慕尼黑上海消费电子展盛大开幕,汇顶科技也在此次会展中发布了重磅产品——血糖CGM模拟前端芯片(AFE)。这是汇顶目前唯一进入FDA认证的医疗级产品,AFE+BLE组合也成为国内首家能提供2大血糖CGM关键芯片的成套方案供应商,标志着汇顶从消费电子、汽车电子芯片供应商,正式向医疗电子跨界进军、破圈跃升,成为了支持业绩贡献的“第三增长极”。

从心率、血氧、心电、体温,再到如今的血糖产品发布,为汇顶科技在人体生命体征监测领域拓展了重要版图。

血糖,是当今人类社会仍然无法攻克的一种慢性疾病,医学界只能采用控制性疗法,通过血糖监测、药物治疗、饮食控制、运动疗法所组成的治疗方案将血糖维持在一定区间稳定病情。这其中,血糖监测是糖尿病治疗与管理最重要的环节,也是糖尿病患者管理的基石。


一、从有创BGM,到微创CGM


对于血糖的监测,可以初步分为三类,有创、微创和无创。先说无创,这自然是血糖治疗领域的终极方向,市场上存在包括生物阻抗法、拉曼光谱法、近红外光谱法等,就使用效果看,这些无创血糖设备的测量精度较低,容易受外部环境干扰大。由于数据的准确性直接影响生命安全,所以在可目测的年份范围内,不可能成为市场主流。

当前主流的血糖监测技术路径有两种,一种是传统测量法,采用指尖血糖仪(BGM),每天通过3-7次的指尖采血获取血糖数据,这种方式虽然是当前主流,但是缺点太多,采样体感痛苦、易产生感染风险、不便携带、测量流程繁琐、存在监控盲区等,唯一有点就是便宜,被广泛使用。

持续血糖监测系统(CGM),由一个硬币大的传感器,贴戴于人体的手臂、腹部、腿部上,通过埋植于皮下的传感器时刻检测组织液中的葡萄糖浓度,并将其转变为电信号进行传输至配套接收器或手机APP,实现一次介入、保持长达14天×24小时的不间断监测。还有一种持续血糖监测方式,需要在医院埋管植入传感器,按现有技术可以实现6个月使用。但这种方式涉及手术植入,便捷性与灵活性不足,很难成为主流。

世界上第一款CGM血糖监测系统由美敦力开发完成,在1999年获FDA批准上市。只不过当时的无线传输技术不成熟,采用回顾式CGM,无法得到实时数据,只能通过后期在电脑上读取与回顾数据,准确性和便携性都不足。如今,随着蓝牙BLE无线传输技术的迭代发展,以及CGM产品在算法、传感器、外膜等关键材料上不断突破,实时血糖监测的准确性、便携性得到了极大提升,让CGM成为血糖监测的新趋势。

CGM血糖仪不仅能提供长周期的动态监测,还能对患者血糖波动趋势以及高、低血糖水平进行干预,甚至与胰岛素泵结合,组成人工胰腺系统,自动化精准注射胰岛素,未来大有可能成为糖尿病管理的最终解决方案。

二、从外资垄断,到国产替代

根据IDF(国际糖尿病联盟)预测,2030年全球范围内糖尿病患者将达到6.08亿人;中国糖尿病人群可能共计1.43亿人,占全球糖尿病患病人群的23%,是全球糖尿病患者最多的国家。中国作为人口大国,也是老龄化趋势不可避免的国家,医疗领域必然是一个具有巨大潜力的蓝海产业。

2022年相关数据显示,CGM持续血糖监测设备,目前完全被外资垄断。全球市场雅培、德康、美敦力占据主导地位,三家企业合计市占率达到令人惊叹的99%。国内尚处于起步阶段,目前国产CGM企业主要有三诺、微泰、硅基、鱼跃、九诺等,市场份额微不足道。

汇顶在这次CGM持续血糖监测设备中,主要提供的是AFE芯片,也就是模拟前端芯片,这个产品直接battle全球龙头亚德诺ADI,这个曾经在心率血糖等可穿戴设备中打过遭遇战的老对手。

在国产替代的大浪潮下,医疗产业必将迎来一次大范围的替代更迭,汇顶作为芯片供应商,也将会随着医疗设备终端厂商的发展壮大而收获足够市场份额。

相比于被广泛使用的BGM,CGM尚处于快速发展阶段,市场渗透率相对较低。2020年,美国I型糖尿病患者CGM渗透率为26.8%,而中国仅有6.9%,美国市场CGM渗透率是中国的4倍。

价格昂贵是CGM市场渗透率低的主要因素之一。国产家用指尖血糖仪,按一天测量4次,仪器+1500支采血针+1500支试纸的全年用量,大概在1000元左右水平。而雅培CGM血糖仪14天为一个更换周期,一个月费用大概在600-800元,一年的费用约为8000至10000元。关键在于,美国CGM 已进入多种第三方报销体系,而中国还未进入医保目录,个人支付负担过大,导致中国CGM渗透率远低于美国。

这个时候,国产企业就该挺身而出了,让昂贵的外商品牌低下昂贵的头颅,让患者享受性能更优、价格更便宜的血糖监测产品,这将是为之持续努力、不懈奋斗的最终目标。

三、从模拟前端AFE,到低功耗蓝牙BLE

有句话叫做只要名词前的定语够长,就能成为世界第一。

血糖AFE国内已有厂商发布,汇顶虽然不是国产第一家,但汇顶将是全球首家由中国企业研发生产的集AFE+BLE成套组合的血糖芯片方案供应商。

不仅是国产第一,还是全球第一。只是定语长了点。

AFE与BLE在持续血糖监测设备中到底发挥着什么作用?这里有必要先聊聊构成血糖监测的几个部件组成及相关功能。

1.传感器sensor:扎入皮下组织的探针,读取血液中葡萄糖的模拟量,并回传AFE。

2.模拟前端AFE:将传感器读取的模拟量信号,用特定的逻辑语言,将生物信号转换为数字信号。这其中需要通过信号放大、模数转换2个关键步骤,确保把血液中葡萄糖含量,精确转化形成为一串串数字符号。

3.蓝牙BLE:将AFE转换形成的数据,以更低的功耗、以14×24小时的不间断频率,由蓝牙推送给手机或血氧仪等终端设备。

4.软件算法:根据反馈的数据计算血液中的血糖指标,当指标或高或低给出预警值。

5.胰岛素泵:血糖指标异常,直接上泵加胰岛素,第一时间自动控制血糖。

这一套循环下来,对血糖管理不只是局限于过程数据监测,还动态参与了血糖调节。

我们可以看出,数据准不准确,取决于AFE的模数转换精度,这是评价一套血糖设备好与坏的最关键环节。而功耗低不低,决定患者多久更换一次血糖贴片,关系到成本,也关系到患者的痛感体验。

汇顶目前推出的AFE+BLE组合产品,主要是整个CGM产业链的中间环节,上游的传感器与下游的软件算法还未涉足。特比是传感器这部分,技术门槛很高,目前市场上有四代技术路径,主要差异在于氧化还原介质与外膜设计的不同。这类型产品对于化工机理要求很高,目前对汇顶来说稍微有点超纲。

四、从光电学,到电化学

汇顶曾经推出了多个基于光学+电学技术的模拟前端AFE芯片,广泛用于可穿戴设备中的生命体征监测。最常见的就是用于心率血氧监测的PPG和用于心电图监测的ECG这两类AFE模拟前端芯片。

PPG这类型的AFE芯片是光学机理,原理是通过向皮下血管发射红外光,通过光在血液中的折射率与吸收速度,来反推反推心率、血氧等各类指标。

ECG这类型的AFE芯片是电学机理,通过监测心脏肌肉在收缩和舒张时产生电信号,掌握心电波动。同理还有待发布的人体成分分析(BIA)、皮肤电反应(EDA)等测量,都是通过测量电阻抗来反推计算实际值。

这几种方式简单、方便、易读取,可以提供长周期、持续性监测,问题就在于精度不高,所以我们经常会看到产品宣传中专门标注“不能作为医学诊断依据”等提示。所以这些产品的定位始终只是消费电子,属于意思意思,给个参考参考,无法用于现实中的医疗诊断。

血糖AFE则是不同于以往的全新的技术机理,基于电化学原理,由探针直接浸入皮下组织间液,记录葡萄糖氧化反应产生的信号,从而进行血糖测量。这种数据准确可靠,通过FDA医学认证,被广泛使用在医疗血糖监测中。

汇顶大部分产品都是基于光电领域,这次进入电化学领域,是在标准更高、难度更大的细分领域的一次重大突破。顺着新开辟的电化学这条路径,一氧化碳、氧气等气体浓度监测,生态环保领域的水质、土壤监测,包括超声波检测等一系列AFE芯片都有机会得到进一步拓展应用。

五、从消费电子,到医疗电子

随着血糖AFE的成功突破,这将是汇顶真正跨界医疗电子的代表制作。

汇顶的产品目前跨度三类产品,消费电子、汽车电子、医疗电子。技术壁垒从前往后依次增加,国产替代空间从前往后依次增加,只是业绩弹性与业绩爆发力从前往后依次减少。

医疗电子的未来可以说一片蓝海,不可逆转的老龄化趋势、渗透率极低的国产芯片市场,这将是一个强周期、强持续性的黄金赛道。

消费电子已有了在全球市场各领风骚的HMOV,汽车电子也有了弯道超车的比蔚小理,医疗电子要起势、要发力,也需要诞生一批能叫板国际医药龙头的国产企业,在他们的带动下,上游捆绑的国产芯片供应商,才会更快地不断发展壮大。

都说药不如械,械不如耗材。准确说这次血糖AFE芯片还不完全是医疗器械,更像是一个医疗耗材。

从总量上看,全球6亿上下的糖尿病患者,使用血糖CGM渗透率还很低,只有6%+,未来随着医疗条件的改善和普及推广,2030年将渗透率预估达到20%,接近1亿人使用血糖CGM。

从频率上看,市场主流产品能做到14天也就是2周更换一次贴片,一年52周就需要更换21次,群体渗透如果能达到8000万至1亿人,每年市场需求约15-20亿颗芯片。

从价格上看,主流市场对AFE的供价大概在2美金上下,不用怀疑,汇顶价格只会更低。我就这么掐指一算,估算是30-40亿美金的市场,200-300亿人民币的市场,汇顶能拿个3-4%市场份额,将收获又一个5-10亿营收级别的产品。

血糖CGM是一个标志性的产品,虽然它对今年的营收可能没有贡献,也对明天的股价没有影响,但在医疗电子中的破圈突围,改变了汇顶的产品布局。医疗电子将成为汇顶科技的第三增长极,消费电子、汽车电子、医疗电子,三条产品线共同构成强大的产品矩阵,带动业绩增长行稳致远,重回国产半导体产业链之巅。

或许有一天,国内广大血糖患者,终于不再被大明湖畔的容嬷嬷“扎扎扎”所继续支配,国产品牌的异军突起,让那些买得起、用得上、更具性价比的医疗产品走进千家万户。


$汇顶科技(SH603160)$  

追加内容

本文作者可以追加内容哦 !