彩超技术

 “在美国，血管病是引起死亡和残疾的主要原因，”ADI亚太区医疗事业资深业务经理周文胜告诉EEWORLD。这话并非危言耸听，尤其是紧急情况下，准确使用超声确定创伤的位置关乎生命的存亡。

然而，与其他医疗电子设备相比，超声诊断并不是最近兴起的概念。早在20世纪60年代，工业用探伤超声仪器就已经开始应用于人体超声诊断研究，由此，中国超声的发展经历了由A超到M超、B超再到彩超的完整升级过程。上世纪80年代后期，彩超开始走入我们的视野。

20年过去了，占超声诊断设备市场15%出货量的彩超似乎与其年龄并不“相称”，但其销售额却占总体的70%以上。其中，跨国公司在彩超市场占据绝对优势，有近90%的市场份额。更多的本土企业如要进入彩超市场，尤其是高端市场，还有很长的路要走。

高性能PK“可装进口袋”

不容否认，从某些角度而言，中国制造商都是从低端产品起家。但是对于超声波设备和监护仪等应用，中国制造商已经具备相当高的技术水平，并正同时获得国内和国际的市场份额。与此同时，越来越多的应用市场被开发出来：便携性推动超声系统向更小的尺寸演进，以满足用户对“可装进口袋”的复杂超声工具的需求，特别是在电力系统不太稳定或不可靠的地方，如偏远村庄诊所、紧急医疗服务、动物养殖场、桥梁和大型机械设备检修车间等，便携设备具备得天独厚的条件。与此同时，高性能需求使得超声设备需要包含最高数量的通道数、特性和选项，从而使医生能更好地进行诊断，由此对系统设计师和系统内的元器件提出了越来越高的要求。“与便携相比，功耗在这里不是一个关键推动因素，”周文胜说。因为这些系统往往用于病人的床边、手术室、或护士分诊台，但性能变得非常关键，因为这些系统是用于人类疾病的诊断。

然而，据周文胜介绍，目前真正自主研发彩超的本土厂商并不多。也正是为了帮助这样的企业快速成长，降低系统设计的复杂性，专门针对中端、高端手推式超声系统的AD9276和AD9277八通道超声接收器诞生了。该系列芯片在单个芯片中集成了CW多普勒信号处理的增益、滤波、数据转换和解调功能。

“CW多普勒不同于其它医学超声技术，”ADI医疗保健部门总监Patrick O’Doherty表示，“CW多普勒通过测量多普勒频移（检测的超声信号的频率和相位变化）来确定血管、静脉和动脉中的血流方向和速度。”

实际上，AD9276和AD9277更多是一款集成的产品：AD9276将一个八通道VGA（可变增益放大器）与一个LNA（低噪声前置放大器）、抗混叠滤波器和一个12位80MSPSADC整合在一起。AD9277具备相同的集成度，但AD9277集成了一个14位50MSPS ADC。“全集成后，超声系统体积变小、设计功耗得到较好优化，”周文胜介绍。

AD9276和AD9277系列以CW多普勒模式处理信号时每通道功耗仅90mW，并且所需的电路板尺寸比同类竞争超声接收器子系统小80%。这两款八通道接收器在真实世界环境下工作时都具备业界最低的输入等效噪声，以及优于同类竞争器件6 dB/rt-Hz的输入动态范围。AD9276在40 MSPS、12bit 时每通道功耗为190mW，AD9277在40 MSPS、14bit 时每通道功耗为190mW。此外，这两款产品还具备高达42 dB的可变增益范围和一系列抗混叠滤波器选项。这些新型接收器还具备SPI（串行端口接口），设计工程师可以利用这个接口，针对给定的成像模式、探针或功率要求进一步定制噪声和功率性能。

路在脚下

尽管， 2008年90%的彩超市场依然牢牢掌握在GE、飞利浦医疗以及西门子手中。然而，随着国内几家著名医疗设备厂商紧锣密鼓地研发自己的彩超产品，今后几年，将有更多的本土企业进入彩超市场。

无疑，市场充满了机会。随着超声设备上下游产业链的技术进步，使得超声仪器不断向着性能更加优异、图像更加清晰、操作更加便捷的方向发展，从而刺激了超声仪器的更新换代进程，带来了一定的市场发展机会。同时，在亚太地区，医疗卫生的基础设施还没有得到全面充分的发展，中国的社区医疗体系也逐渐提上日程，但受产品价格相对较高等因素的影响，这一市场潜力尚未充分释放，但众多厂商正纷纷进入并针对我国市场的需求特点，开发出价格较低的经济型产品，与此同时，以GE、飞利浦等为代表的国外超声仪器供应商纷纷加大在中国建立生产基地、甚至研发中心的规模，这在一定程度上降低了产品成本，从而进一步降低产品价格。相对而言，本土厂商则具有得天独厚的成本优势。

市场的竞争，无疑是把双刃剑。成本下降，使得更多的医疗机构有能力负担彩超，为彩超带来了巨大的发展机会，同时带来的，还有日渐复杂的竞争环境。