迄今為止在醫(yī)療電子設(shè)備中仍然難覓中國(guó)本土芯片的身影,貌似高深莫測(cè)的醫(yī)療電子領(lǐng)域?qū)π酒心男┨厥庖螅勘就列酒瑥S(chǎng)商又如何才能有機(jī)會(huì)切入這一利潤(rùn)巨大的市場(chǎng)呢?
醫(yī)療電子設(shè)備主要可以分為三大類(lèi),包括醫(yī)學(xué)影像類(lèi)(如彩超、核磁、黑白超聲、X光機(jī)等);生理特征類(lèi)(如監(jiān)護(hù)儀、心電儀、血壓計(jì)、血糖儀等);臨床檢驗(yàn)類(lèi)(如生化分析儀等)。其中醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備的市場(chǎng)規(guī)模最大,由于全球人口老齡化的加劇和人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)慢性疾病的預(yù)防,透過(guò)超聲波檢查的初期診斷需求不斷高漲,使得該市場(chǎng)規(guī)模還在持續(xù)擴(kuò)大中。據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Transparency Market Research預(yù)測(cè),2012年全球超聲診斷設(shè)備市場(chǎng)將達(dá)到48.178億美元,到2017年將達(dá)到61.148億美元,以4.9%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率在成長(zhǎng)。
在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里,超聲診斷設(shè)備市場(chǎng)被GE、西門(mén)子、飛利浦等為數(shù)不多的幾家國(guó)際大廠(chǎng)壟斷,品牌優(yōu)勢(shì)過(guò)度放大,致使產(chǎn)品價(jià)格居高不下。直到近幾年,隨著中國(guó)企業(yè)殺入這一市場(chǎng),才將價(jià)格拉到一個(gè)較為合理的水平(市場(chǎng)均價(jià)大約是5年前的三分之一)。目前國(guó)內(nèi)有多家超聲診斷設(shè)備制造商,僅在深圳地區(qū)就云集了邁瑞、開(kāi)立科技、藍(lán)韻、理邦、恩普、威爾德、京柏等廠(chǎng)商,其中邁瑞生產(chǎn)的全數(shù)字超聲診斷系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、成像質(zhì)量高,占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)較大的份額,并且已經(jīng)出口參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。
從市場(chǎng)銷(xiāo)售情況來(lái)看,中國(guó)廠(chǎng)商產(chǎn)品出口和內(nèi)銷(xiāo)的比例大約是6:4。造成這一現(xiàn)象的主要原因有二:一是因?yàn)楹M馐袌?chǎng)的容量更大;二是因?yàn)楹椭袊?guó)醫(yī)療器械市場(chǎng)過(guò)于嚴(yán)苛的管理政策相比,海外市場(chǎng)的準(zhǔn)入門(mén)檻更低,產(chǎn)品推出市場(chǎng)的周期更短。
IC性能對(duì)醫(yī)療診斷精度有決定性影響
深圳市藍(lán)韻實(shí)業(yè)有限公司成立于1994年,專(zhuān)注于醫(yī)療設(shè)備的研發(fā)與制造,目前已向市場(chǎng)推出了數(shù)字超聲、放射影像、臨床檢驗(yàn)、血液透析、呼吸麻醉、醫(yī)療IT六大系列產(chǎn)品,現(xiàn)有員工1,100余人,產(chǎn)值及銷(xiāo)售額逐年按40%的速度遞增。該公司副總裁孟國(guó)海表示:“超聲診斷設(shè)備是所有醫(yī)療電子設(shè)備中設(shè)計(jì)最復(fù)雜的一類(lèi)產(chǎn)品,線(xiàn)位控制技術(shù)水平的高低直接決定了檢測(cè)精度。”
從工作原理來(lái)說(shuō),超聲診斷設(shè)備的工作過(guò)程可以分為信號(hào)采集和信號(hào)處理兩大部分。其設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于,當(dāng)超聲波在人體內(nèi)傳播時(shí),其能量將被人體組織吸收,隨著探測(cè)深度的增加,超聲波的能量會(huì)出現(xiàn)大幅衰減,信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍極大,增加了檢測(cè)難度。為了提高設(shè)備的準(zhǔn)確度,就需要使用TGC深度時(shí)間增益補(bǔ)償電路,即用一定的電壓曲線(xiàn)來(lái)控制放大器的增益,以使得不同深度下的超聲回波能夠獲得不同的放大倍數(shù),從而起到補(bǔ)償作用。
與此有關(guān)的IC包括運(yùn)算放大器、單路/雙路及八進(jìn)制的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)ADC、數(shù)字信號(hào)處理器以及可變?cè)鲆嫘头糯笃鳌⒏邏耗M開(kāi)關(guān)等。沒(méi)有性能可靠的芯片根本就無(wú)法設(shè)計(jì)出可靠的醫(yī)療設(shè)備,而且芯片互相之間需要完全兼容,即將多款不同芯片搭配在一起也不會(huì)因兼容問(wèn)題而產(chǎn)生系統(tǒng)錯(cuò)誤。
由于醫(yī)療電子設(shè)備IC用量少,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量與穩(wěn)定性的要求又極高,因此該領(lǐng)域的芯片供應(yīng)被德州儀器、ADI、日立、美信等為數(shù)不多的國(guó)際大廠(chǎng)壟斷,幾乎看不到本土供應(yīng)商的身影。德州儀器在數(shù)字方面的實(shí)力更強(qiáng),可以針對(duì)具體應(yīng)用如血液分析提供現(xiàn)成的算法;ADI在模擬方面有更強(qiáng)的技術(shù)積累,在高集成度方面做得最好,例如927x系列將低噪聲放大器(LNA)、可變?cè)鲆娣糯笃鳎╒GA)、抗鋸齒濾波器(AAF)以及多通道模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)集成在一顆單芯片里;而美信的方案選擇了模擬集成、ADC獨(dú)立的思路。
深圳市開(kāi)立科技有限公司2011年彩超出貨量達(dá)到4,000臺(tái),僅次于邁瑞,位居全國(guó)第二。該公司研發(fā)中心副總裁周文平也證實(shí),開(kāi)立科技的核心IC基本上以歐美供應(yīng)商為主,連日韓企業(yè)都鮮有躋身其中,即便是周邊通用型阻容器件也全部選擇臺(tái)灣地區(qū)供應(yīng)商。對(duì)此他解釋道:“經(jīng)過(guò)逐年發(fā)展深圳超聲產(chǎn)業(yè)已形成集聚效應(yīng),因此上游IC供應(yīng)商的服務(wù)支持很充分,并不會(huì)因?yàn)槭菄?guó)際供應(yīng)商而感到不便。雖然本土產(chǎn)品單價(jià)較低,但由于產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的不確定,如果設(shè)備后期返修率過(guò)高,綜合成本實(shí)際上更高,因此整機(jī)企業(yè)不敢輕易嘗試。”
此外他還表示,在穩(wěn)定性的基礎(chǔ)之上,隨著市場(chǎng)對(duì)便攜式設(shè)備需求的增長(zhǎng),集成度將是未來(lái)選擇芯片供應(yīng)商的主要考慮因素。
便攜式設(shè)備擴(kuò)大超聲應(yīng)用領(lǐng)域
超聲市場(chǎng)的下一波成長(zhǎng)動(dòng)力將是便攜式超聲設(shè)備的繁榮和向新興地區(qū)/臨床市場(chǎng)的逐步滲透。過(guò)去,超聲設(shè)備由于體積龐大,大多只能集中配置在大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)的超聲科;現(xiàn)在隨著便攜式超聲設(shè)備的出現(xiàn),急診、麻醉科等都對(duì)其表現(xiàn)出了濃厚的興趣(這類(lèi)科室對(duì)儀器的功能要求不是特別全),由此擴(kuò)大了市場(chǎng)需求;而未來(lái)隨著便攜式設(shè)備性能逐年大幅提高,完全可以在很多場(chǎng)合取代傳統(tǒng)的大型設(shè)備。另一方面,隨著亞洲和拉美等地區(qū)醫(yī)療保健措施的不斷完善和擴(kuò)建,以及日益增長(zhǎng)的醫(yī)療需求,這些地區(qū)將成為未來(lái)購(gòu)買(mǎi)新設(shè)備的主要市場(chǎng)。
開(kāi)立科技于2004年推出國(guó)內(nèi)第一臺(tái)便攜式彩超儀SSI-1000,是便攜式超聲領(lǐng)域的佼佼者。周立平介紹說(shuō),最初的便攜式超聲的集中特性是便攜性,這是以犧牲存儲(chǔ)空間,影響圖像質(zhì)量為代價(jià)的,如今圖像質(zhì)量有了大幅改進(jìn)的便攜式超聲開(kāi)始迅速占領(lǐng)市場(chǎng)。開(kāi)立最新一代便攜式超聲設(shè)備最高已經(jīng)做到128通道,體積接近iPad的厚度,使用壽命在15年左右。
孟國(guó)海也表示:“近幾年便攜式醫(yī)療電子設(shè)備的增長(zhǎng)速度明顯高于大型臺(tái)式機(jī)。上游芯片集成度的提高降低了設(shè)備小型化的設(shè)計(jì)門(mén)檻,使得便攜設(shè)備的性能與精度有了大幅提高,未來(lái)隨著市場(chǎng)容量的不斷擴(kuò)大,相信會(huì)出現(xiàn)支持更多通道的SoC方案。”
需要指出的是,便攜式不等于“家用化”。由于醫(yī)療診斷設(shè)備的特殊性,便攜式醫(yī)療設(shè)備目前的主要使用群體依然是醫(yī)療機(jī)構(gòu),未來(lái)要想真正實(shí)現(xiàn)家用則必須做到“無(wú)創(chuàng)”。以目前市面上的便攜式血糖儀為例,由于需要扎手指集血,存在感染的風(fēng)險(xiǎn),因此很難大范圍普及。而便攜式超聲波設(shè)備未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)則必須實(shí)現(xiàn)可量化測(cè)定,即通過(guò)大量臨床數(shù)據(jù)抽取出有代表性的幾類(lèi)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行“組合定征”,這對(duì)于一些醫(yī)療技術(shù)薄弱的鄉(xiāng)村衛(wèi)生所將有重要意義。
中國(guó)廠(chǎng)商積極搶占中低端市場(chǎng)
由于目前市場(chǎng)上面向醫(yī)療電子應(yīng)用的芯片供應(yīng)商屈指可數(shù),國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商和GE、飛利浦、西門(mén)子等國(guó)際一線(xiàn)大廠(chǎng)使用的芯片并沒(méi)有特別大的差異,主要差異在于信號(hào)算法的復(fù)雜性,這也是短期之內(nèi)中國(guó)廠(chǎng)商難以趕上甚至超越的。不過(guò),中國(guó)廠(chǎng)商的產(chǎn)品價(jià)格可以做到后者的1/4,因此在中低端市場(chǎng)有不錯(cuò)的生存空間。
另外,正因?yàn)閮r(jià)格幾乎是唯一的優(yōu)勢(shì),因此國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商在降低成本方面有著不小的壓力。目前降低成本的主要措施是簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)平臺(tái)和提高議價(jià)能力。前者通過(guò)不斷優(yōu)化成熟設(shè)計(jì)平臺(tái),簡(jiǎn)化不必要的功能實(shí)現(xiàn),后者則主要依靠訂單量的提高向原廠(chǎng)要一個(gè)更優(yōu)惠的供貨價(jià)格。
盡管?chē)?guó)際廠(chǎng)商近幾年也開(kāi)始試圖進(jìn)入中國(guó)的中低端市場(chǎng),但是周立平認(rèn)為國(guó)際廠(chǎng)商在這一塊沒(méi)有立足機(jī)會(huì),因?yàn)楸就翉S(chǎng)商服務(wù)更好,即便是價(jià)位接近的產(chǎn)品其性能也更有優(yōu)勢(shì)。
除此之外,政策扶持也對(duì)中國(guó)醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)商的影響很大。2009~2010年期間,得益于中國(guó)政府“醫(yī)療下鄉(xiāng)”的帶動(dòng),藍(lán)韻低端黑白B超機(jī)和X光機(jī)取得了不錯(cuò)的出貨量,由于醫(yī)療器械產(chǎn)品的使用壽命普遍在5~8年,因此藍(lán)韻預(yù)計(jì)五年內(nèi)將迎來(lái)新一波換機(jī)高峰,刺激彩超類(lèi)產(chǎn)品出貨量的增長(zhǎng)。
本土芯片可借上下游聯(lián)動(dòng)切入市場(chǎng)
從產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面看,全球醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)商普遍沒(méi)有芯片設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能力,對(duì)上游芯片供應(yīng)商依賴(lài)度較高,并且由于小型化發(fā)展趨勢(shì)明顯,醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)商迫切希望獲得更多高集成度高性能的單芯片設(shè)計(jì)方案。從市場(chǎng)方面看,因?yàn)樵趦r(jià)格上的明顯優(yōu)勢(shì),本土醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)商在中低端市場(chǎng)尚有一定的生存空間,但隨著國(guó)際廠(chǎng)商向下?lián)屖尺@一市場(chǎng),相信未來(lái)價(jià)格戰(zhàn)將會(huì)日益激烈。
需要看到的是,目前國(guó)內(nèi)醫(yī)療電子設(shè)備制造商主要還是和下游醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)系比較密切,很少和上游本土芯片供應(yīng)商接觸。例如開(kāi)立就和深圳多家三甲醫(yī)院合作,聽(tīng)取醫(yī)生對(duì)產(chǎn)品的性能反饋,共同開(kāi)發(fā)定制化功能。未來(lái)本土芯片供應(yīng)商和方案商不妨借鑒這種合作模式,主動(dòng)走出去,加強(qiáng)與整機(jī)廠(chǎng)商的互動(dòng),從前期研發(fā)階段就介入產(chǎn)品設(shè)計(jì),從定制化設(shè)計(jì)服務(wù)的角度尋找市場(chǎng)切入點(diǎn)。