B超成像的基本原理就是：向人體發(fā)射一組超聲波,按一定的方向進(jìn)行掃描。根據(jù)監(jiān)測其回聲的延遲時(shí)間,強(qiáng)弱就可以判斷臟器的距離及性質(zhì)。經(jīng)過電子電路和計(jì)算機(jī)的處理, 形成了我們今天的B超圖像。B超的關(guān)鍵部件就是我們所說的超聲探頭 (probe),其內(nèi)部有一組超聲換能器,是由一組具有壓電效應(yīng)的特殊晶體制成。這種壓電晶體具有特殊的性質(zhì),就是在晶體特定方向上加上電壓,晶體會發(fā)生形變,反過來當(dāng)晶體發(fā)生形變時(shí),對應(yīng)方向上就會產(chǎn)生電壓,實(shí)現(xiàn)了電信號與超聲波的轉(zhuǎn)換。

一般的B超工作過程為：當(dāng)探頭獲得激勵脈沖后發(fā)射超聲波, （同時(shí)探頭受聚焦延遲電路控制,實(shí)現(xiàn)聲波的聲學(xué)聚焦。）然后經(jīng)過一段時(shí)間延遲后再由探頭接受反射回的回聲信號,探頭接收回來的回聲信號經(jīng)過濾波,對數(shù)放大等信號處理。然后由DSC電路進(jìn)行數(shù)字變換形成數(shù)字信號,在CPU控制下進(jìn)一步進(jìn)行圖像處理, 再同圖表形成電路和測量電路一起合成視頻信號送給顯示器形成我們所熟悉的B超圖像,也稱二維黑白超聲圖像。

 

1.B超的工作原理 http://www.liontor.com/bcyl/bcdgzyl.htm
每秒振動2萬-10億次，人耳聽不到的聲波稱為超聲波。利用超聲波的物理特性進(jìn)行診斷和治療的一門影像學(xué)科，稱為超聲醫(yī)學(xué)。其臨床應(yīng)用范圍廣泛，目前已成為現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)中不可缺少的診斷方法。
研究和應(yīng)用超聲的物理特性，以某種方式掃查人體，診斷疾病的科學(xué)稱為超聲診斷學(xué)。超聲診斷學(xué)主要是研究人體對超聲的反作用規(guī)律，以了解人體內(nèi)部情況，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)中與CT、X線、核醫(yī)學(xué)、磁共振并駕齊驅(qū)，互為補(bǔ)充。它以強(qiáng)度低、頻率高、對人體無損傷、無痛苦、顯示方法多樣而著稱，尤其對人體軟組織的探測和心血管臟器的血流動力學(xué)觀察有其獨(dú)到之處。超聲診斷學(xué)包括作用原理、儀器構(gòu)造、顯示方法、操作技術(shù)、記錄方法、以及界面對超聲的反射、散射或者透射信號的分析與判斷等內(nèi)容。
超聲診斷儀有各種檔次，先進(jìn)的高檔儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有高性能、多功能、高分辨率和高清晰度等特點(diǎn)。它們的基本構(gòu)件包括發(fā)射、掃查、接收、信號處理和顯示等五個組成部分，分為兩大部件，即主機(jī)和探頭。

 

 B超的成像原理為：將回聲信號顯示為光點(diǎn)，回聲的強(qiáng)弱以點(diǎn)的灰（亮）度顯示。聲阻抗相差越大，反射越強(qiáng)，產(chǎn)生的回聲信號越亮，反之越弱，產(chǎn)生的回聲信號越暗，當(dāng)探頭在體表快速順序移動，則產(chǎn)生一行行亮點(diǎn)，組成一個平面，即顯示一個斷面的圖象，稱為二維切面圖象。

 

 

 

 

Ultrasound System

Ultrasound System design resources and block diagram. Application Notes Design Considerations Reference Designs Product Bulletin & White Papers Selection and Solution Guides News Releases & Authored Articles Tools and Software Similar End-Equipment Solutions     Block Diagram Backlight LCD/OLED Display Bias Solutions White LED Drivers Clocking Non-PLL Buffers PLL Buffers Ultra Low Jitter Synthesizer and Jitter Cleaner Common Interfaces 1394 ESD/EMI Protection LVDS Serdes (<100 MHz) LVDS/M-LVDS/ECL/CML RF-IC Products for ISM Band RS-232 USB Core and I/O Supply DC/DC Converters (Integrated Switch) Single Channel LDO Signal Chain Power Dual Channel LDO Single Channel LDO System Power DC/DC Controllers (External Switch) DC/DC Converters (Integrated Switch)       Design Considerations An ultrasound system is the most important tool in medical diagnostics. It provides an accurate representation of the internals of a human body and images of movement in the body. It contains of several hundreds of analog channels (up to 256 channels/system and 512 channels/3-D system), that make analog processing components highly important in determining the system performance. The core subsystems include: Rx-input path - the input voltage noise level of the low noise amplifier (LNA) is key for the entire input signal path and determines the performance of the entire system. The ADCs have 12-bit resolution in high-end systems, mid-end work with 10-bit only. Lowest supply current is key for integration and due to high analog channel count. Tx-receive path - fast amplifiers are needed to get sharp and repeatable trasnmit pulses into the human body. Clock distribution - the clock performance has an important influence to the overall ADC performance and becomes more and more important with increasing number of channels. Image processing - up to 3 DSPs can be found per ultrasound sytem to enable fast and sharp image processing. Power Conversion - converts the input power to run various functional blocks.     Application Notes Hardware Design Guidelines for TMS320F28xx and TMS320F28xxx DSCs (spraas1.htm, 9 KB) 11 Mar 2008 Abstract Interfacing SD/MMC Cards With TMS320F28xxx DSCs (spraao7.htm, 9 KB) 26 Jul 2007 Abstract     Selection and Solution Guides Solution Guides Medical Applications Guide (Rev. B) (slyb108b.pdf, 3.53 MB) 10 Apr 2007 Download     News Releases & Authored Articles News Releases 01 Jul 2008 TI introduces new analog front end with best-in-class power optimization for portable ultrasound systems 24 Mar 2008 TI unveils industry‘s first family of complete analog front ends for superior ultrasound systems 02 Oct 2007 New TMS320C6452 Broadens TI‘s DSP Portfolio Delivering 2x the Channels Per Dollar for High Performance Applications 02 Aug 2006 TI‘s Receive Signal Chain Demonstration Kit Simplifies Ultrasound Designs     Similar End-Equipment Solutions TI End-Equipment Magnetic Resonance Imaging (MRI)

中國醫(yī)療器械設(shè)備市場前景看好

博恩富克數(shù)字醫(yī)療  提交于:2008-3-28 | 本文目前專業(yè)值：

截止2007年8月，共有近12家企業(yè)拿到VC/PE的資金，涉及金額近2億美元，數(shù)據(jù)表明，這些企業(yè)大都集中在醫(yī)用設(shè)備、醫(yī)用軟件和信息服務(wù)三個細(xì)分領(lǐng)域。就中國內(nèi)陸醫(yī)療器械及服務(wù)市場而言，這是自2003年以來投資最多的一個年份。不難發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)制藥和生物技術(shù)仍然入不了風(fēng)險(xiǎn)投資的“法眼”，反倒是醫(yī)療衍生品——和醫(yī)療有關(guān)的設(shè)備器械以及服務(wù)（以下簡稱醫(yī)械）受到了VC的首肯。國際趨勢無不如此，據(jù)美國權(quán)威研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，美國第二季度投資最明顯的特征是醫(yī)療設(shè)備行業(yè)投資連續(xù)創(chuàng)新高，融資達(dá)10億美元，同比增加58%，交易數(shù)量達(dá)75筆。

    長期以來，醫(yī)療行業(yè)由于產(chǎn)品同質(zhì)化競爭激烈，投資期長，風(fēng)險(xiǎn)大，再加上醫(yī)改等眾多不確定政策因素的制約，一直讓VC裹足不前。但是，2007年上市的中國醫(yī)藥外包服務(wù)商藥明康德和較早前上市的醫(yī)療器械制造商邁瑞醫(yī)療在海外市場良好的表現(xiàn)，觸動了VC的神經(jīng)。而中國“十一五”規(guī)劃，2007年“新農(nóng)村合作醫(yī)療”及社區(qū)醫(yī)療的推廣，到2010年由此產(chǎn)生的近1500億元的市場，再次為VC注入了一針興奮劑。

    除了醫(yī)療設(shè)備與器械，這個行業(yè)中另外一個值得關(guān)注的就是醫(yī)療服務(wù)。最近陸續(xù)獲得投資的佳美口腔、慈濟(jì)體檢以及愛康網(wǎng)等企業(yè)就是明證。由于生物醫(yī)藥研發(fā)周期長、投入大、在中國產(chǎn)業(yè)化機(jī)制不健全等原因，海外很多對藥業(yè)投資很有經(jīng)驗(yàn)的VC最后都落點(diǎn)在醫(yī)療器械和服務(wù)上。究其原因，醫(yī)械領(lǐng)域投資的運(yùn)作模式簡單，基本以銷售設(shè)備、軟件、服務(wù)等為主，只要符合醫(yī)院及百姓的需求即可。

    面對中國龐大的人口基數(shù)，以及即將爆發(fā)式增長的市場，VC們又怎么會放棄這個醫(yī)械“金礦”呢？

    中國的醫(yī)療健康支出已成為繼食品、教育之后的第三大消費(fèi)支出，但該產(chǎn)業(yè)的總體規(guī)模還僅占到國內(nèi)生產(chǎn)總值不到2%的比例，中國醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)也因此成為中國最有投資價(jià)值的產(chǎn)業(yè)之一。中國醫(yī)療企業(yè)不斷上市的消息也再一次證明其價(jià)值所在。

    2007年8月11日，中國醫(yī)藥外包服務(wù)企業(yè)，無錫藥明康德新藥開發(fā)有限公司在紐約證交所上市，首日股價(jià)飆升40%至19.60美元，成功融資1.85億美元，上市當(dāng)天公司市值超過11億美元；去年9月，在紐交所上市的中國醫(yī)療設(shè)備企業(yè)深圳邁瑞醫(yī)療，目前估價(jià)高達(dá)40美元以上，總市值超過23億美元；同屬醫(yī)療器械行業(yè)的納斯達(dá)克上市企業(yè)中國醫(yī)療技術(shù)有限公司（CMED），自上市以來估價(jià)已經(jīng)上漲一倍，近期股價(jià)為23美元以上，公司市值接近6億美元。

    然而，與此形成反差的是，2007年2月6日登陸納斯達(dá)克的沈陽三生制藥股份有限公司（以下簡稱三生制藥）IPO價(jià)格為每股16美元，首個交易日股價(jià)升至18.10美元后即開始走下坡路，至今雖略有回暖，但仍徘徊于發(fā)行價(jià)左右。同樣遭遇了下挫命運(yùn)的還有今年3月登陸紐交所的中藥概念股同濟(jì)堂藥業(yè)，上市后即跌破發(fā)行價(jià)10美元，迄今仍在這個價(jià)位附近徘徊，而今年2月初在香港主板上市的武夷藥業(yè)上市之后其股價(jià)也表現(xiàn)平平。

    如果仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn)三家在海外資本市場表示良好的公司，都有一個共同的特征——醫(yī)療器械（以下簡稱醫(yī)械）及服務(wù)。究其原因，紅杉資本中國基金副總裁徐崢在接受本刊記者采訪時(shí)一語道破：“醫(yī)械比較符合VC投資的周期，并且企業(yè)的利潤要比醫(yī)藥企業(yè)高很多。 

”  

　　目前中國的制藥企業(yè)數(shù)量眾多，藥品核心技術(shù)缺乏，專利藥品少之又少。然而自2006年以來中國醫(yī)療體制的改革對醫(yī)藥的降價(jià)又使得醫(yī)藥公司利潤下降。從市場因素看，中國醫(yī)藥市場，尤其是醫(yī)藥流通市場，尚無法形成公正合理的估值標(biāo)準(zhǔn)。不規(guī)范的市場機(jī)制在很大程度上扭曲了企業(yè)在市場中的真正價(jià)值。高端醫(yī)療設(shè)備商家的利潤率目前仍保持在25%以上，中低端器械廠商利潤往往也不會低于13%。這也許就是同為醫(yī)療類上市企業(yè)，為何價(jià)值卻不同。  

　　進(jìn)入2007年以來，醫(yī)械及服務(wù)領(lǐng)域可謂是風(fēng)聲水起，2007年1月華平投資入股醫(yī)械產(chǎn)品生產(chǎn)商樂普醫(yī)療；2007年3月啟明創(chuàng)投500萬美元投資醫(yī)療設(shè)備的研發(fā)制造與服務(wù)商上海伽瑪星醫(yī)療；同月IDGVC投資醫(yī)療服務(wù)商39健康網(wǎng)；6月，美國中經(jīng)合聯(lián)手軟銀中國共同投資化學(xué)發(fā)光免疫診斷試劑制造商北京科美東雅生物技術(shù)有限公司500萬美元；8月，海納亞洲基金與馬丁可利共同投資口腔醫(yī)療連鎖機(jī)構(gòu)佳美口腔1000萬美元，種種跡象表明越來越多的VC開始關(guān)注醫(yī)械及服務(wù)領(lǐng)域。 

　　巨大的蛋糕  

　　在中國每人花一元錢的生意絕對是誘人的概念，而中國醫(yī)械市場符合這個概念。面對這樣巨大市場中的投資機(jī)會是每一個身居中國的VC都不愿放棄的。作為2006年底剛剛進(jìn)入中國，管理超過2億美元的啟明創(chuàng)投基金，已經(jīng)在該領(lǐng)域快速投下兩單——奧泰科技和伽瑪星醫(yī)療集團(tuán)兩個醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)廠商，前者主要從事醫(yī)用磁共振影像醫(yī)療系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)，后者是一家在腫瘤治療技術(shù)領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先地位的高科技醫(yī)療集團(tuán)。啟明創(chuàng)投基金合伙人梁穎宇在接受本刊記者采訪時(shí)表示：“我們非常看好中國的醫(yī)療市場，尤其是醫(yī)械及服務(wù)的市場空間。”啟明創(chuàng)投為了更好地發(fā)現(xiàn)中國醫(yī)療行業(yè)的投資機(jī)會，還專門組建了醫(yī)療領(lǐng)域的投資團(tuán)隊(duì)。由此可以看出啟明創(chuàng)投在該領(lǐng)域的投資決心。  

　　中國醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會會長姜峰在接受采訪時(shí)表示：“近十年，中國醫(yī)械持續(xù)年增長率達(dá)到15%-18%，2005年銷售額已逾730億元，2006年全行業(yè)利潤總額同比增長30.05%，遠(yuǎn)快于醫(yī)藥行業(yè)的平均發(fā)展水平。預(yù)測到2010年中國醫(yī)療器械行業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)1500億元。”  

　　在中國VC圈中大名鼎鼎的紅杉資本中國基金同樣在該領(lǐng)域搜尋著“獵物”，徐崢說：“我們已經(jīng)投資了一家醫(yī)療試劑類的公司，我們很看好這個領(lǐng)域。中國有13億人口，人口的老齡化問題逐漸嚴(yán)重起來，所以對于醫(yī)療服務(wù)和器械的需求會越來越大，而且有很多富有階層需要更好的治療，未來市場的前景是巨大的。目前中國這個領(lǐng)域和當(dāng)年早期的互聯(lián)網(wǎng)很相似，處于一個有待開墾的時(shí)期，所以只要抓住這個行業(yè)發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀的企業(yè)，我們就會果斷下單。”   

　　根據(jù)中國食品藥品監(jiān)督管理局2006年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2005年中國醫(yī)械市場已成為繼美國和日本之后世界第三大醫(yī)療市場，高端醫(yī)療設(shè)備銷售更是達(dá)到20%以上的增長速度。照此發(fā)展速度來看，在未來5-7年內(nèi)，中國將超過日本，成為全球第二大醫(yī)療設(shè)備市場，預(yù)測市場超過6000億元。然而根據(jù)記者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，面對如此巨大的市場，眾多VC基金還處于觀望階段，是什么原因使得眾多VC如此謹(jǐn)慎呢？ 

　　作為專業(yè)的醫(yī)療投融資顧問，北京合眾世紀(jì)投資顧問有限公司總裁曹越認(rèn)為：“這個巨大的市場人人都可以看到，但是因?yàn)獒t(yī)械與服務(wù)是一個很多學(xué)科交叉的領(lǐng)域，所以當(dāng)下在中國投資醫(yī)療行業(yè)的基金還不是很多。不過目前一些VC開始招募專業(yè)領(lǐng)域的合伙人加入，相信未來兩年內(nèi)這個行業(yè)會越來越火。”  

　　醫(yī)械成主角  

　　自2003年以來，中國企業(yè)累計(jì)在海外股票發(fā)行融資725億美元，其中醫(yī)療企業(yè)為11.5億美元，所占比例還微乎其微，僅有1.6%。但基于中國巨大的市場容量、強(qiáng)勁的增長勢頭、明顯的成本優(yōu)勢及國家的大力支持，中國的醫(yī)療行業(yè)將有望成為繼電信、媒體、科技（TMT）行業(yè)之后，國際資本市場上的第二輪投資熱點(diǎn)。然而醫(yī)療行業(yè)是一個很大的產(chǎn)業(yè)，為什么VC要去投資醫(yī)械及服務(wù)這樣細(xì)分的行業(yè)而不去投資醫(yī)藥企業(yè)呢？  

　　對此問題，曹越認(rèn)為，“中國的醫(yī)藥研發(fā)能力現(xiàn)在還沒有達(dá)到海外的實(shí)力，一般新藥的研發(fā)需要投入的資金最少也要達(dá)到3億美元，并且研發(fā)時(shí)間少則8年多則10年，風(fēng)險(xiǎn)極大。而醫(yī)械研發(fā)與生產(chǎn)的成本和時(shí)間就相應(yīng)少得多，研發(fā)金額一般在1億美元以下，時(shí)間在3-5年左右。而一支VC基金的存續(xù)期大都為7年左右，所以不管在資金還是周期上都比較符合VC投資運(yùn)作的周期。”  

　　據(jù)曹越介紹，長期以來醫(yī)療行業(yè)由于產(chǎn)品同質(zhì)化競爭激烈、投資期長、風(fēng)險(xiǎn)大，再加上醫(yī)改等眾多不確定政策因素的制約，一直讓VC裹足不前。但是投資醫(yī)械有一個重要優(yōu)勢在于投資回報(bào)期相對較短。與藥品相比，一個醫(yī)用儀器生產(chǎn)一年時(shí)間可以拿證，而藥品審批需要3-5年。一家醫(yī)療設(shè)備公司從無到有、從小到大，時(shí)間不過5年左右，與投資基金的投資周期大致吻合。而對制藥企業(yè)來說，這個周期至少要10年以上，對于“只爭朝夕”的VC來說太過漫長。  

　　在醫(yī)療價(jià)值鏈中，醫(yī)械與服務(wù)是我們最為看好的一個行業(yè)。中國改革開放以來雖然國家的綜合實(shí)力增強(qiáng)了，但是從整個醫(yī)療機(jī)構(gòu)的硬件設(shè)備來看，相比國外還非常弱。目前，很多醫(yī)療機(jī)構(gòu)都在更新器械，尤其是國家最近提出的‘社區(qū)醫(yī)療’計(jì)劃更讓我們感到其中蘊(yùn)涵的投資價(jià)值是巨大的。”徐崢說。  

高性能超聲模擬前端AFE5805

信息來源:電子產(chǎn)品世界　發(fā)布時(shí)間:2008-05-05　字號:小 中 大

摘要： 簡述低功耗、低噪聲、高集成度超聲模擬前端AFE5805及其應(yīng)用。
關(guān)鍵詞： 醫(yī)療電子；超聲波系統(tǒng)；模擬前端；AFE5805 
引言

　　隨著20世紀(jì)80年代PC產(chǎn)品的發(fā)展和20世紀(jì)90年代通信產(chǎn)品的發(fā)展，我們將迎來21世紀(jì)及未來醫(yī)療保健產(chǎn)品的發(fā)展。

　　人口老齡化，醫(yī)療保健成本不斷提高，邊遠(yuǎn)山區(qū)和新興經(jīng)濟(jì)地區(qū)對醫(yī)療服務(wù)的要求不斷上升，以及對消費(fèi)型醫(yī)療設(shè)備的興趣不斷增強(qiáng)，成為推動醫(yī)療電子迅速發(fā)展的因素。去年總體醫(yī)療設(shè)備達(dá)26.39億美元，復(fù)合年平均增長率達(dá)11%。其中消費(fèi)類醫(yī)療設(shè)備(血壓監(jiān)測儀，心率檢測儀，血液分析儀，數(shù)字體溫計(jì)，脈博血氧測定儀，便攜式醫(yī)療產(chǎn)品)復(fù)合年平均增長率為12%；診斷、病人監(jiān)控和治療(心電圖，腦電圖，血氧量，通氣/呼吸，去纖顫器)設(shè)備復(fù)合年平均增長率達(dá)11%；醫(yī)學(xué)成像(超聲波，CT，核磁共振成像，數(shù)字式X光，正電子放射層析成像掃描儀)設(shè)備復(fù)合年平均增長率為13%；其他醫(yī)療儀器復(fù)合年平均增長率為11%。而便攜式或手持式超聲波系統(tǒng)市場的復(fù)合年平均增長率為19.2%，到2010年將達(dá)到3.3億美元。

　　針對超聲波市場的發(fā)展和要求，德州儀器(TI)推出一系列全面集成的模擬前端。該系列產(chǎn)品可滿足從便攜產(chǎn)品到高端超聲波診斷設(shè)備在內(nèi)的各種應(yīng)用要求。

超聲模擬前端AFE5805

圖1 AFE 5805超聲波系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　TI公司新推出的AFE5805是一款專為便攜式超聲波系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的完整模擬信號鏈解決方案(圖1)。該器件集成了8個通道，其中包括低噪聲放大器(LNA)、壓控衰減器(VCA)、可編程增益放大器(PGA)、低通濾波器(LPF)、支持LVDS數(shù)據(jù)輸出的12位50MSPS ADC(見圖2)。

 圖2 AFE 5805功能框圖
AFE5805主要特性如下：
 
.完整的8通道模擬前端減少了組件數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的超聲波解決方案；
.低功耗，每個通道功耗122mW；
.超低噪聲：0.85nV/；
.低噪聲LNA：20dB固定增益；
.PGA增益設(shè)置：20dB，25dB，27dB，30dB；
.LPF可編程到10MHz或15MHz；
.12位ADC：10MSPS~50MSPS，69.5dB SNR(在10MHz，串行LVDS接口)；
.集成CW開關(guān)矩陣；
.15mm×9mm135-BGA封裝。

圖3和圖4示出AFE 5805的信噪比性能和快速過載恢復(fù)功能。

 圖3  信噪比性能

圖4  快速過載恢復(fù)功能以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的性能

　　總之，AFE5805是一款高集成度(外形尺寸縮小50%)、低功耗(功耗降低20%)、低噪聲(噪聲降低40%)的完整8通道模擬前端，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、高質(zhì)量圖像  、小尺寸、低功耗的超聲波系統(tǒng)設(shè)計(jì)。