縱觀可穿戴醫(yī)療互連技術(shù)發(fā)展趨勢

　　可穿戴式電子設(shè)備，也稱為可穿戴設(shè)備，設(shè)計可穿戴在人體上或者連接到衣物上，其中集成的生物傳感器可以探測到生理標記。醫(yī)療和健身領(lǐng)域的可穿戴設(shè)備作為一種工具正在蓬勃發(fā)展，用于監(jiān)控運動、營養(yǎng)狀況、心率和其他生命體征、糖尿病人的血糖、心臟病情況、睡眠呼吸暫停，以及許許多多其他的健康參數(shù)與健康狀況。

　　全球可穿戴技術(shù)市場預(yù)計將于 2018 年達到 58 億美元的規(guī)模，其中北美將占據(jù)主導地位，實現(xiàn)最高的營收。（來源：2018 年全球可穿戴技術(shù)市場研究報告）在美國，大約 75% 的網(wǎng)上消費者都擁有健身技術(shù)產(chǎn)品，其中位居前列的包括計步器、健身視頻游戲以及便攜式血壓監(jiān)護儀。約有 10% 的網(wǎng)上消費者計劃在下一年購買智能手表。（來源：美國消費電子協(xié)會，2014 年）市場上 65% 以上的移動設(shè)備都可以佩戴在手腕上，而其他產(chǎn)品則可佩戴在胳膊、軀干和腰部。（來源：透明度市場研究，2015 年）

　　消費者希望可穿戴式設(shè)備提供切切實實的功能，例如美觀效果、人體工程學設(shè)計、防水，以及耐沖擊。盡管對提高數(shù)據(jù)速率、延長電池壽命和加快充電速度的要求日益提高，設(shè)備的設(shè)計也一直越來越薄。鑒于智能手機和其他移動式消費品已經(jīng)獲得了巨大的成功，醫(yī)療器械的制造商們也在不斷對便攜式和可穿戴式監(jiān)護設(shè)備做出改進。

　　三引線可穿戴式防水型門診病人心電圖監(jiān)測 （ECG） 醫(yī)療監(jiān)護設(shè)備示例

　　醫(yī)療行業(yè)的許多業(yè)內(nèi)人士都已認為，可穿戴設(shè)備可以改變患者救治和疾病預(yù)防領(lǐng)域的游戲規(guī)則。移動設(shè)備和可穿戴設(shè)備都具有幫助解決醫(yī)療領(lǐng)域效率不足以及成本日益上升之類問題的潛力。合適的技術(shù)可以為醫(yī)療保健服務(wù)提供者帶來無與倫比的機會，實時獲得所需的準確數(shù)據(jù)，從而更加經(jīng)濟節(jié)省的預(yù)防、診斷和治療各種慢性病痛。

　　攜帶式監(jiān)護設(shè)備可在日常活動中佩戴，使許多需要對生命體征進行連續(xù)監(jiān)測的病人擺脫醫(yī)院或其他臨床環(huán)境的束縛?？纱┐骷夹g(shù)可以作為一種強大的工具，減少不必要的急診就診、降低再次入院率，同時還可使病患滿足治療計劃的要求。

　　與此同時，可穿戴式健身器械也在贏得運動員和希望保持健康的其他人士的青睞。有關(guān)器械已經(jīng)從基本的心率監(jiān)測發(fā)展為集成了傳感器的各種多功能精密監(jiān)測儀器，可以跟蹤心率、體溫、脈搏、血壓和多種其他健康指標。最近的調(diào)查顯示，消費者最感興趣的應(yīng)用是減肥應(yīng)用，這類應(yīng)用可以追蹤心率、消耗的卡路里以及已走步數(shù)之類的健身統(tǒng)計數(shù)據(jù)。（來源：CEA）

　　傳感器技術(shù)和超微型電子元件上的突破正在推動著可穿戴式醫(yī)療和健身器械的設(shè)計創(chuàng)新。除了進一步減小形狀系數(shù)外，許多新型的醫(yī)療器械都整合了電容和機械觸控板、帶觸覺反饋的 LED 顯示器，以及其他已在電子消費品領(lǐng)域登場的先進技術(shù)。與消費類設(shè)備相比，設(shè)計出實用高效并且具有極高安全性的便攜式和可穿戴式醫(yī)療器械，是一個更加復雜的過程。

　　在醫(yī)療器械體積縮小的同時，對可靠性和安全性的需求并沒有隨之降低。消費類設(shè)備發(fā)生故障可能會使人感到厭惡，而醫(yī)療器械的故障則可能危及患者的生命安全。對于用于監(jiān)測關(guān)鍵性生命體征或者救護生命的器械來說，伴隨著設(shè)計決策而來的便是形形色色的各種固有的安全性問題。

　　與消費類設(shè)備相比，攜帶式醫(yī)療器械需要更高的機械性能，用于確?？煽康牟僮饕约盎颊叩陌踩Ｓ捎谛枰獪p小材料的物理尺寸來實現(xiàn)設(shè)備的便攜性并提高患者的舒適度，設(shè)計出足夠堅固并且具有極長使用壽命的高性能線纜組件變得愈發(fā)困難。連接器和線規(guī)的尺寸越小，與較大組件相比，其固有強度就越低。攜帶式病患監(jiān)護設(shè)備中使用的傳感器和線纜組件需要滿足 FDA 和 ISO 有關(guān)安全性和生物相容性的要求。在最終發(fā)布產(chǎn)品前，醫(yī)療器械制造商在產(chǎn)品開發(fā)過程中也需要面對合規(guī)、驗證和臨床試驗這些額外的開發(fā)問題。

　　隨著無線設(shè)備的逐漸流行，大多數(shù)醫(yī)療監(jiān)護設(shè)備還在采取有線的方式。有線醫(yī)療監(jiān)護儀器依然是行業(yè)標準。電信或信息娛樂領(lǐng)域的個人電子設(shè)備中使用的連接器和線纜組件并不是總適合醫(yī)療器械使用。每種設(shè)計決策都必須考慮到法規(guī)要求和固有安全性問題。減小線纜尺寸和使用數(shù)量必須審慎進行，避免力學性能或電氣性能發(fā)生損失。

　　微型電子元件使得便攜式設(shè)備達到手機的尺寸成為了可能，以在患者可以完全自由活動的 情況下同時執(zhí)行患者監(jiān)護與心電圖診斷功能。這類小型設(shè)備一般配有極薄的柔性線纜組件來提供電源和信號連接。

　　通過充分利用從縮小消費類設(shè)備尺寸中獲得的經(jīng)驗，可穿戴式醫(yī)療器械可以整合極薄的柔性電路。對于在其中不適于安裝剛性印刷電路板 （PCB） 的醫(yī)療應(yīng)用，Molex 提供定制柔性印刷電路的設(shè)計與制造服務(wù)。柔性印刷電路可以包含多達 20 層，實現(xiàn)數(shù)百萬次的撓曲操作，其設(shè)計可處理美妙高達 10 千兆級的高速數(shù)據(jù)。

　　在醫(yī)療器械中使用的線纜尺寸和數(shù)量逐漸降低的過程中，其設(shè)計必須能夠良好的預(yù)防力學性能和電氣性能的損失。線纜組件必須具有與所連接的設(shè)備相一致的使用壽命。在構(gòu)造上的進步使得可以實現(xiàn)極薄的輕量級柔性醫(yī)療線纜組件，進而優(yōu)化性能與耐久性。

　　與線纜組件的撓曲壽命相比，線纜材料的柔性是一種不同的特性。在設(shè)計線纜組件中，重要的一點在于需要了解每種特性所發(fā)揮的作用以及是如何對設(shè)計用途產(chǎn)生影響的。較長的撓曲壽命，也就是失效前較多的撓曲循環(huán)次數(shù)，對于設(shè)計時要延長使用時間的線纜來說是一種極為重要的特性。高柔性這種特性可使線纜以較小的半徑彎曲而不會發(fā)生性能降低或者造成線纜損壞。對于某些應(yīng)用來說，這兩種特性都是所需的，或者甚至是非常必要的。

　　柔性電路可以在保證成本經(jīng)濟性的條件先提供更多的設(shè)計選項。在普及可穿戴式醫(yī)療器械、或者使其得到更高程度利用的過程中，任何相關(guān)電線、線纜和連接器的設(shè)計都會在工程和制造上提出挑戰(zhàn)。設(shè)備制造商在連接器與線纜組件的設(shè)計與制造方面往往不具備充分的經(jīng)驗，因此，最經(jīng)濟、快速的方法可能就是與 Molex 這類專業(yè)從事醫(yī)療器械電子解決方案的企業(yè)達成合作伙伴關(guān)系。
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