全球芯片供應(yīng)的短缺已成現(xiàn)象級(jí)的行業(yè)問(wèn)題,。

芯片危機(jī)阻礙了全球經(jīng)濟(jì)從新冠疫情引發(fā)的衰退中復(fù)蘇,并加劇了全球供應(yīng)鏈危機(jī),。供應(yīng)短缺幾乎影響了所有依賴(lài)電子元件的行業(yè),繼續(xù)給從汽車(chē),、家用電器等行業(yè)帶來(lái)壓力,也蔓延到醫(yī)療設(shè)備行業(yè),。

半導(dǎo)體是當(dāng)前許多醫(yī)療設(shè)備重要的組成部分,能夠提供如操作控制,、數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ),、無(wú)線連接和電源管理等功能,。傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備對(duì)半導(dǎo)體的依賴(lài)性沒(méi)有那么大,而應(yīng)用半導(dǎo)體的醫(yī)療設(shè)備不僅能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備的功能,還能提高醫(yī)療設(shè)備的性能,降低成本,。

但是,與汽車(chē)和消費(fèi)電子產(chǎn)品相比,較小部分芯片最終用于醫(yī)療設(shè)備,根據(jù)美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)去年秋季發(fā)布的最新報(bào)告,2019年用于全球醫(yī)療設(shè)備終端市場(chǎng)的半導(dǎo)體總銷(xiāo)售額為56億美元,僅占所有半導(dǎo)體市場(chǎng)總額的1．3%。但這些組件對(duì)于一系列重要醫(yī)療設(shè)備起著關(guān)鍵作用,如心臟起搏器和糖尿病血糖監(jiān)測(cè)儀,。

一葉知秋——從疫情看醫(yī)療芯片的重要性

近年,新冠疫情爆發(fā)也使得越來(lái)越多的人意識(shí)到醫(yī)療系統(tǒng)與醫(yī)療設(shè)備的重要性,。

在疫情期間,呼吸機(jī)用于幫助嚴(yán)重肺損傷的患者進(jìn)行輔助呼吸。呼吸機(jī)系統(tǒng)使用半導(dǎo)體傳感器和處理器來(lái)監(jiān)測(cè)生命信號(hào),。傳感器用于確定患者每次呼吸的速度,、體積和氧氣量,并根據(jù)患者的需要準(zhǔn)確調(diào)節(jié)氧氣水平。處理器控制電機(jī)速度,輔助患者進(jìn)行呼吸,。

而便攜式超聲設(shè)備可以檢測(cè)患者肺部病變等病毒癥狀,快速識(shí)別與新冠病毒相關(guān)的急性肺炎特征,而無(wú)需等待核酸檢測(cè),。這種設(shè)備之前采用壓電晶體作為超聲波探頭,價(jià)格一般超過(guò)10萬(wàn)美元。通過(guò)半導(dǎo)體芯片替代壓電晶體,設(shè)備成本僅需幾千美元,可以更便捷地探測(cè),、評(píng)估患者身體內(nèi)部情況,。

新冠病毒來(lái)勢(shì)洶洶,且目前并未完全結(jié)束。對(duì)于公共場(chǎng)合來(lái)說(shuō)對(duì)大量人員進(jìn)行體溫檢查十分重要,。當(dāng)前的熱像儀或非接觸式額頭紅外溫度計(jì)是兩種常用的方式,這些設(shè)備也依靠傳感器和模擬芯片等半導(dǎo)體將溫度等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字讀數(shù),。

覆巢之下無(wú)完卵——缺芯引發(fā)醫(yī)療行業(yè)的連鎖效應(yīng)

近期根據(jù) AdvaMed(全稱(chēng)為先進(jìn)醫(yī)療技術(shù)協(xié)會(huì),是全球最大的醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會(huì))進(jìn)行的一項(xiàng)研究表示,全球半導(dǎo)體芯片短缺正在導(dǎo)致醫(yī)療技術(shù)公司出現(xiàn)延誤、訂單取消和其他供應(yīng)中斷,。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),三分之二的醫(yī)療技術(shù)公司至少在其一半的產(chǎn)品中使用了半導(dǎo)體,。

并且,醫(yī)療設(shè)備需要的芯片和用于汽車(chē)制造和高科技制造使用的芯片需求大部分重合度較高,這一現(xiàn)象直接導(dǎo)致絕大多數(shù)醫(yī)療設(shè)備制造商不得不面臨與其他行業(yè)直接競(jìng)爭(zhēng)的風(fēng)險(xiǎn),從而加劇醫(yī)療芯片短缺,。并且據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),超過(guò) 70% 的醫(yī)療設(shè)備制造商的半導(dǎo)體依賴(lài)單一供應(yīng)商。缺乏其他供應(yīng)商則意味著一旦出現(xiàn)中斷,可能會(huì)導(dǎo)致70%的醫(yī)療設(shè)備制造商相繼出現(xiàn)停產(chǎn),、訂單延誤等等現(xiàn)象,。

早在今年4月,飛利浦醫(yī)療就已發(fā)出警告,因?yàn)槿蛐酒倘?他們短期內(nèi)將不得不停止生產(chǎn)用于治療心臟驟停的設(shè)備。該公司在接受荷蘭媒體NOS采訪時(shí)發(fā)出警告,。

根據(jù)首席執(zhí)行官Van Houten的說(shuō)法,這些醫(yī)療設(shè)備已經(jīng)短缺,。“因?yàn)樯婕瓣P(guān)鍵的醫(yī)療設(shè)備,我們擔(dān)心這種短缺,?！盫an Houten表示,不希望因?yàn)闊o(wú)法制造設(shè)備而最終無(wú)法為醫(yī)院提供醫(yī)療服務(wù)。但是,芯片短缺的確可能使飛利浦無(wú)法制造這些醫(yī)療設(shè)備,。如果汽車(chē)工廠會(huì)因?yàn)闆](méi)有芯片而倒閉,那么醫(yī)療設(shè)備制造公司也可能發(fā)生同樣的情況,。

8月16日,全球數(shù)字健康和睡眠呼吸暫停治療的領(lǐng)先企業(yè)ResMed(瑞思邁)推出了全新睡眠呼吸暫停機(jī)AirSense 11。在此前的財(cái)務(wù)會(huì)議上,ResMed首席執(zhí)行官 Mick Farrell曾表示,由于此前飛利浦大量召回CPAP給呼吸機(jī)市場(chǎng)留下了空白,呼吸機(jī)的需求增加,ResMed正努力完全填補(bǔ)這一缺口,。

但是,實(shí)際情況似乎并不盡人意,。

對(duì)此,Mick Farrell表示,飛利浦呼吸機(jī)的召回創(chuàng)造了需求,但全球芯片短缺限制了制造設(shè)備的速度。ResMed 將無(wú)法填補(bǔ)這種情況造成的整個(gè)供應(yīng)缺口,。這是供應(yīng)鏈?zhǔn)芟?而不是需求受限,。Mick Farrell 還特別致電芯片供應(yīng)商,希望能優(yōu)先考慮他們的部分供應(yīng)鏈。

兩大巨頭械企尚且因?yàn)樾酒倘倍坏貌豢s減產(chǎn)量,更不要說(shuō)其他中小醫(yī)療設(shè)備制造商,。

AHRMM (美國(guó)醫(yī)療資源材料管理協(xié)會(huì))供應(yīng)鏈高級(jí)主管 Mike Schiller 表示,由于半導(dǎo)體短缺,醫(yī)院也面臨著長(zhǎng)時(shí)間的訂單延遲,。席勒告訴《華爾街日?qǐng)?bào)》,一些成員報(bào)告稱(chēng),新的 CT 掃描儀、除顫器和遙測(cè)監(jiān)視器的安裝延遲了數(shù)月之久,。

誰(shuí)在布局?

ADI在健康領(lǐng)域有醫(yī)療影像與監(jiān)護(hù),、醫(yī)療級(jí)可穿戴設(shè)備、體外診斷三大核心布局,。在醫(yī)療健康領(lǐng)域,ADI的芯片服務(wù)了醫(yī)療影像(如CT,、超聲)、監(jiān)護(hù)儀,、體外診斷設(shè)備以及可穿戴產(chǎn)品,涵蓋了大多數(shù)需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理的醫(yī)療器械產(chǎn)品,。從預(yù)防、診斷,、治療再到疾病管理,ADI的技術(shù)產(chǎn)品幾乎涵蓋了整個(gè)診療的流程,。

在預(yù)防領(lǐng)域,ADI的芯片產(chǎn)品多用在消費(fèi)級(jí)可穿戴產(chǎn)品,健康或者亞健康人群佩戴手環(huán)、手表來(lái)監(jiān)測(cè)體征信號(hào),進(jìn)而干預(yù)指導(dǎo)日常生活;在診斷領(lǐng)域,ADI的芯片產(chǎn)品已經(jīng)用在醫(yī)療影像,、體外診斷,、體征信號(hào)檢測(cè)等場(chǎng)景;在治療領(lǐng)域,ADI的芯片產(chǎn)品主要用在監(jiān)護(hù)方面,包括ICU的監(jiān)護(hù)以及外科手術(shù)設(shè)備等;在慢病管理方面,ADI的技術(shù)產(chǎn)品貫穿整個(gè)慢病管理的流程,為客戶(hù)提供服務(wù)。

ST意法半導(dǎo)體的產(chǎn)品也在醫(yī)療領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用,。在醫(yī)療電子設(shè)備,例如監(jiān)護(hù)設(shè)備,、檢測(cè)設(shè)備上都可以找到ST的MCU產(chǎn)品,。尤其在便攜式醫(yī)療和個(gè)人醫(yī)護(hù)產(chǎn)品中,例如紅外體溫器,血糖血氧儀,血壓計(jì),ECG等產(chǎn)品。

ST的STM32L(超低功耗系列),STM32F4以及STM32H7系列高性能MCU產(chǎn)品是意法半導(dǎo)體布局醫(yī)療電子產(chǎn)品的主流方案,。另外,針對(duì)醫(yī)療電子設(shè)備的不同要求,ST的MEMS產(chǎn)品部門(mén)可以提供用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)傳感器、監(jiān)測(cè)環(huán)境的環(huán)境傳感器,、收集聲音的硅麥克風(fēng)以及用于微控制的執(zhí)行器,。這些產(chǎn)品經(jīng)常被用在醫(yī)療機(jī)器人、患者監(jiān)護(hù),、遠(yuǎn)程醫(yī)療以及便攜式醫(yī)療產(chǎn)品上,。

此前,NVIDIA跟通用電氣(GE)也宣布一項(xiàng)合作,NVIDIA的AI芯片將導(dǎo)入通用旗下GE Healthcare全球50萬(wàn)臺(tái)醫(yī)療檢測(cè)儀器中,加速醫(yī)療數(shù)據(jù)處理、分析,讓醫(yī)生在進(jìn)行診斷時(shí)達(dá)成更高的準(zhǔn)確率,。同時(shí),英偉達(dá)也在布局AI健康領(lǐng)域,。希望通過(guò)軟件的創(chuàng)新賦能醫(yī)療設(shè)備,在硬件端產(chǎn)生智能設(shè)備,同時(shí)英偉達(dá)配置軟件開(kāi)發(fā)的SDK,這意味著將來(lái)醫(yī)療設(shè)備可以利用人工智能技術(shù)隨時(shí)隨地的計(jì)算。

早前,聯(lián)發(fā)科發(fā)布了業(yè)界首款智能健康方案——MediaTek Sensio,并且發(fā)布了首款六合一的智能健康芯片 MT6381,60 秒即可測(cè)量用戶(hù)心率,、心率變異,、血壓趨勢(shì)、血氧飽和度,、心電圖,、光體積脈搏圖等 6 項(xiàng)生理數(shù)據(jù)。