備更替——新設備的半導體用量都遠超舊設備;人工智能在醫療與健康領域的增長;便攜式與可穿戴醫療健康設備的增長;以及個人健康設備中醫護功能的增加。
圖:醫療電子器件分類營收數據
MarketsandMarkets則更為樂觀,這家市場研究機構認為,2026年全球醫療電子元器件市場規模可達88億美元,2021至2026年復合增長率為6．9%。其中傳感器將占細分市場的最大份額(Omida將光電器件與其他傳感器分開了,Omida報告中兩者相加市場份額約為22%,也是最大份額)。
不過,從MarketsandMarkets的統計數據來看,前十五大醫療電子元器件廠商全部都是國外廠商,國內廠商雖然在元器件級別有所參與,但一般是在信號鏈處理部分,核心的傳感器、處理器和專用ASIC方面涉足很少。但隨著國產設備廠商的逐漸崛起,醫療電子元器件國產供應鏈也將逐漸成熟起來。
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