縱觀可穿戴醫(yī)療互連技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　可穿戴式電子設(shè)備，也稱(chēng)為可穿戴設(shè)備，設(shè)計(jì)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(cè)到生理標(biāo)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(yùn)動(dòng)、營(yíng)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(chǎng)預(yù)計(jì)將于 2018 年達(dá)到 58 億美元的規(guī)模，其中北美將占據(jù)主導(dǎo)地位，實(shí)現(xiàn)最高的營(yíng)收。（來(lái)源：2018 年全球可穿戴技術(shù)市場(chǎng)研究報(bào)告）在美國(guó)，大約 75% 的網(wǎng)上消費(fèi)者都擁有健身技術(shù)產(chǎn)品，其中位居前列的包括計(jì)步器、健身視頻游戲以及便攜式血壓監(jiān)護(hù)儀。約有 10% 的網(wǎng)上消費(fèi)者計(jì)劃在下一年購(gòu)買(mǎi)智能手表。（來(lái)源：美國(guó)消費(fèi)電子協(xié)會(huì)，2014 年）市場(chǎng)上 65% 以上的移動(dòng)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(lái)源：透明度市場(chǎng)研究，2015 年）

　　消費(fèi)者希望可穿戴式設(shè)備提供切切實(shí)實(shí)的功能，例如美觀效果、人體工程學(xué)設(shè)計(jì)、防水，以及耐沖擊。盡管對(duì)提高數(shù)據(jù)速率、延長(zhǎng)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(jì)也一直越來(lái)越薄。鑒于智能手機(jī)和其他移動(dòng)式消費(fèi)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(duì)便攜式和可穿戴式監(jiān)護(hù)設(shè)備做出改進(jìn)。

　　三引線(xiàn)可穿戴式防水型門(mén)診病人心電圖監(jiān)測(cè) （ECG） 醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備示例

　　醫(yī)療行業(yè)的許多業(yè)內(nèi)人士都已認(rèn)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(dòng)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(lèi)問(wèn)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(lái)無(wú)與倫比的機(jī)會(huì)，實(shí)時(shí)獲得所需的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，從而更加經(jīng)濟(jì)節(jié)省的預(yù)防、診斷和治療各種慢性病痛。

　　攜帶式監(jiān)護(hù)設(shè)備可在日?；顒?dòng)中佩戴，使許多需要對(duì)生命體征進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)的病人擺脫醫(yī)院或其他臨床環(huán)境的束縛。可穿戴技術(shù)可以作為一種強(qiáng)大的工具，減少不必要的急診就診、降低再次入院率，同時(shí)還可使病患滿(mǎn)足治療計(jì)劃的要求。

　　與此同時(shí)，可穿戴式健身器械也在贏得運(yùn)動(dòng)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(cè)發(fā)展為集成了傳感器的各種多功能精密監(jiān)測(cè)儀器，可以跟蹤心率、體溫、脈搏、血壓和多種其他健康指標(biāo)。最近的調(diào)查顯示，消費(fèi)者最感興趣的應(yīng)用是減肥應(yīng)用，這類(lèi)應(yīng)用可以追蹤心率、消耗的卡路里以及已走步數(shù)之類(lèi)的健身統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。（來(lái)源：CEA）

　　傳感器技術(shù)和超微型電子元件上的突破正在推動(dòng)著可穿戴式醫(yī)療和健身器械的設(shè)計(jì)創(chuàng)新。除了進(jìn)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(jī)械觸控板、帶觸覺(jué)反饋的 LED 顯示器，以及其他已在電子消費(fèi)品領(lǐng)域登場(chǎng)的先進(jìn)技術(shù)。與消費(fèi)類(lèi)設(shè)備相比，設(shè)計(jì)出實(shí)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(gè)更加復(fù)雜的過(guò)程。

　　在醫(yī)療器械體積縮小的同時(shí)，對(duì)可靠性和安全性的需求并沒(méi)有隨之降低。消費(fèi)類(lèi)設(shè)備發(fā)生故障可能會(huì)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(duì)于用于監(jiān)測(cè)關(guān)鍵性生命體征或者救護(hù)生命的器械來(lái)說(shuō)，伴隨著設(shè)計(jì)決策而來(lái)的便是形形色色的各種固有的安全性問(wèn)題。

　　與消費(fèi)類(lèi)設(shè)備相比，攜帶式醫(yī)療器械需要更高的機(jī)械性能，用于確?？煽康牟僮饕约盎颊叩陌踩?。由于需要減小材料的物理尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的便攜性并提高患者的舒適度，設(shè)計(jì)出足夠堅(jiān)固并且具有極長(zhǎng)使用壽命的高性能線(xiàn)纜組件變得愈發(fā)困難。連接器和線(xiàn)規(guī)的尺寸越小，與較大組件相比，其固有強(qiáng)度就越低。攜帶式病患監(jiān)護(hù)設(shè)備中使用的傳感器和線(xiàn)纜組件需要滿(mǎn)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(kāi)發(fā)過(guò)程中也需要面對(duì)合規(guī)、驗(yàn)證和臨床試驗(yàn)這些額外的開(kāi)發(fā)問(wèn)題。

　　隨著無(wú)線(xiàn)設(shè)備的逐漸流行，大多數(shù)醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備還在采取有線(xiàn)的方式。有線(xiàn)醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀器依然是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。電信或信息娛樂(lè)領(lǐng)域的個(gè)人電子設(shè)備中使用的連接器和線(xiàn)纜組件并不是總適合醫(yī)療器械使用。每種設(shè)計(jì)決策都必須考慮到法規(guī)要求和固有安全性問(wèn)題。減小線(xiàn)纜尺寸和使用數(shù)量必須審慎進(jìn)行，避免力學(xué)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(dá)到手機(jī)的尺寸成為了可能，以在患者可以完全自由活動(dòng)的 情況下同時(shí)執(zhí)行患者監(jiān)護(hù)與心電圖診斷功能。這類(lèi)小型設(shè)備一般配有極薄的柔性線(xiàn)纜組件來(lái)提供電源和信號(hào)連接。

　　通過(guò)充分利用從縮小消費(fèi)類(lèi)設(shè)備尺寸中獲得的經(jīng)驗(yàn)，可穿戴式醫(yī)療器械可以整合極薄的柔性電路。對(duì)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(jì)與制造服務(wù)。柔性印刷電路可以包含多達(dá) 20 層，實(shí)現(xiàn)數(shù)百萬(wàn)次的撓曲操作，其設(shè)計(jì)可處理美妙高達(dá) 10 千兆級(jí)的高速數(shù)據(jù)。

　　在醫(yī)療器械中使用的線(xiàn)纜尺寸和數(shù)量逐漸降低的過(guò)程中，其設(shè)計(jì)必須能夠良好的預(yù)防力學(xué)性能和電氣性能的損失。線(xiàn)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(jìn)步使得可以實(shí)現(xiàn)極薄的輕量級(jí)柔性醫(yī)療線(xiàn)纜組件，進(jìn)而優(yōu)化性能與耐久性。

　　與線(xiàn)纜組件的撓曲壽命相比，線(xiàn)纜材料的柔性是一種不同的特性。在設(shè)計(jì)線(xiàn)纜組件中，重要的一點(diǎn)在于需要了解每種特性所發(fā)揮的作用以及是如何對(duì)設(shè)計(jì)用途產(chǎn)生影響的。較長(zhǎng)的撓曲壽命，也就是失效前較多的撓曲循環(huán)次數(shù)，對(duì)于設(shè)計(jì)時(shí)要延長(zhǎng)使用時(shí)間的線(xiàn)纜來(lái)說(shuō)是一種極為重要的特性。高柔性這種特性可使線(xiàn)纜以較小的半徑彎曲而不會(huì)發(fā)生性能降低或者造成線(xiàn)纜損壞。對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，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(jì)性的條件先提供更多的設(shè)計(jì)選項(xiàng)。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(guò)程中，任何相關(guān)電線(xiàn)、線(xiàn)纜和連接器的設(shè)計(jì)都會(huì)在工程和制造上提出挑戰(zhàn)。設(shè)備制造商在連接器與線(xiàn)纜組件的設(shè)計(jì)與制造方面往往不具備充分的經(jīng)驗(yàn)，因此，最經(jīng)濟(jì)、快速的方法可能就是與 Molex 這類(lèi)專(zhuān)業(yè)從事醫(yī)療器械電子解決方案的企業(yè)達(dá)成合作伙伴關(guān)系。
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