便攜式ECG監(jiān)視對(duì)新進(jìn)入醫(yī)療電子市場(chǎng)的中國(guó)本土廠商而言是一個(gè)合適的切入點(diǎn)。一方面,它的市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)將是非常可觀的,另一方面,本土廠商的技術(shù)積累已經(jīng)可以開(kāi)始在這個(gè)領(lǐng)域耕耘。
我們先來(lái)大略了解ECG的市場(chǎng)規(guī)模。美國(guó)市場(chǎng)2009年的ECG市場(chǎng)規(guī)模是9億多美元,每年增長(zhǎng)速度在4%以上,2011年預(yù)計(jì)超過(guò)10億美元。歐洲市場(chǎng)2009的ECG市場(chǎng)規(guī)模是4.1億美元,將以每年2.7%的速度增長(zhǎng),2011年將超過(guò)4.20億美元。
隨著新一輪醫(yī)改的推進(jìn),便攜式心電監(jiān)測(cè)儀作為基礎(chǔ)醫(yī)療器械中的重要部分,2010年在中國(guó)市場(chǎng)的銷售額有望達(dá)到35億元,較上一年增長(zhǎng)25%。
便攜式ECG的功能需求
那么,這個(gè)市場(chǎng)對(duì)便攜式心電圖儀有什么樣的要求,我們?nèi)绾芜_(dá)到這些要求呢?
續(xù)航時(shí)間延長(zhǎng)。功耗是便攜式ECG最需要關(guān)心的指標(biāo)。心電圖有兩大類,一種是靜態(tài)的,坐著測(cè)試心臟一個(gè)瞬間的狀態(tài);一種是動(dòng)態(tài)心電圖,帶在身上,連續(xù)一星期或幾天了解心臟的跳動(dòng)規(guī)律,真正判斷心臟部位的健康狀況。這個(gè)就是我們通常所說(shuō)的便攜式的ECG,對(duì)于這一類ECG市場(chǎng)來(lái)說(shuō),IC功耗需要做到很低,因?yàn)樗话汶姵毓╇娋佣嗖⑶乙罄m(xù)航時(shí)間長(zhǎng)。一般至少要保證8到10個(gè)小時(shí)。這主要是為了讓患有心臟病的人士也能正常地上班或外出活動(dòng),就目前的鋰電池容量來(lái)看,這對(duì)系統(tǒng)的功耗設(shè)計(jì)是一個(gè)挑戰(zhàn),設(shè)計(jì)人員必須對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)和每一個(gè)用到的器件都要提出嚴(yán)格的功耗預(yù)算要求。
精度。精度不夠會(huì)造成病人貽誤病情或者誤報(bào),為病人帶來(lái)不必要的麻煩。提高精度必須克服人體的共模電壓和干擾??朔@點(diǎn)就要求模擬前端具有足夠的共模抑制能力,以及優(yōu)越的濾波性能,或者是ADC和處理器有足夠的動(dòng)態(tài)范圍和運(yùn)算能力。
模擬前端的性能和 PCB 面積對(duì)于便攜式 ECG 而言非常關(guān)鍵。心電信號(hào)是很微弱的,傳到體表后通過(guò)體表采集,這個(gè)信號(hào)就更加微弱。人體的各種動(dòng)作,身體的其它器官以及身體的極化電壓、外界干擾等等都能對(duì)采集電信號(hào)造成干擾;如果是胎聲ECG監(jiān)測(cè),信號(hào)從體內(nèi)反映到體表就更加困難,所以ECG對(duì)模擬采集前端要求非常苛刻。
還有便攜式ECG必須注意的,那就是數(shù)據(jù)傳輸:由于心臟病人在發(fā)病時(shí)基本上打電話和行走都有困難,而且常常老眼昏花,因此便攜式心電監(jiān)測(cè)儀必須具有自動(dòng)無(wú)線發(fā)送、無(wú)線接收和自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)告的功能。如這幅圖片,儀器在采集病人體征后,傳送到醫(yī)生處分析,一旦有危急狀況,通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)短信傳送到家人或醫(yī)生手機(jī),家人或醫(yī)生趕來(lái)急救。
便攜式ECG傳輸示意圖
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)iQWesmc
至于設(shè)備采用的是2G GSM/GPRS還是3G WCDMA/CDMA2000無(wú)線連接技術(shù),那倒不是太重要,因?yàn)榘l(fā)送心電圖數(shù)據(jù)不需要太大的帶寬,接收來(lái)自個(gè)人保健醫(yī)生的指令也不需要太多文本數(shù)據(jù)。
[轉(zhuǎn)下一頁(yè):如何縮減成本?]
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因?yàn)槭莻€(gè)人消費(fèi),便攜式ECG性價(jià)比也是考慮的重點(diǎn)之一。不僅是國(guó)內(nèi)廠商,國(guó)外廠商也注意到價(jià)格已經(jīng)成為人們購(gòu)買時(shí)考慮的重點(diǎn),他們都采取了有效措施來(lái)縮減成本。
例如GE,GE醫(yī)療針對(duì)中國(guó)農(nóng)村市場(chǎng),就成功地見(jiàn)小了原材料成本,他們是怎么做的呢?用軟件替代硬件功能、大量削減硬件使用、縮小產(chǎn)品體積,這樣來(lái)節(jié)省原材料成本,通過(guò)這些舉措,推出了操作條目更少,界面也更直觀、外殼不易摔傷的產(chǎn)品。它的醫(yī)療集團(tuán)抓住中國(guó)新一輪醫(yī)改的機(jī)會(huì),全線挺進(jìn)中國(guó)農(nóng)村市場(chǎng),計(jì)劃在2010年底之前,再推出針對(duì)中國(guó)農(nóng)村市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的便攜式心電圖儀等,這些新產(chǎn)品的熱銷,將使得 GE醫(yī)療器械銷售收入翻倍增長(zhǎng)。
飛利浦也是,通過(guò)兼并本土廠商的方式,進(jìn)一步縮減了成本。例如,它收購(gòu)了深圳市金科威實(shí)業(yè)有限公司的股權(quán)。這個(gè)金科威原本就主攻低端心電監(jiān)測(cè)儀市場(chǎng),在縣級(jí)醫(yī)院和社區(qū)、農(nóng)村醫(yī)療機(jī)構(gòu)等市場(chǎng)有優(yōu)勢(shì),并采用細(xì)化分銷商的模式,在地級(jí)市設(shè)有獨(dú)家分銷商,有著龐大的經(jīng)銷商網(wǎng)絡(luò)。在飛利浦注資后,金科威采用了占領(lǐng)市場(chǎng)的新策略,其產(chǎn)品價(jià)格低于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手20%左右,將保修條款從業(yè)內(nèi)通用的2年提高到5年。
這是國(guó)際廠商的表現(xiàn)。在價(jià)格削減方面本土廠商一貫是當(dāng)仁不讓。例如北京美高儀軟件技術(shù)有限公司,推出了價(jià)格只有國(guó)際品牌30%左右的家用心電監(jiān)測(cè)儀(MGY-M1型),而且還集心臟保健、心血管疾病預(yù)防及檢測(cè)監(jiān)控等多功能為一體。我前幾天在淘寶上搜了一下,淘寶上已經(jīng)有1500到2300塊就能買到的整機(jī),根據(jù)它自己的說(shuō)明,持續(xù)紀(jì)錄時(shí)間能做到24小時(shí),可以通過(guò)USB接口與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[轉(zhuǎn)下一頁(yè):易用性和外觀設(shè)計(jì)——超思是如何出奇制勝的]
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所以,除了價(jià)格優(yōu)勢(shì),本土廠商應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn),將創(chuàng)新的關(guān)鍵點(diǎn)放在產(chǎn)品易用性和外觀設(shè)計(jì)上,從而在市場(chǎng)上出奇制勝。超思研制的Touch微型心電監(jiān)測(cè)儀就是一個(gè)明證。超思公司與洛可可設(shè)計(jì)公司合作,設(shè)計(jì)出了造型超前、和傳統(tǒng)心電監(jiān)測(cè)儀差別較大的Touch微型心電檢測(cè)儀.他們這款心電檢測(cè)儀的推出,還有個(gè)有趣的故事。
當(dāng)年超思在德國(guó)科隆展展出他們的醫(yī)療電子產(chǎn)品,被德國(guó)展館趕了出來(lái),原因是產(chǎn)品對(duì)某個(gè)著名國(guó)際品牌的模仿度太高了。痛定思痛,超思找到一家工業(yè)設(shè)計(jì)公司,看看有沒(méi)有進(jìn)入歐洲市場(chǎng)的途徑。這家工業(yè)設(shè)計(jì)公司檢索了很多資料,發(fā)現(xiàn)這個(gè)品牌所有的用戶反饋中,有一部分人認(rèn)為這個(gè)品牌測(cè)不準(zhǔn)。這是一個(gè)非常著名的國(guó)際品牌,為什么會(huì)有測(cè)不準(zhǔn)的現(xiàn)象呢?這個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)公司發(fā)現(xiàn)有這個(gè)品牌產(chǎn)品有個(gè)使用說(shuō)明:使用過(guò)程中手肘關(guān)節(jié)要與胸部保持10公分距離。為什么要有個(gè)這樣的說(shuō)明呢,他們不斷地做測(cè)試,最后發(fā)現(xiàn),如果不保持這個(gè)距離,心電儀就容易檢測(cè)到手肘的電極,會(huì)造成結(jié)果不準(zhǔn)。但因?yàn)樾碾姕y(cè)試大部分是給老人用的,老人體力一般不夠好,將這一嚴(yán)格產(chǎn)品頂在胸口,手肘抬起來(lái)很累,而手肘慢慢垂下來(lái)以后,心電儀檢測(cè)到手肘的電極,就造成結(jié)果不準(zhǔn)。于是超思委托這家工業(yè)設(shè)計(jì)公司,設(shè)計(jì)出我們現(xiàn)在圖片上看到的“歪把子”的心電檢測(cè)儀。這樣在操作過(guò)程中使用者能夠非常容易就達(dá)到使用要求,不會(huì)因?yàn)椴僮鞯膯?wèn)題影響到測(cè)量結(jié)果。第二年,超思又帶著產(chǎn)品進(jìn)入科隆展,不但沒(méi)有被驅(qū)逐,還得到了紅點(diǎn)設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)。歐洲的訂單是源源不斷。這款產(chǎn)品已經(jīng)很多年了,現(xiàn)在還在賣。
超思“歪把子”ECG產(chǎn)品iQWesmc
現(xiàn)在市場(chǎng)有一個(gè)趨勢(shì)越來(lái)越明顯,那就是越來(lái)越多的 ECG 產(chǎn)品要求具備更多的功能,例如通過(guò)便攜式媒體存儲(chǔ)電子病歷、無(wú)線傳輸以及在具有觸摸功能的大型 LCD 顯示屏上顯示 2D/3D 圖像。
了解了上面這些,這里給個(gè)小帖士,本土廠商抓住歐美市場(chǎng)該做到哪些方面的功課呢?
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要保證便攜式心電監(jiān)測(cè)儀在歐美市場(chǎng)暢銷,至少有4點(diǎn)是非常關(guān)鍵的:第一,測(cè)量的數(shù)據(jù)必須是非常正確和精確的,而且可靠性要非常好;第二,可充電電池的連續(xù)工作時(shí)間至少是10小時(shí),即可連續(xù)工作一整天;第三,像之前提到的,產(chǎn)品外形必須既美觀時(shí)尚,又方便易用。還有一點(diǎn),就是傳輸。
那么,如果向歐美市場(chǎng)消費(fèi)者保證所測(cè)量的數(shù)據(jù)是正確的和精確的呢?很簡(jiǎn)單,只要你使用經(jīng)過(guò)美國(guó)FDA(美國(guó)食品和藥品管理局)和歐洲CE認(rèn)證的算法就可以了。目前全球獲得FDA和CE認(rèn)證的ECG算法并不多,國(guó)內(nèi)比較熟悉的有美國(guó)阿拉巴馬州伯明翰Kenitic的ECG算法,因?yàn)轱w思卡爾公司曾經(jīng)公開(kāi)推出了采用Kenitic ECG算法的單片ECG解決方案。
如何選擇ECG元器件
廠商在元器件選擇時(shí)最好依據(jù)兩個(gè)原則:一是市場(chǎng)的主流方案;二是容易替換。
醫(yī)療設(shè)備的生產(chǎn)大部分都是小批量采購(gòu),很難讓元器件供應(yīng)商為你專門(mén)進(jìn)行定制開(kāi)發(fā),采購(gòu)能力不如消費(fèi)和通信設(shè)備制造商強(qiáng)勢(shì),同時(shí)醫(yī)療電子產(chǎn)品的生命周期很長(zhǎng),設(shè)計(jì)中要特別小心元器件的停產(chǎn)問(wèn)題。
如果需要降低功耗,可以選擇TI最新的一款模擬前端(ADS1298),可以降低95%的功耗。降低BOM單這款產(chǎn)品也可以派上用場(chǎng),它基本上ECG/EEG所需的前端模擬電路所有功能集于一身,減小了95%的器件數(shù)量,將BOM成本減小了一半。
希望得到很好的共模抑制比呢,可以考慮ADI的新款儀表放大器,這款產(chǎn)品在體積、性能功耗上都有改進(jìn)。
飛思卡爾片上ECG方案。它這個(gè)片上ECG方案,是用飛思卡爾的硬件加上Monebo軟件,Monebo軟件采用了Kinetic ECG算法,這個(gè)算法是通過(guò)了FDA許可的,對(duì)于進(jìn)軍美國(guó)市場(chǎng)有優(yōu)勢(shì)。
以上內(nèi)容節(jié)選自《國(guó)際電子商情》在2010秋季IIC元器件館《2011年便攜式醫(yī)療電子市場(chǎng)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)》主題演講。除了便攜式ECG,該演講還分享了便攜式血糖儀、便攜式血氧儀市場(chǎng)狀況和發(fā)展趨勢(shì),后續(xù)將會(huì)有詳細(xì)內(nèi)容,敬請(qǐng)關(guān)注。9月10日下午14:00-14:40該演講將會(huì)在西安IIC展會(huì)進(jìn)行,歡迎前來(lái)關(guān)注指導(dǎo)。