TE配合醫(yī)療領(lǐng)域的前瞻公司,推出眾多創(chuàng)新應(yīng)用
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療已經(jīng)離不開電子技術(shù)了,從我們最熟悉的B超、X光、核磁檢查到微創(chuàng)、搭橋等,都因為電子技術(shù)的快速發(fā)展而發(fā)展。
這其中,傳感器又扮演著至關(guān)重要的角色。它是連接人體和機器的重要通道,為處理器或醫(yī)師提供最準確、最及時的數(shù)據(jù)和狀態(tài),如果源頭有問題,那之后的一切都是錯誤的,醫(yī)療設(shè)備、器械和探針中的電子系統(tǒng)依賴于傳感器信號進行控制操作、準確診斷和治療。
對于醫(yī)用傳感器來說,可靠性、小型化、高精度以及低功耗是最重要的幾大特點。日前TE ConnecTIvity (TE)傳感器事業(yè)部區(qū)域銷售經(jīng)理, 亞太區(qū)醫(yī)療行業(yè)負責(zé)人廖紅云接受媒體采訪時表示,“TE傳感器的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在,品質(zhì)、本土化以及客戶溝通上。我們一直在強調(diào),公司的愿景不僅僅是商業(yè)贏利,更是為了人類的健康事業(yè)而貢獻。在醫(yī)療領(lǐng)域,從材料的選擇到整個工序的設(shè)計都是嚴謹?shù)?。盡管在項目中,我們也會面臨成本壓力,但工程師始終秉承品質(zhì)優(yōu)先,一定會在堅持品質(zhì)的基礎(chǔ)上做性價比優(yōu)化。”
TE ConnecTIvity (TE)傳感器事業(yè)部區(qū)域銷售經(jīng)理, 亞太區(qū)醫(yī)療行業(yè)負責(zé)人廖紅云接受采訪
TE醫(yī)用傳感器介紹
2014年,TE通過收購Measurement SpecialTIes(精量電子)、American Sensor Technologies以及Macro Sensor等多家公司,配合擴展了原有的傳感器業(yè)務(wù),并躋身全球最大的傳感器企業(yè)之列。
TE收購的傳感器公司,均已通過各種認證,包括ISO 13485及FDA等,可以滿足醫(yī)療應(yīng)用的嚴苛要求。
目前對于TE來說,重點關(guān)注四大領(lǐng)域,包括醫(yī)療、電動車、智能工廠以及數(shù)據(jù)中心,醫(yī)用傳感器市場也正是TE進入傳感器領(lǐng)域之后需要大力發(fā)展的市場之一。
據(jù)廖紅云介紹,TE醫(yī)用傳感器已涵蓋八大領(lǐng)域,分別為壓電薄膜傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、力傳感器、位移傳感器、超聲傳感器以及光電傳感器,可滿足醫(yī)療市場的各種需求。
廖紅云表示,目前TE傳感器大部分銷售額來自傳統(tǒng)醫(yī)療應(yīng)用,和消費級傳感器產(chǎn)品相比,盡管原理相同,但級別不一樣,面向的人群也不一樣,同樣和工業(yè)傳感器相比,醫(yī)療應(yīng)用同樣在尺寸、精度和生物兼容性方面有著更高要求。
以產(chǎn)業(yè)驅(qū)動為導(dǎo)向
這是我喜歡的一張圖,你可能無法涵蓋醫(yī)療行業(yè)的所有知識,但TE提供的方案可涵蓋臨床醫(yī)療的各類應(yīng)用。
無論TE的產(chǎn)品多么優(yōu)秀,最終都是要落實在產(chǎn)品端。
正如TE醫(yī)療部門首席技術(shù)官兼高級總監(jiān)Vitaliy Epshteyn所說:“TE的與眾不同之處在于我們的大部分醫(yī)療產(chǎn)品都是定制產(chǎn)品。這就要求我們在整個設(shè)計和開發(fā)過程中進行大量協(xié)作,進而實現(xiàn)滿足客戶需求的最佳解決方案。我們的客戶在這一過程的早期便懷揣著設(shè)計或工程目標與我們展開對話。我們的工程師隨后便能夠與客戶協(xié)作,并讓客戶參與這一過程的每一步。我們的銷售團隊也與客戶合作,同客戶的工程師一起整合創(chuàng)意和創(chuàng)新。”
廖紅云表示,客戶現(xiàn)在不會在乎傳感器的具體技術(shù),而是更關(guān)心功能實現(xiàn),所以TE要提供更廣泛的技術(shù)和應(yīng)用,以滿足行業(yè)應(yīng)用。
廖紅云認為,盡管醫(yī)療創(chuàng)新相對于其他行業(yè)看似會緩慢一些,但醫(yī)療創(chuàng)新需要嚴謹?shù)恼撟C以及長期的臨床認可。
TE的產(chǎn)品又是如何實現(xiàn)客戶的最佳解決方案呢?
目前,TE基于三個領(lǐng)域幫客戶進行創(chuàng)新,按照應(yīng)用分類可分為監(jiān)護市場、醫(yī)療診斷與治療市場以及特殊市場。
如圖所示,TE傳感器的大部分應(yīng)用
TE監(jiān)護市場主要應(yīng)用
在監(jiān)護市場中,TE的有創(chuàng)血壓監(jiān)測可以實現(xiàn)連續(xù),準確和可靠的血壓監(jiān)測,應(yīng)用于重癥監(jiān)護室,急診室和手術(shù)室中。脈搏血氧儀則通過光電二極管準確可靠的測量血氧 (SpO2) 含量,TE提供多個波長選項的高度靈活性的SpO2傳感器,能夠提供組件或完整的脈搏血氧儀傳感器(可重復(fù)使用的傳感器以及一次性傳感器),微型、低成本發(fā)射器以及檢測器組合,以應(yīng)對客戶的不同需求。
同樣,對于溫度傳感器來說,TE提供NTC熱敏電阻,熱電堆和數(shù)字溫度傳感器,以支持不同應(yīng)用中的各種精度,封裝和性能要求。以育嬰箱為例,醫(yī)療實踐證明,如果能夠精確控制新生兒局部環(huán)境可改善醫(yī)療效果,降低死亡率,所以精確的傳感器,對于醫(yī)療的改善至關(guān)重要。
針對醫(yī)療診斷與治療市場,TE同樣提供了包括產(chǎn)品和解決方案在內(nèi)的一系列技術(shù)。
比如在力傳感領(lǐng)域,力傳感器在醫(yī)療設(shè)備中很少被提及, 但其實它是不可或缺的一種解決方案,因為它們在許多關(guān)鍵應(yīng)用(最顯著的是輸液泵)中發(fā)揮關(guān)鍵作用,但由于工序復(fù)雜并且要求過高,目前提供力傳感器的企業(yè)屈指可數(shù)。
對于非入侵氣泡檢測儀來說,TE的AD-101型氣泡檢測傳感器專用于氣泡檢測的非侵入式持續(xù)監(jiān)測,它采用超聲波技術(shù),可主動定位任何類型的無固體顆粒液體流動中斷情況。該等傳感器可進行持續(xù)自我診斷且裝配靈活,可以使最關(guān)鍵的一些應(yīng)用設(shè)計得以實現(xiàn)。
在透析設(shè)備領(lǐng)域,由于透析經(jīng)過外循環(huán)的血液是用泵打進血管的,人們需要監(jiān)測體外血液回路中的血液阻塞,同時需要精確控制打進血管的壓力,壓力過大過小都會引起患者不適,所以需要通過板裝式壓力傳感器可以測量真空和正壓狀態(tài)下的壓力。此外,透析液輸送系統(tǒng)中需要壓力控制透析過程的營養(yǎng)物質(zhì)與廢棄物質(zhì)的交換速率以及清潔率,所以就需要使用不銹鋼隔膜壓力傳感器以精確控制流體壓力。而為了防止空氣進入患者的靜脈,需要在體外血液回路中通過氣泡檢測儀檢測氣泡。
持續(xù)正壓通氣(CPAP)呼吸機裝置需要傳感器可以持續(xù)精確控制氣流,壓力和濕度,以保持患者的舒適和安全。為此,TE提供了包括熱膜式氣體流量傳感器有單向和雙向設(shè)計,血氧傳感器可幫助醫(yī)生診斷睡眠呼吸暫停。另外板裝式壓力傳感器測量鼓風(fēng)機的空氣壓力,壓電薄膜可通過測量呼吸過程中的振動來檢測睡眠狀態(tài),同時溫濕度傳感器可確保呼吸機輸出空氣的精準性。
TE還配合醫(yī)療領(lǐng)域的前瞻公司,推出了眾多創(chuàng)新應(yīng)用
睡眠傳感器利用壓電薄膜進行人體睡眠檢測,它可以直接貼附在機件表面而不會影響機件的機械運動, 具有寬頻帶,寬動態(tài)范圍,高電壓靈敏度的優(yōu)點。壓電薄膜安裝在床墊下方,不接觸患者,不會影響睡眠。即使透過衣服、病服或床單也能提供精確的測量結(jié)果。可以監(jiān)測呼吸頻率,心率,體動,深睡,淺睡時間等參數(shù)。
還包括導(dǎo)尿管傳感器、輔助胎兒分娩等應(yīng)用。
傳感器還能發(fā)揮很多更有意思的事情,比如設(shè)計師兼制造者 Chloe Meineck 發(fā)明了一種能幫助癡呆癥患者的設(shè)備-音樂記憶盒 (Music Memory Box)。用戶將射頻 ID 標簽附著在熟悉的物體上,例如收到的獎狀或小禮物上。將物體置于音樂記憶盒的中心時,讀取器會識別射頻 ID 號,然后播放相應(yīng)的音樂或歌曲,這也許能勾起病人不曾觸及的回憶。Meineck 的項目借鑒了以下醫(yī)療研究成果:癡呆癥患者的記憶可能被音樂觸發(fā),尤其是患者過去聽過的某首歌曲或歌曲片段。
關(guān)注遠程醫(yī)療市場
除了與先進的應(yīng)用結(jié)合,TE一直關(guān)注更廣闊的醫(yī)療市場,比如將醫(yī)療保健轉(zhuǎn)移至家庭以實現(xiàn)遠程醫(yī)療。
由于受過訓(xùn)練的臨床醫(yī)生較少直接參與患者監(jiān)測,醫(yī)療保健專業(yè)人員和醫(yī)療中心越來越依賴于配備傳感器的器械,以風(fēng)險最低的方式來跟蹤和詳細了解患者的健康狀況。家庭健康設(shè)備添加傳感器后變得更智能,能夠與其他系統(tǒng)集成,并且能遠程傳送關(guān)鍵信息。
比如通過傳感器檢測皮膚體溫、藥瓶、甚至襪子和枕頭以關(guān)注狀態(tài),并將數(shù)據(jù)傳給醫(yī)院,如過情況異常,醫(yī)生就可以馬上救治。
“人體像個超級電腦,到處都有感官輸入”,TE傳感器部門首席現(xiàn)場應(yīng)用工程師 Brian Ream 表示。“甚至連身體在偷偷做我們不知道的事,很快我們也能測量。我們能捕獲和測量的信息越多,就能對病人的健康狀況了解的越多。”
廖紅云說道:“針對遠程醫(yī)療來說,是一個龐大的系統(tǒng),傳感器只是其中一部分,雖說不能說完全引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展,但卻是最基礎(chǔ)的。同時TE的連接技術(shù)也給互聯(lián)網(wǎng)提供了連接功能,我們是少數(shù)幾家可以在同一平臺擁有眾多組合產(chǎn)品的公司,所以我們的機會就會大很多。”
更早介入客戶的產(chǎn)品開發(fā)中
廖紅云表示,TE會針對不同的市場為客戶進行定制化,這種事情在中國有很多案例??蛻粼谠O(shè)計的前期,TE的工程師就已經(jīng)和工程師對接。包括機械設(shè)計、參數(shù)設(shè)計、檢測系統(tǒng)、測試系統(tǒng)等。而同時,TE擁有著更為廣闊的傳感器組合,可以為客戶早期選型提供更準確的建議。
廖紅云發(fā)現(xiàn),中國市場客戶無論在技術(shù)還是市場拓展上,有著不斷的進步,從最早的做配件到現(xiàn)在供應(yīng)整機,這就需要TE越來越多的和客戶在一起。“盡管我們有些客戶會自己生產(chǎn)傳感器,但因為不是這方面的專家,所以無論在成本、穩(wěn)定性等方面都沒有保證,所以依然會選擇我們合作。”
Brian Ream也表示,如果傳感器專家能夠一開始就參與產(chǎn)品設(shè)計,他們可以幫助設(shè)計團隊規(guī)避重大風(fēng)險。
Brian Ream提出,由于US FDA和歐洲共同體 (CE) 的法規(guī)要求醫(yī)療器械 OEM 在整個設(shè)計周期(從設(shè)計輸入到最終驗證和驗收測試)中采用基于風(fēng)險的設(shè)計方法,在管理這一過程時,OEM 廠商往往會忽視一家能夠幫助他們降低設(shè)計風(fēng)險的供應(yīng)商:傳感器供應(yīng)商。這通常發(fā)生在具有創(chuàng)新專利功能的新型醫(yī)療器械誕生之時。在這些情況下,一些 OEM 廠商不愿意在設(shè)計過程早期與外部供應(yīng)商分享設(shè)計信息。對醫(yī)療器械 OEM 項目經(jīng)理和設(shè)計師來說,他們的傳感器供應(yīng)商,特別是供應(yīng)商的產(chǎn)品專家,有可能在其開發(fā)新產(chǎn)品時發(fā)揮重要的作用。如果這些傳感器產(chǎn)品專家能夠從一開始就參與產(chǎn)品設(shè)計,他們可幫助設(shè)計團隊規(guī)避重大風(fēng)險,因為這些專家通常對傳感器的性能有著極其深入的了解,且往往具有多年密切參與產(chǎn)品增強設(shè)計的經(jīng)驗。
TE醫(yī)療部門首席技術(shù)官兼高級總監(jiān)Vitaliy Epshteyn也表示,TE的與眾不同之處在于大部分醫(yī)療產(chǎn)品都是定制產(chǎn)品,“這就要求我們在整個設(shè)計和開發(fā)過程中進行大量協(xié)作,進而實現(xiàn)滿足客戶需求的最佳解決方案。我們的客戶在這一過程的早期便懷揣著設(shè)計或工程目標與我們展開對話。我們的工程師隨后便能夠與客戶協(xié)作,并讓客戶參與這一過程的每一步。”
關(guān)于TE的未來創(chuàng)新
近年來,TE通過收購 Creganna Medical 和 AdvancedCath ,進入了更廣闊的醫(yī)療器械市場,可以更好地將傳感器與其他技術(shù)相結(jié)合。比如TE開發(fā)出的導(dǎo)管血流量測量方案,通過一對匹配的熱敏電阻引入在心臟的不同位置,通過溫度和體積的改變從而可以讀出血流量。
廖紅云表示,作為堅持創(chuàng)新公司,TE始終關(guān)注市場變化,關(guān)注醫(yī)生在診斷和治療時的需求,以及關(guān)注患者的體驗,進而對設(shè)計進行更改。
“對于醫(yī)療設(shè)備類產(chǎn)品來說,設(shè)計和生產(chǎn)難度非常高,進展較緩慢,所以需要中國客戶更踏實更細致的工作。另外,隨著人們生活水平提高,對健康管理和遠程醫(yī)療提出了更高需求。”廖紅云總結(jié)道,“而在技術(shù)方面,未來在精度、體積、材料等領(lǐng)域還有很多需要攻克的。”