超聲波技術推動醫療電子發展新趨勢

隨著社會經濟的飛速發展，如今的消費者更多的將目光轉向了醫療保健領域，而且，伴隨著人口老齡化、醫療保健成本的不斷攀升以及新興經濟體對于醫療服務需求逐步提升等問題，醫療電子勢必成為繼PC、通信產品之后又一革命性發展技術。據Databeans統計：目前，全球醫療電子市場的復合年均增長率為11%，到2012年將超過45億美元。

而這其中，超聲波成像技術憑借高清晰度、經濟便攜以及微創等優點，又成為了發展的重中之重。單就便攜式超聲波系統市場而言，年均復合增長率已經超過了醫療電子整體市場年均增長率，達到了19.2%。無疑，面對如此富有發展潛力的市場，各大廠商早已是摩拳擦掌，志在必得。

雖然，市場的誘惑非常顯而易見，但是面對日益挑剔的消費者，易受外界環境影像的超聲波技術在實際開發、應用過程中還是存在許多環節需要突破。日前，再繼ADI公司推出第一款超聲波診斷設備IC后，德州儀器先后推出面向醫療影像的ADC以及一套全面集成的模擬前端（AFE）系列產品—AFE5805。

德州儀器AFE58xx系列追求卓越影像質量

德州儀器高性能模擬產品亞太市場業務拓展經理程偉建說：“超聲波信號在工作過程中容易受到外界環境的干擾，溫度、聲音、光波等都會影響其測試精度，特別是在目前設計日趨復雜化的情況下。怎樣盡可能的提高醫療精確度成為各家廠商超聲波技術競備的關鍵。”而在這種情況下，只有制造商盡可能的擴展高集成度解決方案，減少組件才能確保超聲波系統不斷提升醫療成像影像質量。

德州儀器最新推出的8通道模擬前端產品AFE5805，通過將低噪聲放大器（LNA）、壓控衰減器、可編程增益放大器、低通濾波器以及支持LVDS輸出的50 MSPS ADC等關鍵部件集成在一塊單芯片上，有效避免了外界環境對信號的干擾。而且與同類競爭產品相比，AFE5805采用了135引腳的15mm*8mm BGA封裝，使得這款產品成為目前市場上16mm*16mm陣營外最小的一款模擬前端，外形尺寸減小了50%。

AFE5805超聲波系統結構圖

眾所周知，隨著市場對于電子類產品便攜式以及小型化的不斷追求，除了尺寸大小，新型產品的功耗指標也成了該款產品能否成功的關鍵因素之一。此外，對于醫療電子而言，產品能夠提供的精確度也是消費者重點考慮的因素。在這種情況下，高集成度的解決方案通過減少組件數，使得AFE5805在40MSPS時每通道的電源效率僅為122mW，有效實現了實現產品便攜，還將整體功耗降低了20%。而在解決信號精確度問題上，由于嚴格控制了片上LNA輸入電壓噪聲，從而提高了整個輸入路徑信號質量，據德州儀器測試數據顯示，在2 MHz頻率下，AFE5805的噪聲為0.85 nV/rtHz，比性能最接近的競爭產品還要低40%。最終使得該款產品不僅滿足便攜式設備的需求，還能適用在中程超聲波系統中。

程偉健介紹道，為了加快用戶設計進程、提升進入市場時間，公司還提供評估板（EVM）、數據表下載以及免費樣片。

在超聲波市場，按照系統通道可以將其大致分為3類，32通道以下主要面向低端/便攜式應用，64通道左右針對中端產品，256通道左右則對應的是高端產品。最后，在談到德州儀器醫療電子產品未來發展方向時，程偉健說：“目前還沒有特別細化的發展趨勢，就像雖然AFE5805面對的是中低端市場，但是我們面向低、高端領域均有下一步拓展計劃，只要市場有需求，我們就會有相應的產品。”

不過，同市場預測一樣，我們很看好超聲波醫學成像技術的未來發展，他補充道。