MEMS傳感器是采用微電子和微機械加工技術制造出來的新型傳感器。它具有體積小、質量輕、成本低、功耗低、可靠性高、技術附加值高,適于批量化生產、易于集成和實現智能化等特點。
隨著居民收入水平的提高,對健康的需求日益提升,在未來整個MEMS傳感器市場當中,醫療領域增長最快之一。
2014年,全球醫療MEMS傳感器市場規模為24.7億美元,據調研機構TransparencyMarketResearch預測,2015-2020年醫療MEMS傳感器市場將以20.2%年復合增長率增長,2020年將達到74億美元。
過去中國經濟以地產和汽車主導,主要為適應15-64歲人口增長對應的需求。而未來隨著64歲以上人口的增加,經濟結構將由中老年人的需求主導,與之對應的醫療和養老或將成為主導產業。
2016年,中國醫療開支總額大約在4.3萬億元,占GDP的比重約為5.8%,其中財政醫療衛生支出1.3萬億,占GDP比重1.8%。而按照世界銀行的數據,2014年全球醫療開支占GDP的比重平均為10%,其中公共醫療支出占GDP比重平均為6%。這意味著和全球平均水平相比,中國的醫療支出尤其是公共醫療支出仍有巨大提升空間。
人口老齡化必然帶來更大的醫療壓力和市場需求,也促使各設備廠商對新型醫療設備投入更多的研發資源。更高效快速準確的診斷和治療,是醫療行業永遠的目標。結合MEMS和先進的電子信息處理技術,下一代醫療設備有望取得質的飛躍。醫療應用廠商也紛紛瞄準這一方向,努力開發能夠高效應對多種疾病的技術手段。盡管許多應用已經被推向市場,在現實中我們看到的只是冰山一角。不僅專業的醫護人員將進一步采用先進技術提供醫療保健服務水平,全社會都將越來越多地在日常生活中跟蹤人體健康。MEMS將在所有這些應用中扮演最主要的角色。
MEMS壓力傳感器用于在醫療保健監測應用中提供重要信息:血壓計;有創血壓計;宮腔內壓力監測儀;醫院床位控制;呼吸器和呼吸機;睡眠呼吸暫停監測儀;健康和健身系統;透析設備;用于吸入器的藥物傳輸;物理治療設備;活動監測器。
健康醫療應用將是繼消費類電子產品之后,MEMS器件大幅增長的重要推動力。尤其是可以獲得人體運動、聲音、血壓、心跳以及腦電波等相關信號的MEMS傳感器,將人體信息轉換成數字信息,傳送至醫療機構的網絡系統,讓每位用戶都能輕松進行健康管理。這將開創個人健康醫療新紀元,極大地提高人類的生活質量,同時緩解“看病難、看病貴”的醫療壓力。
生物醫療領域的傳感器可以分為四個主要的類型:
生物傳感器;
生物MEMS診斷(一次性或便攜式);
用于皮膚上或可吞咽設備(治療跟蹤等)的MEMS;
以及永久植入的MEMS。
生物傳感器正被廣泛部署在眾多產品中,尤其是健身手環、智能手表以及智能手機,以跟蹤多個生命體征和活動趨勢。結合先進的封裝技術,現在能將光學傳感器、機械傳感器、MEMS和無源器件與各種IC電路結合在一起,集成到智能手機或可佩戴設備中。
從應用的角度,醫療設備可分為治療、診斷、外科手術和檢測設備。診斷設備領域是嵌入式MEMS設備的主要市場。根據分析機構預測,這一應用在未來幾年內市場的年復合增長率將超過15%。
基于嵌入式MEMS醫療設備的市場根據不同類型的傳感器分為很多種,如加速度計、壓力、溫度、微分配器、光學圖像、流量、藥物輸送、硅麥克風、和微流控芯片。其中壓力傳感器占據了最大的市場份額;但增長率最高的則當屬用于藥品傳送的MicroDispenser。另外,根據終端用戶的不同,醫療MEMS市場還可以分為保健市場、醫院市場和家庭醫療保健市場。其中,毫不意外的,醫院對嵌入式MEMS醫療設備的需求量是最大的。
在過去的幾年里,醫療保健行業已經見證了信息技術帶來的巨大變革和進步。集成MEMS的醫療設備確保了疾病監測和診斷的效率,并在高血壓、體溫異常、呼吸系統疾病和很多其它的疾病治療上都有出色表現。MEMS系統固有的小型化優勢促進了醫療設備的自動化,小型化和便攜式,這種技術上的進步反過來又推動了新市場的增長。
隨著醫療保健技術的不斷發展,這些市場趨勢使醫療護理轉型成為可能。曾經在醫院或醫生辦公室使用的臨床設備現已移至家中。如血壓計、血糖儀、體重秤等便攜式醫療設備如今都已連接到數據樞紐中心,或將您的個人監控數據發送至可安全保管的醫療云中。所有類型的醫療保健設備都正從病房或醫院向家庭轉移。
除了將醫療設備帶入家庭,醫療保健移動連接的廣泛使用也能大大降低醫療成本,增加醫療保健服務的覆蓋面和可獲性,并減少疾病對人們生活的影響。隨著移動模塊成本的降低,嵌入式移動健康解決方案預計將激增,為創新型服務的開發創造機會。遠程患者監測功能專為減輕非健康生活方式和老齡化人口所帶來的成本負擔而設計。
在“健康中國”上升為國家戰略之后,醫療產業的發展再次成為社會矚目的焦點。現在我們國家在重視和推廣家庭醫生制度和基礎醫療,這會引起這個行業的結構調整。基礎醫療市場空間巨大,一些專家測算,隨著藥品、醫療器械、大健康產品以及新型醫療健康發展模式的成型,十萬億量級的大健康醫療產業將全面鋪開。
未來十年,醫療資源的下沉將使醫療產業大爆發,但產業健康發展的關鍵,在于用大數據和人工智能,提高醫療服務水平。迫切需要新的MEMS傳感器來推動。
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