医用传感器优势及市场分析

MEMS传感器

MEMS传感器具有多种优势，可支持MEMS技术日益渗透到医疗应用市场（图3）。MEMS传感器通常是低功耗的，它们的硅对人体组织的干扰较少，集成允许大量的系统构建在一个芯片上，并且它们的小尺寸使得仪器的侵入性较小（因此疼痛较少）。

例如，MEMS加速度计可以在患者跌倒时向医疗专业人员发出警报。特别是老年患者可能会因未观察到的跌倒而遭受严重伤害。配备MEMS惯性传感器的可穿戴智能设备可用于检测和评估跌倒的严重程度，并在GPS辅助下提供信号以提供位置信息。

精确控制手术刀是任何手术的重要要求。MEMS压力传感器可以结合到手术刀中，其中它们测量施加在组织上的力并向外科医生提供关于手术刀压力的反馈。

MEMS传感器是药丸实验室中的一个组件（图4），它可以对体液进行采样并获取患者数据，如温度，溶解氧水平和pH值。结合的图像传感器允许该装置显示整个小肠的视图，这可以帮助早期检测结肠癌。


同样，智能药丸是一种高度专业化的MEMS微泵，可以植入人体进行监测和药物剂量控制。它的生物传感器感知待测物质，如胰岛素，一旦物质的量低于身体所需的一定量，药丸就会释放药物

植入式传感器

可植入传感器和/或主动监测装置已经在医疗保健领域中用于连续监测，向患者施用药物以及控制患者体内的一些重要器官。趋势是从有限的无源植入式医用生物传感器和监测设备转向有源植入设备。植入式生物传感器可以测试疾病/症状的指标并调节药物的释放以帮助治疗疾病。例如，植入的血糖传感器可以耦合到胰岛素释放系统，允许患者控制他们的血糖而无需针刺试验或胰岛素注射。在预测期内，我们期望更广泛地采用植入式医用传感器，将数据提供给电子健康记录（EHR）和个人健康记录（PHR）系统。

能源收集

制造，物流，汽车，消费电子，玩具，国防和国土安全是能源收集的潜在市场。我们还预测自供电植入式医疗设备的巨大潜在市场，例如，人体热量被收集以为无线医疗传感器供电。类似地，通过将身体运动转换为机械能并将肌肉拉伸成电，纳米发电机可以产生突破性的自供电植入式医疗设备。

例如，Biophan Technologies的子公司TE-Bio开发了一种生物热能源，可将体热转化为电能，为植入式医疗设备提供动力。美国宇航局已聘请TE-Bio开发用于植入式医疗设备的高密度纳米工程热电材料。

生物传感器

生物传感器的研究和开发非常稳健，产生了新的生物传感器类型，包括最近推出的高精度多重测试生物传感器。生物传感器市场的一个关键特征是2009年签订了大量联盟和许可协议。

精确度是最优选的产品属性和非常重要的竞争因素。在分销方面，医疗点和分销商（零售分销）是最可行的渠道。在生物传感器的最终用户中，最大的群体是个人，患者和医疗点机构，在预测期内这种情况将继续存在。

市场收入

我们预计医用传感器市场收入增长会受到多种因素的影响：医疗保健行业不断需要更好和更好的医疗服务；几乎所有医疗设备中传感器的重要性日益增加；传感器技术的进一步发展，更新的传感器医疗应用（图5）。

整个传感器市场的这一部分竞争激烈，来自新进入者的中低威胁。许多市场参与者活跃在不同的产品领域，有几家公司专注于各个产品领域。然而，只有在医疗应用传感器方面具有技术专长的稳定公司才能满足医疗行业的需求。

生物传感器贡献了大部分销售增长。由于传感器是医疗设备中的关键组件，因此缺少替代品会对现有产品线造成威胁。此外，技术水平不断提高，这可能会维持高需求。

结束语

医疗设备正在利用技术融合。用于汽车的MEMS传感器现在用于医疗设备，例如心脏监测器和3D运动跟踪。人们对使用远程或植入式传感器监测处于医疗风险的人的活动非常感兴趣，并且预期植入人体内的人造装置的插入和管理变得越来越普遍。

这个市场经历了不断的研发工作。例如，美国国立卫生研究院（NIH）纳米医学计划路线图预计，在未来20到30年内，将开发纳米级植入式解决方案，能够接收，存储，传输和处理信息。传感器组件和技术的持续创新，例如封装设计和器件小型化，可以实现一系列拯救生命和提高生活质量的新医疗应用。

用于医疗应用的传感器预计将在以下领域发展：固有的准确性，智能，能力，可靠性，小尺寸，功耗，封装，成本和铅的消除。预计发展将主要在MEMS和纳米技术领域。市场挑战包括合规性，延长产品生命周期，缩短产品开发时间和产品安全性。

医疗设备设计通常集中在一些新型传感器的集成和所获取数据的应用上。随着医疗监测和治疗设备缩小以供家庭使用，即使是可穿戴或植入的形状因素，传感器也将缩小尺寸，固定和耐用的医疗传感器将逐渐让位于一次性用品。