根據(jù)專業(yè)研究機(jī)構(gòu)Databeans最新的報(bào)告內(nèi)容,2007年醫(yī)療半導(dǎo)體市場(chǎng)超過26.3億美元。由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)于更小尺寸、更低功耗與更高速度的要求提高,因此數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、傳感器和電源芯片成為醫(yī)療電子需求最大的半導(dǎo)體器件。
作為連接模擬和數(shù)字世界的橋梁,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器是電子產(chǎn)品數(shù)字化的關(guān)鍵,它定義了圖像、聲音、精度、速度和用戶接口。在當(dāng)今大多數(shù)高性能醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中,對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的性能要求越來越高,最重要的需求是在高速處理信息的同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)完整性。ADI公司大中國區(qū)資深業(yè)務(wù)經(jīng)理周文勝舉例說:“在醫(yī)學(xué)核磁共振成像(MRI)和數(shù)字X-射線系統(tǒng)中,為了縮短患者的MRI檢查以及在X-射線輻射下暴露的時(shí)間,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器必須提高速度和精度,使得醫(yī)療程序可以更迅速有效地進(jìn)行。”
CT掃描儀能夠掃描的層數(shù)正在不斷提高,周文勝表示,當(dāng)前高性能的CT通常需要64層的螺旋掃描層數(shù),有的掃描層甚至可以高達(dá)128,直至320層。層數(shù)的提高可以,改善圖像質(zhì)量,從而提高組織類型辨別和分辨率,提高診斷與掃描的靈活性以及掃描組織或器官的空間容積,并且縮短病人暴露在X-射線下的時(shí)間。
數(shù)字X-射線將為未來家庭醫(yī)療和遠(yuǎn)程醫(yī)療奠定技術(shù)基礎(chǔ)。周文勝指出,結(jié)合遠(yuǎn)程放射學(xué)和X線照相術(shù),通過共享數(shù)字圖像,就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診和合作。此外,X-射線儀器的數(shù)字化帶來的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)很清晰,圖1對(duì)比了利用傳統(tǒng)方法膠片和圖像增強(qiáng)器采集的圖像和數(shù)字監(jiān)測(cè)器采集的圖像在質(zhì)量上的差別。數(shù)字X-射線保證了比傳統(tǒng)方法更高的分辨率和圖像對(duì)比度,從而輔助診斷,提高了疾病早期診斷的可能性。
這2類的醫(yī)療成像應(yīng)用往往需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器能夠處理大量的信息和速度更快的掃描。“醫(yī)療成像一般需要最低16-bit的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器,” 周文勝表示:“ADI最新推出的逐次逼近型(PulSAR) ADC AD7626大幅提高了16-bit數(shù)據(jù)采集性能,具有15-bit有效位數(shù)(ENOB)和10-MSPS采樣率。通常的ADC的工作速率較低,或者需要增加功耗來達(dá)到較高的采樣速率,這會(huì)影響交流和直流性能,而AD7626信噪比(SNR)保持在92-dB。
對(duì)于超聲系統(tǒng)用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器,周文勝認(rèn)為正在向2個(gè)方向發(fā)展。一是通過提高通道數(shù)量和動(dòng)態(tài)范圍,從而提高圖像質(zhì)量和靈活性,對(duì)組織結(jié)結(jié)構(gòu)、血液流量和速度進(jìn)行更精細(xì)的監(jiān)測(cè)。另一方面,利用高度集成的設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)的外型更小適合攜帶,用于救護(hù)車、診所、野戰(zhàn)醫(yī)院,營救等場(chǎng)所。