RK3576電力站房智能輔助系統(tǒng)與人工智能可視化網(wǎng)關(guān)解決方案

隨著中國人口老齡化的加劇，國人健康意識的提升，醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步，新冠疫情影響以及政府政策支持等因素，中國的醫(yī)療器械市場在過去幾年中保持了高速增長。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢及投資風(fēng)險研究報告》顯示，近五年年均復(fù)合增長率為16.88%，據(jù)分析師預(yù)測，2024年中國醫(yī)療器械市場規(guī)模將達(dá)到1.36萬億元，后續(xù)的發(fā)展空間極為廣闊。醫(yī)學(xué)影像、患者監(jiān)護(hù)、體征測量、醫(yī)療機(jī)器人、連續(xù)血糖等多個方向都是目前熱門領(lǐng)域。

在醫(yī)療器械行業(yè)中，盡管半導(dǎo)體元件所占比率并不大，規(guī)模相對有限，但卻是現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備的核心驅(qū)動力，正在不斷地推動著醫(yī)療行業(yè)的進(jìn)步。醫(yī)療電子元件主要包含有電源電路、前端傳感器及信號調(diào)理電路、處理單元(MCU&MPU)、存儲單元及人機(jī)交互(HMI)等五類器件，其中電源電路保證了醫(yī)療設(shè)備的可靠運行，傳感器決定了前端信號的高精度采集，處理器實現(xiàn)關(guān)鍵算法及系統(tǒng)控制等等。同時便攜式醫(yī)療設(shè)備與一次性診斷設(shè)備的發(fā)展，使部分醫(yī)療電子元器件表現(xiàn)出量大、更新快、成本敏感等新趨勢。

本文將結(jié)合目前醫(yī)療領(lǐng)域中不同應(yīng)用方向?qū)?yīng)的技術(shù)需求以及瑞薩產(chǎn)品(MCU&MPU)的特點，為大家解讀瑞薩嵌入式產(chǎn)品線在醫(yī)療領(lǐng)域的布局。

目前瑞薩嵌入式產(chǎn)品在醫(yī)療領(lǐng)域的各種應(yīng)用很多，產(chǎn)品覆蓋從相對簡單的家庭監(jiān)護(hù)(血壓，血糖，血氧等)，運動健康(跑步機(jī)，智能穿戴等)到復(fù)雜的醫(yī)療器械(醫(yī)療影像，監(jiān)護(hù)儀，IVD)等，這些設(shè)備都離不開主控芯片(處理單元)的控制。

相比消費類市場，醫(yī)療設(shè)備具有開發(fā)周期長，前期研發(fā)投入大，進(jìn)入門檻高，同時產(chǎn)品生命周期長，利潤相對較好等特點。再加上醫(yī)療領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的可靠性、安全性、長供貨周期，甚至低功耗(便攜式)等有著更高的要求，這些都讓處于“核心大腦”位置的處理器單元選型變得異常重要，客戶一般會對供應(yīng)商從產(chǎn)品成熟度，穩(wěn)定供貨能力，性能及產(chǎn)品可延續(xù)性，價格等多個角度做評估。

上圖為瑞薩MCU產(chǎn)品陣容介紹，從8/16/32Bit的自有內(nèi)核(RL78 & RX系列)到ARM內(nèi)核(RA系列)，客戶可以根據(jù)其不同的產(chǎn)品應(yīng)用需求，從性能、封裝、外設(shè)等不同維度選擇合適的MCU產(chǎn)品。比如集成24Bit Sigma-delta ADC的RL78/H1D可用于家用血壓計;通用RL78/G1x & RA2E1系列因為高性價比大量應(yīng)用于按摩椅主控，家庭健康類產(chǎn)品;RX-T & RA-T系列集成馬達(dá)驅(qū)動所需Timer，ADC等資源，廣泛用于呼吸機(jī)、跑步機(jī)，牙科手機(jī)等領(lǐng)域的馬達(dá)控制，RA6M3 & RA8D1集成TFT屏驅(qū)動，可滿足注射泵，便攜式監(jiān)護(hù)儀等帶顯示屏的設(shè)備。

瑞薩已上市的MCU產(chǎn)品基本都有加入瑞薩“15年 Product Longevity Program”，客戶可以在瑞薩官網(wǎng)上查詢相關(guān)信息以獲得瑞薩對產(chǎn)品供應(yīng)保障的官方承諾，來滿足醫(yī)療產(chǎn)品“長供貨周期”的需求。同時瑞薩基于對過去10年持續(xù)的產(chǎn)品跟蹤，目前非車規(guī)MCU失效率可以做到DPP(每百萬件產(chǎn)品的缺陷數(shù))< 1，這對醫(yī)療產(chǎn)品的可靠性和安全性需求提供了充分的支持。

除MCU以外，瑞薩MPU產(chǎn)品在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用場景也非常多，下圖為瑞薩MPU產(chǎn)品陣容介紹，

瑞薩MPU產(chǎn)品陣容

瑞薩MPU產(chǎn)品主要分為兩個方向，一個是工業(yè)專用MPU(RZ/T N系列)，一個是通用MPU系列(RZ/A G V系列)。RZ/T N系列集成了高性能實時內(nèi)核(800Mhz CortexR52)，主要面向伺服和電機(jī)驅(qū)動以及對多工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的支持(PROFINET、ETHERCAT等)，在工業(yè)自動化領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用。而在醫(yī)療領(lǐng)域，隨著外科手術(shù)機(jī)器人，康復(fù)機(jī)器人以及藥房自動化等應(yīng)用的興起，已有越來越多的醫(yī)療產(chǎn)品采用RZ/TN系列平臺。RZ/G系列(A55內(nèi)核)是可支持Linux系統(tǒng)的高性價比平臺，可滿足醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀，IVD等產(chǎn)品需求。同時隨著AI人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展(比如對病灶進(jìn)行定性分級或定量分析)，RZ/V系列(最高8Tops算力)為客戶提供了最優(yōu)的高性能低功耗的嵌入式AI解決方案平臺。

基于以上產(chǎn)品資訊以及瑞薩對醫(yī)療領(lǐng)域的高度重視和持續(xù)投入，瑞薩的嵌入式產(chǎn)品正在被越來越多的客戶所認(rèn)可，將為國內(nèi)醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)。

下面為大家介紹瑞薩嵌入式產(chǎn)品在各種醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用。

適合醫(yī)療應(yīng)用的嵌入式平臺

Patient Monitor監(jiān)護(hù)儀

監(jiān)護(hù)儀主要用來測量和監(jiān)護(hù)病人生理參數(shù)，比如心電(ECG，HR)、有創(chuàng)/無創(chuàng)血壓、體溫、血氧飽和度(SpO2)、腦電圖、呼吸參數(shù)、麻醉氣體等，可分為胎兒監(jiān)護(hù)儀、母嬰監(jiān)護(hù)儀、多參監(jiān)護(hù)儀、中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)等。

AED(自動體外除顫儀)

心臟驟停(室顫)是中國心腦血管疾病致死率最高的疾病，3-5分鐘即可致人死亡，及時搶救至關(guān)重要，自動體外除顫器是一種便攜式的醫(yī)療設(shè)備，它可以診斷特定的心律失常，并且給予電擊除顫，是可被非專業(yè)人員使用的用于搶救心臟驟?；颊叩尼t(yī)療設(shè)備。

Home Healthcare(按摩椅/儀，血氧儀)

按摩是中國傳統(tǒng)的養(yǎng)生保健方法，以中醫(yī)的臟腑、經(jīng)絡(luò)學(xué)說為理論基礎(chǔ)，并結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成果，作用于人體體表的特定部位以調(diào)節(jié)機(jī)體生理、病理狀況，達(dá)到健康理療的目的。

電機(jī)控制(家用呼吸機(jī)，牙科手機(jī)，電動輪椅)

家用呼吸機(jī)多數(shù)用于不能正常呼吸的患者，肺部功能衰竭及氣道阻塞，還有睡眠呼吸暫停綜合征包括打鼾并且暫停的患者，和嚴(yán)重肺心病及肺氣腫、慢阻肺或二型呼衰且二氧化碳偏高的病人。通過MCU控制渦輪風(fēng)機(jī)，可以提供正壓氣體，輔助患者呼吸，增強(qiáng)氣體交換和心肺耦合。此次新冠疫情的爆發(fā)，推動了國內(nèi)呼吸機(jī)行業(yè)的飛速發(fā)展。

牙科手機(jī)是一種專用于口腔科的醫(yī)療器械，可以用于清潔牙齒，研磨齲齒壞牙的產(chǎn)品，是口腔綜合治療的主要部件之一，由于電動(BLDC)手機(jī)功率、扭矩、轉(zhuǎn)速更穩(wěn)定，備牙時可以達(dá)到渦輪手機(jī)無法媲美的光滑效果，使市場中電動手機(jī)比率逐漸增多。并且為有效解決口腔診療病毒的交叉感染、二次傳播的歷史性難題，防回吸手機(jī)和一次性手機(jī)的市場比重也在逐漸增加。

AI+影像醫(yī)療

“AI+醫(yī)療”一直被視為極具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d領(lǐng)域，而AI醫(yī)學(xué)影像是AI醫(yī)療商業(yè)化前沿陣地。通過打通多模態(tài)影像器械系統(tǒng)及海量的數(shù)據(jù)訓(xùn)練后，AI醫(yī)學(xué)影像可以實現(xiàn)病灶識別、病情診斷、治療規(guī)劃等輔助服務(wù)。目前市場上AI醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品覆蓋心肺、腦部、肝臟、骨骼等多部位多病種，已開始應(yīng)用于各級醫(yī)院，并正在滲透到體檢中心等院外場景，賽道聚集了專注于醫(yī)療健康的AI技術(shù)企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)巨頭等多領(lǐng)域玩家。

結(jié)論

回顧2023年中國醫(yī)療器械市場，我們可以看到醫(yī)療設(shè)備市場規(guī)模持續(xù)增長，顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭，在國際市場中的地位也日益提升，出口增長迅速，同時行業(yè)也面臨政府集中采購政策對成本控制的更高要求，以及技術(shù)創(chuàng)新以提升產(chǎn)品競爭力等。展望未來，中國醫(yī)療器械市場將繼續(xù)保持增長趨勢，人工智能、大數(shù)據(jù)等對應(yīng)的AI應(yīng)用將為醫(yī)療器械行業(yè)帶來新的市場機(jī)會。