醫(yī)療設(shè)備的連接器和傳感器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及治療

隨著新一代便攜式電子醫(yī)療設(shè)備的出現(xiàn)，獨(dú)特連接器和傳感器制造商的機(jī)會(huì)越來(lái)越多。

醫(yī)療市場(chǎng)的連接器和傳感器

除了通用連接器的之外，更多特殊的接口也越來(lái)越重要。這些連接器的特點(diǎn)是滿足汽車、航空航天、核動(dòng)力、動(dòng)力傳動(dòng)和重型運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的獨(dú)特要求。隨著可穿戴醫(yī)療和健身設(shè)備的潛在增長(zhǎng)，醫(yī)療設(shè)備連接器也是其中之一。

由于醫(yī)院和診所的醫(yī)療費(fèi)用急劇增加正驅(qū)使更低成本的和更便捷的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集的家庭醫(yī)療的發(fā)展。及時(shí)跟蹤個(gè)人的生命體征或醫(yī)療狀況能更好做診斷。

雖然經(jīng)歷了很長(zhǎng)時(shí)間，但隨著人們健康意識(shí)和良好的飲食意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，醫(yī)療和保健器械已經(jīng)開始滲透到消費(fèi)市場(chǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)使消費(fèi)者利用監(jiān)視器和健身追蹤器來(lái)記錄和報(bào)告不同的體征參數(shù)。目前許多這類設(shè)備已大規(guī)模上市，正在成為經(jīng)典的消費(fèi)產(chǎn)品。

可穿戴電子設(shè)備的功能涵蓋簡(jiǎn)單的監(jiān)控到精確的生理測(cè)量、記錄和傳輸。

可穿戴電子設(shè)備可分為八個(gè)應(yīng)用類別：

醫(yī)療：生命體征監(jiān)測(cè)，治療設(shè)備

安全性：家庭、辦公室、汽車入口的自動(dòng)識(shí)別

健康：跟蹤壓力，體重，血壓，飲食管理

健身：運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，心率，虛擬教練，目標(biāo)管理

生活方式計(jì)算：游戲，時(shí)間管理，數(shù)據(jù)訪問(wèn)

通信：語(yǔ)音、文本、社交媒體

情緒與環(huán)境：整合燈光、變化模式、情緒跟蹤/顯示

娛樂(lè)：音樂(lè)，廣播，流媒體

優(yōu)質(zhì)的電池可以為設(shè)備供電幾天，它通過(guò)藍(lán)牙和Wi-Fi實(shí)現(xiàn)了新的傳感器和無(wú)線連接。智能手機(jī)和一系列高度專業(yè)化的APP使它成為這場(chǎng)革命的中心設(shè)備，它能夠測(cè)量和監(jiān)控越來(lái)越多的醫(yī)療參數(shù)，包括：

··心率

··血壓

··診斷耳部感染

··追蹤心臟節(jié)律

··心電圖

··血氧水平

··測(cè)量血糖水平

··測(cè)肝、腎、甲狀腺功能

··因酒精或大麻造成的損害程度

遠(yuǎn)程病人監(jiān)測(cè)不僅可以節(jié)省資金，而且可以提高在早期和可治療階段識(shí)別異常情況的能力?？纱┐魇奖O(jiān)測(cè)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)，能夠24小時(shí)監(jiān)測(cè)血糖水平，心臟節(jié)律，睡眠模式，以及呼吸率等。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)能立即提供給醫(yī)生進(jìn)行分析。

智能手表和健身帶只是第一批監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，最終將能取代今天診所提供的血液化驗(yàn)圖?？纱┐魇?a target="_blank">電子產(chǎn)品市場(chǎng)，如Fitbit跟蹤器，已經(jīng)開始允許用戶跟蹤他們的生理指標(biāo)，如心率、血壓、睡眠模式。進(jìn)入市場(chǎng)的新產(chǎn)品能提供更多有用的信息。嵌入在衣服中的傳感器將利用皮膚電反應(yīng)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)心血管性能。

今天的健身監(jiān)測(cè)器能夠跟蹤卡路里消耗、呼吸和心率、行駛距離、步數(shù)以及當(dāng)?shù)氐淖贤饩€強(qiáng)度。更重要的是，其中一些產(chǎn)品可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)對(duì)身體的影響，并提供高度個(gè)人化的特制鍛煉計(jì)劃。血氧水平現(xiàn)在可以無(wú)線傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)上。甚至更復(fù)雜的醫(yī)療診斷產(chǎn)品也已在開發(fā)中。

另一類個(gè)人醫(yī)療產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是從脫發(fā)到睡眠呼吸暫停的實(shí)際具體治療。

飛利浦推出了一種iPhone控制裝置，旨在幫助抑制持續(xù)疼痛。這種電波脈沖緩解疼痛使用經(jīng)皮神經(jīng)電刺激器（TENS）技術(shù)，它提供了直接的神經(jīng)電脈沖來(lái)阻止疼痛信號(hào)到達(dá)大腦。

新的“芯片實(shí)驗(yàn)室”正在開發(fā)的傳感器能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)血液分析，并將上傳進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。根據(jù)結(jié)果的緊迫性來(lái)給醫(yī)生的報(bào)警。醫(yī)生將能夠立即分享所得到的數(shù)據(jù)，并與世界各地的專家進(jìn)行會(huì)診。下一步將利用人工智能識(shí)別危險(xiǎn)的狀況或模式，預(yù)測(cè)即將發(fā)生的醫(yī)療緊急情況，并向醫(yī)生和EMT服務(wù)中心發(fā)出警報(bào)。

新的和計(jì)劃中的可穿戴電子產(chǎn)品的數(shù)量正在迅速增長(zhǎng)。

目前正在研制的一種基于薄膜的傳感器可以直接應(yīng)用于皮膚來(lái)檢測(cè)葡萄糖水平。臨時(shí)“智能紋身”可以追蹤血液酒精濃度。

可穿戴電子設(shè)備市場(chǎng)正處于一個(gè)較早期的調(diào)查階段，因?yàn)樵撔袠I(yè)正在尋找能夠帶來(lái)真正價(jià)值的新應(yīng)用，并將推動(dòng)和壯大這項(xiàng)技術(shù)。

電子連接器制造商面臨的挑戰(zhàn)是開發(fā)能夠可靠地與非傳統(tǒng)材料相匹配的互連?，F(xiàn)在市場(chǎng)上或正在開發(fā)中的許多醫(yī)療和健身傳感器都是基于包括各種彈性體的薄膜基材。

將一個(gè)可靠的電子部分連接到這些薄而柔韌的材料上可能需要一種新的設(shè)計(jì)方法。

即使皮膚和環(huán)境條件發(fā)生變化，小的中心線互連也不會(huì)受影響。

松下推出了彈性樹脂電路在碳納米管里可以制造出電極特性。這些電路可以拉伸到2.5倍，同時(shí)能保持電連續(xù)性。

有些設(shè)備將完全自成一體，電源、傳感器、分析芯片和藍(lán)牙發(fā)射器集成到一個(gè)補(bǔ)丁中?，F(xiàn)在許多傳感器都是基于高密度互連的微機(jī)電技術(shù)。

除了以薄膜為基礎(chǔ)的傳感器，在發(fā)展具有集成電子元件的“智能紡織品”方面也取得了進(jìn)展。

織物材料通常位于皮膚附近，使它們成為連接生物傳感器和環(huán)境控制元件的理想場(chǎng)所。

研究人員正在研制一種“有線”繃帶，可以由智能手機(jī)控制釋放藥物劑量?？噹怯赏坑心z的導(dǎo)電纖維制成的。當(dāng)智能手機(jī)操控時(shí)，凝膠會(huì)釋放出精確的藥物劑量。

喬治亞理工大學(xué)的研究人員正在開發(fā)一種織物，它可以從光和運(yùn)動(dòng)中獲取能量，從而消除了對(duì)電池的需求。加州大學(xué)圣地亞哥分校的一個(gè)小組用汗液中的乳酸為藍(lán)牙收音機(jī)供電。

如今，大多數(shù)智能織物由編織在材料中的導(dǎo)線組成，但在設(shè)計(jì)和性能上的介紹受到存在嚴(yán)格的限制。

最近，已經(jīng)開發(fā)出可以直接在傳統(tǒng)織物上印刷導(dǎo)電電路的材料。從理論上講，電路可以印在成品服裝上，這極大拓寬潛在的應(yīng)用，同時(shí)降低了成本。RFID轉(zhuǎn)發(fā)器和Wi-Fi天線也得到增值。

更奇特的導(dǎo)電材料正在開發(fā)中。麻州大學(xué)的研究人員能夠生產(chǎn)出比人類頭發(fā)小60000倍的導(dǎo)電微生物納米線。設(shè)計(jì)這種尺寸的連接器將是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

開發(fā)與柔性電路和織物電路相匹配的可靠和低成本的互連系統(tǒng)不是一件容易的事。連接到非常小的中心線，非傳統(tǒng)材料可能需要全新的接口。他們必須能夠承受多次洗滌或干洗，極端溫度，濕度，以及不斷彎曲。許多消費(fèi)者應(yīng)用程序?qū)⑹仟?dú)立的，不需要可分離互連。然而，醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)、診斷、治療設(shè)備可能會(huì)要求更高的可靠性、可維修等性能。這是電子產(chǎn)品的典型特征。這些可穿戴電子產(chǎn)品給獨(dú)特的連接器和傳感器制造商提供了絕佳的發(fā)展機(jī)會(huì)。