[情報] 可顯示清晰醫療影像的超音波系統類比技術

附圖 : 圖為TI亞太區半導體市場開發高效能類比產品協理陳炳文。（Source：HDC） BigPic:600x513


專訪TI亞太區半導體市場開發高效能類比產品協理陳炳文

隨著醫療技術的日新月異，全球高齡人口越來越多，消費者對於健康醫療的重視程度越來越高，整體醫療成本的投入也不斷攀升，新興經濟體對醫療照護的需求及各類因地制宜的醫療解決方案也日益擴大，醫療電子即將成為繼PC、消費電子領域之後再一革命性的重要技術應用項目。其中低成本的可攜式超音波系統，便是目前可廣泛應用於醫療病房、救護車、行動檢傷分級（mobile triage）和偏遠地區等非常重要的醫療設備。

TI亞太區半導體市場開發高效能類比產品協理陳炳文表示，TI不斷致力提高21世紀醫療設備類比品質以及醫療保健技術，整合生物科技和數位類比電子技術的醫療電子（Telehealth）設備，將成為疾病預防、臨床診療、病人看護和個人健康護理的重要輔助工具，而超音波及醫學成像更是醫療電子領域不可或缺的重要技術。根據Databeans的市場預估，全球醫療成像設備的年複合成長率為13％，產值已經突破4.6億美元，其中可攜式超音波系統的年複合成長率將高達15％。

陳炳文進一步說明指出，TI提供超音波系統完整豐富的元件，包括高效能類比晶片、高速資料轉換器和放大器、電源管理、時脈和介面元件；高效能DSP、DaVinci嵌入式數位媒體處理器、OMAP應用處理器、MSP430等等。醫療超音波系統朝向高整合度、提高系統通道數、低功耗、多功能及可攜式設計發展，對於類比前端的接收電路技術要求也非常嚴格。由於超音波訊號容易受到外界溫度、聲音、光波環境的干擾影響而測試準度，因此藉由整合類比數位技術，減少元件、降低功耗、提高超音波醫療影像品質，成為各家廠商超聲波技術競爭勝出的關鍵。

陳炳文指出，採用15×9mm封裝的整合式類比前端元件AFE58xx系列，可提高新型超音波系統設計的影像畫質並降低功耗，應用範圍可涵蓋可攜式到高階超音波醫療診斷等各種設備，也能應用於高通道密度的中階超音波系統。首款元件AFE5805更是針對可攜式超音波市場的需求設計，可減少50％空間、20％的功耗（每通道只有122mW）和40％的雜訊（在2MHz頻率的雜訊強度只有0.85nV/rtHz），是目前市場上最小的類比前端元件。

陳炳文強調，AFE5805整合8個通道，其中包括低雜訊放大器 (LNA)、壓控衰減器（VCA）、可編程增益放大器（PGA）、低通濾波器（LPF）和支援LVDS資料輸出的12位元50MSPS類比數位轉換器，可有效避免外界訊號干擾。晶片內建LNA的輸入電壓雜訊很小，可確保整個輸入訊號路徑品質，並提高解析度系統效能。

陳炳文認為，未來新型醫療電子設備將會不斷湧現，可攜式消費醫療電子設備的行動化趨勢，將驅動醫療電子技術朝向高整合度、高效能及低功耗發展。TI非常看好醫療電子市場，AFE58xx系列則預計在今年6月開始量產。


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