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研祥104-1816主板
醫(yī)療器械
摘要：隨著科技進(jìn)步，醫(yī)療行為正從醫(yī)院走出，轉(zhuǎn)而進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)家庭，讓現(xiàn)代人的就醫(yī)習(xí)慣和醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)正面臨巨大轉(zhuǎn)變。中國(guó)近年GDP年增長(zhǎng)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(zhǎng)速度的兩倍，醫(yī)療器械行業(yè)正成長(zhǎng)為最具吸引力的市場(chǎng)之一。
一、醫(yī)療器械市場(chǎng)概述
隨著科技進(jìn)步，醫(yī)療行為正從醫(yī)院走出，轉(zhuǎn)而進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)家庭，讓現(xiàn)代人的就醫(yī)習(xí)慣和醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)正面臨巨大轉(zhuǎn)變。中國(guó)近年GDP年增長(zhǎng)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(zhǎng)速度的兩倍，醫(yī)療器械行業(yè)正成長(zhǎng)為最具吸引力的市場(chǎng)之一。
中國(guó)醫(yī)療器械市場(chǎng)增長(zhǎng)原因
新醫(yī)改政策
從2009年4月初，我國(guó)出臺(tái)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(lái)三年醫(yī)改投入的總額。新醫(yī)改主要包括四個(gè)方面：農(nóng)村醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施、公共醫(yī)療、城市醫(yī)療服務(wù)和基礎(chǔ)醫(yī)療的報(bào)銷(xiāo)。這幾個(gè)方面將使中國(guó)醫(yī)療系統(tǒng)和觀念實(shí)現(xiàn)“重治療”到“重預(yù)防”的轉(zhuǎn)變。首先這些轉(zhuǎn)變帶來(lái)的是對(duì)于基礎(chǔ)醫(yī)療設(shè)備實(shí)實(shí)在在的需求，例如超聲、X線機(jī)、生化儀和心電圖儀這類(lèi) “基礎(chǔ)設(shè)備”將會(huì)是中國(guó)政府集中采購(gòu)的重點(diǎn)。在新醫(yī)改政策的刺激下，基層醫(yī)院“填補(bǔ)缺口”和“更新?lián)Q代”的將促使相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)備市場(chǎng)迎來(lái)大幅增長(zhǎng)，相關(guān)企業(yè)將迎來(lái)產(chǎn)能釋放和業(yè)績(jī)大幅增長(zhǎng)的時(shí)代。
替代進(jìn)口
在高端醫(yī)療器械領(lǐng)域，高端精密儀器由于技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，研發(fā)投入高，替代難度大，目前依然是跨國(guó)公司的天下，主要高端市場(chǎng)80%以上的份額被跨國(guó)企業(yè)占據(jù)，多數(shù)關(guān)鍵技術(shù)被發(fā)達(dá)國(guó)家大公司所壟斷。短時(shí)間內(nèi)不具備突破能力。而對(duì)于高端耗材，由于研發(fā)難度相對(duì)較小，同時(shí)很多新興領(lǐng)域國(guó)內(nèi)具有很好的技術(shù)實(shí)力，所以存在替代進(jìn)口的機(jī)會(huì)。目前國(guó)內(nèi)三家醫(yī)療器械上市企業(yè)都在不同程度上實(shí)現(xiàn)了核心產(chǎn)品的替代進(jìn)口，從而帶動(dòng)企業(yè)的高速發(fā)展。
消費(fèi)升級(jí)
伴隨著GDP持續(xù)增長(zhǎng)帶動(dòng)的消費(fèi)升級(jí)以及醫(yī)藥市場(chǎng)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，中國(guó)醫(yī)療器械市場(chǎng)將長(zhǎng)期保持15%以上的增速。一方面全球醫(yī)療器械市場(chǎng)規(guī)模大致為全球藥品市場(chǎng)規(guī)模的40%，而我國(guó)這一比例近年來(lái)雖然有所提高，但是仍然不到 15%，消費(fèi)升級(jí)動(dòng)力依舊強(qiáng)勁。
老齡化
老齡化將帶動(dòng)醫(yī)療器械整體需求，尤其是伴隨經(jīng)濟(jì)水平提升的對(duì)自我診斷需求的提升將大力推動(dòng)家用醫(yī)療器械的高速發(fā)展。我國(guó)的65歲以上人口從1982年的4,900萬(wàn)提高到了2008年的1.1 億人，占總?cè)丝诒壤龔?982年的4.9%提高到了2008年的8.3%，預(yù)計(jì)到2030年這比例將達(dá)到25%。我國(guó)老年人口患有慢性疾病的概率超過(guò)80%，同時(shí)具有兩種以上慢性病老人在60%以上。（數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家老齡委）
中國(guó)醫(yī)療器械市場(chǎng)潛力巨大，將維持快速增長(zhǎng)。全球醫(yī)療器械行業(yè)成長(zhǎng)性?xún)?yōu)于藥品市場(chǎng)，未來(lái)將維持10～15%的復(fù)合增速。雖然發(fā)達(dá)國(guó)家占據(jù)了78%的市場(chǎng)份額，然而以中國(guó)為代表的發(fā)展中國(guó)家市場(chǎng)正經(jīng)歷著快速的成長(zhǎng)，依靠成本優(yōu)勢(shì)和研發(fā)積累提升產(chǎn)業(yè)鏈地位。不斷增加的醫(yī)療費(fèi)用支出、日益提升的消費(fèi)能力和健康意識(shí)將是推動(dòng)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(dòng)力，成為釋放被壓抑需求和打開(kāi)未來(lái)潛在空間的誘發(fā)力量。資源配置再平衡、升級(jí)換代以及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移等內(nèi)外部動(dòng)力相互交織。此外，隨著消費(fèi)者保健意識(shí)的加強(qiáng)，家庭醫(yī)療器械的需求會(huì)不斷攀升。
二、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(shì)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)電一體化。產(chǎn)業(yè)升級(jí)大勢(shì)所趨，中國(guó)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(guó)醫(yī)療器械行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)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(lǐng)域建立了舉足輕重的地位。中國(guó)醫(yī)療器械積極進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，爭(zhēng)取內(nèi)需市場(chǎng)和外部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移機(jī)遇。產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)結(jié)構(gòu)方面的提升使得中國(guó)企業(yè)在監(jiān)護(hù)、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備、臨床實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和微創(chuàng)介入治療等領(lǐng)域獲取了顯著成果。創(chuàng)新發(fā)展的大趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)，計(jì)算機(jī)斷層掃描、核磁共振、心電生理儀器、人工關(guān)節(jié)等將是下一步占領(lǐng)的制高點(diǎn)。
依據(jù)醫(yī)療器械計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、超聲成像系統(tǒng)、血液細(xì)胞分析儀設(shè)備的需求特點(diǎn)，對(duì)主控器要求如下：
◆ 尺寸小巧，易集成，可以應(yīng)用于多種設(shè)備中，便于標(biāo)準(zhǔn)化采購(gòu) ；
◆ 可靠性高，功耗低，要全密封環(huán)境運(yùn)行確保系統(tǒng)的穩(wěn)定高效，以防止自然散熱灰塵對(duì)環(huán)境影響；
◆ 強(qiáng)大的處理能力，滿(mǎn)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(dòng)影響設(shè)備的檢查質(zhì)量；
◆ 控制類(lèi)板卡三防處理，避免受環(huán)境不可控因素影響；
◆ 具有網(wǎng)絡(luò)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；
三、系統(tǒng)描述
醫(yī)療器械涉及計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、超聲成像系統(tǒng)、血液細(xì)胞分析儀等等，以下我們單獨(dú)介紹計(jì)算機(jī)體層攝影(CT)的的具體應(yīng)用方案。
計(jì)算機(jī)體層攝影(CT)是一種醫(yī)療成像技術(shù)，它通過(guò)單軸旋轉(zhuǎn)從一系列二維 X 射線圖像中產(chǎn)生人體內(nèi)部器官的三維圖像。與圖像上會(huì)出現(xiàn)許多重疊投影的傳統(tǒng) X 射線攝影術(shù)相比，CT圖像具有顯著提高的對(duì)比度。
隨著諸如CT之類(lèi)的診斷成像系統(tǒng)的出現(xiàn)（它們要求復(fù)雜且密集的圖像處理），半導(dǎo)體在開(kāi)發(fā)具有更高密度、靈活性和性能的系統(tǒng)的過(guò)程中扮演著重要角色。
X射線切片數(shù)據(jù)是通過(guò)X射線源生成的，后者圍繞帶有X射線探測(cè)器的物體旋轉(zhuǎn)，該探測(cè)器正對(duì)X射線源的中心位置。整個(gè)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)稱(chēng)為“機(jī)架”，而從給定角度投射的X射線則稱(chēng)為“剖面” 當(dāng)物體緩慢通過(guò)機(jī)架時(shí)，每次旋轉(zhuǎn)都按順序捕獲1000個(gè)剖面。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常包含多個(gè)通道卡，后者具有一組閃爍體光電二極管固體探測(cè)器，探測(cè)器后面跟隨一個(gè)讀出電子器件。
每個(gè)光電二極管都會(huì)產(chǎn)生與像素接收的X射線強(qiáng)度成比例關(guān)系的電流。通道卡通常具有前端，便于ADC將探測(cè)器中的電流積分并轉(zhuǎn)換成數(shù)值。研祥104-1816作為該設(shè)備的主控器，通過(guò)擴(kuò)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(gè)DCC通道都提供雙路開(kāi)關(guān)集成器前端來(lái)對(duì)光電二極管中的電流進(jìn)行處理。此配置允許進(jìn)行連續(xù)電流積分（以避免任何輸入信號(hào)的丟失）：其中一個(gè)集成器輸出將被板載A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)字化，另一個(gè)輸出則對(duì)輸入電流進(jìn)行積分。
所有通道卡中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)都會(huì)通過(guò)高速路（LVDS 接口）傳輸至控制器卡和104-1816主控器?？梢怨蚕斫o醫(yī)院各個(gè)電腦服務(wù)器，醫(yī)生您可以在其中查看CT圖像。然后，這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)將由稱(chēng)為“層析重建”的數(shù)學(xué)程序進(jìn)行合成。
用于工控主板是醫(yī)療成像應(yīng)用的理想選擇，工控板+運(yùn)動(dòng)控制卡可用于對(duì)機(jī)架的旋轉(zhuǎn)、工作臺(tái)的移動(dòng)（向上/向下和向里/向外）、機(jī)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(kāi)啟和關(guān)閉）進(jìn)行準(zhǔn)確控制。另一項(xiàng)重要的是直接集成千兆以太網(wǎng)收發(fā)器可實(shí)現(xiàn)高速全雙工點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(dān)CT機(jī)控制、采集、圖像處理、顯示及數(shù)據(jù)傳輸角色，隨著計(jì)算機(jī)、通信、微電子、圖像顯示等醫(yī)療配套技術(shù)的不斷進(jìn)步以及臨 床對(duì)無(wú)創(chuàng)診斷技術(shù)的日漸提高，加之新醫(yī)改的大力推動(dòng)，預(yù)計(jì)未來(lái)5年內(nèi)，我國(guó)超聲影像設(shè)備市場(chǎng)將以不低于9%的年復(fù)合增速成長(zhǎng)，至2016年底市場(chǎng)需求規(guī)模將有望突破100億元大關(guān)。
四、項(xiàng)目產(chǎn)品清單
104-1816是一款基于Intel?新一代凌動(dòng)Bay Trail SoC平臺(tái)的104主板，CPU選用Future Intel? Celeron? processor for Intelligent Systems (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(lèi)型及PCI-104可擴(kuò)展接口，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、軍工、自動(dòng)化、電力等領(lǐng)域
產(chǎn)品特點(diǎn)：
◆板載Bay Trail E3845 1.91GHz 四核CPU
◆板載4GB DDR3L內(nèi)存
◆2個(gè)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(biāo)準(zhǔn)PCI-104擴(kuò)展槽
五、結(jié)論
醫(yī)療器械行業(yè)是一個(gè)多學(xué)科交叉、知識(shí)密集、資金密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，進(jìn)入門(mén)檻較高，創(chuàng)新發(fā)展的大趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)；計(jì)算機(jī)斷層掃描、核磁共振、心電生理儀器等等一系列的醫(yī)電一體化設(shè)備發(fā)展創(chuàng)新，研祥有足夠的實(shí)力滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用、更加人性話的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足客戶(hù)的各方需求。
