开拓医疗电子市场 数据转换器扮演重要角色

   根据专业研究机构Databeans最新的报告内容，2007年医疗半导体市场超过26.3亿美元。由于产品设计对于更小尺寸、更低功耗与更高速度的要求提高，因此数据转换器、传感器和电源芯片成为医疗电子需求最大的半导体器件。

　　作为连接模拟和数字世界的桥梁，数据转换器是电子产品数字化的关键，它定义了图像、声音、精度、速度和用户接口。在当今大多数高性能医学成像设备中，对数据转换器的性能要求越来越高，最重要的需求是在高速处理信息的同时保持数据完整性。ADI公司大中国区资深业务经理周文胜举例说：“在医学核磁共振成像（MRI）和数字X-射线系统中，为了缩短患者的MRI检查以及在X-射线辐射下暴露的时间，数据转换器必须提高速度和精度，使得医疗程序可以更迅速有效地进行。”

　　CT扫描仪能够扫描的层数正在不断提高，周文胜表示，当前高性能的CT通常需要64层的螺旋扫描层数，有的扫描层甚至可以高达128，直至320层。层数的提高可以，改善图像质量，从而提高组织类型辨别和分辨率，提高诊断与扫描的灵活性以及扫描组织或器官的空间容积，并且缩短病人暴露在X-射线下的时间。

　　数字X-射线将为未来家庭医疗和远程医疗奠定技术基础。周文胜指出，结合远程放射学和X线照相术，通过共享数字图像，就能实现远程医疗会诊和合作。此外，X-射线仪器的数字化带来的优势已经很清晰，图1对比了利用传统方法胶片和图像增强器采集的图像和数字监测器采集的图像在质量上的差别。数字X-射线保证了比传统方法更高的分辨率和图像对比度，从而辅助诊断，提高了疾病早期诊断的可能性。

　　这2类的医疗成像应用往往需要数据转换器能够处理大量的信息和速度更快的扫描。“医疗成像一般需要最低16-bit的数据转换器，” 周文胜表示：“ADI最新推出的逐次逼近型（PulSAR） ADC AD7626大幅提高了16-bit数据采集性能，具有15-bit有效位数（ENOB）和10-MSPS采样率。通常的ADC的工作速率较低，或者需要增加功耗来达到较高的采样速率，这会影响交流和直流性能，而AD7626信噪比（SNR）保持在92-dB。

   　对于超声系统用的数据转换器，周文胜认为正在向2个方向发展。一是通过提高通道数量和动态范围，从而提高图像质量和灵活性，对组织结结构、血液流量和速度进行更精细的监测。另一方面，利用高度集成的设计使得系统的外型更小适合携带，用于救护车、诊所、野战医院，营救等场所。

         表 医疗成像系统的数据转换器的不同需求

	客户需求	关键性能
计算机断层扫描	处理大量信息 更快的扫描时间 更高的空间效率	提供更佳的图像质量 更快的图像采集 更小的设备体积
数字X-射线	处理的信号通道数量更多 更快的成像扫描时间 实现更大的通道/IC密度，支持体积更小、分辨率更高的监测器阵列	提供更佳的图像质量 更快的图像采集 更小的设备体积
超声波	更高的图像质量 更大的灵活性便携 低成本	高通道数量和动态范围 外型更小，更易实现

　　　　图1 传统方法胶片和图像增强器采集与数字监测器采集的图像质量差别