隨著新一代便攜式電子醫療設備的出現,獨特(tè)連接器和傳感器製造商的(de)機會越(yuè)來越多。
醫療市場的連接器和傳感(gǎn)器
除了通用連接器的之(zhī)外,更多特殊的接口也越來越(yuè)重要。這些連接器的特點是滿足汽車、航空航天、核動力、動力傳動和重型(xíng)運輸等(děng)領(lǐng)域(yù)的獨特要求。隨著可穿戴(dài)醫療和健身設(shè)備的潛在(zài)增長,醫療設備連接器也是其中之一。
由於醫院和診所的(de)醫療費用(yòng)急劇增加正驅使更低(dī)成本(běn)的和(hé)更便捷的實時數據收集的家庭醫療的(de)發展。及時跟蹤個人的生命體征(zhēng)或醫療狀況能更(gèng)好做診(zhěn)斷。
雖然經曆了很長時間,但(dàn)隨著(zhe)人們健康意(yì)識和(hé)良好的飲食意識(shí)越來越(yuè)強,醫療(liáo)和保健(jiàn)器械已經開始滲透到(dào)消費市場。
物聯(lián)網使消費者利用監視器和健身追蹤器來記(jì)錄和報告不同的體征參數。目(mù)前許多(duō)這類設備已大規模上市,正在成為經典的消費產品。
可穿戴電子設備的功能(néng)涵蓋簡(jiǎn)單的監控到精確的生理測量、記錄(lù)和傳輸。
可穿戴電子設備可分為八個應用類(lèi)別:
醫療:生命體征監測,治療設備
安(ān)全性:家庭、辦公室、汽車入(rù)口的自(zì)動識別
健康:跟蹤壓(yā)力(lì),體(tǐ)重,血壓,飲食管理
健(jiàn)身(shēn):運動數(shù)據,心(xīn)率,虛擬教練,目標管理
生活方式計算:遊戲,時間(jiān)管理,數據訪問
通信:語音、文本、社交媒體
情緒(xù)與環境:整合燈光(guāng)、變化模式、情緒(xù)跟蹤/顯示
娛樂:音樂,廣播,流媒體
優質的電池可以為設備供電幾天,它通(tōng)過藍牙和Wi-Fi實現了新的傳感器和無線連接。智能手機和一係列高度專業(yè)化的APP使它成為(wéi)這場革命的中心設(shè)備,它能夠測量和監控越來越多的醫療參數(shù),包括(kuò):
·心率
·血壓
·診斷耳(ěr)部感染
·追(zhuī)蹤心髒節律
·心電圖(tú)
·血氧水平
·測量血(xuè)糖水平
·測肝、腎、甲狀腺功能
·因酒(jiǔ)精或大麻造成的損害程度
遠程病人(rén)監測不僅可以節省資金,而且可以提高在早期和可治療階段識別異常情況的能力。可穿(chuān)戴式監測設備連(lián)接到互聯網,能夠24小時監測血糖水平,心髒節律(lǜ),睡眠模式,以及呼吸率等。實時數據能立即提供給醫生進行分析。
智能手表和健身帶隻是第一批監測產品,最終將能取代今天診所提供的血液化驗圖。可穿戴式電(diàn)子產品市場,如Fitbit跟蹤器,已經開始允許用戶(hù)跟蹤他們的生(shēng)理指標,如心率(lǜ)、血(xuè)壓、睡眠模式。進入市(shì)場的新產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準確預(yù)測心血管性(xìng)能。
今天的健身監測器能夠跟蹤卡路裏消耗、呼吸(xī)和(hé)心率、行駛距離、步數以及當(dāng)地的紫外線強度。更重要的是,其中一些產品可以測量運動對身體的影響,並提供高度個人化(huà)的特製鍛煉計劃。血氧水(shuǐ)平現在(zài)可以無線傳輸到智能手機上。甚至更(gèng)複雜的醫療診斷產品也已在開發中。
另(lìng)一類個人醫療(liáo)產品(pǐn)的設計是從脫發到睡眠呼吸暫停的實際具體治療。
飛利浦(pǔ)推出了(le)一(yī)種iphoness控製裝置,旨在(zài)幫助抑(yì)製持續(xù)疼痛。這種電波(bō)脈衝(chōng)緩(huǎn)解疼痛使用經(jīng)皮神經電刺激器(TENS)技(jì)術,它提供了直接的神經電脈衝(chōng)來阻止疼痛信(xìn)號到達大腦。
新的“芯片實驗室”正在開發的傳感器能夠進行實時血液分析,並將上傳進行預測分析。根據結果的緊迫性來給醫生的報(bào)警。醫生將能(néng)夠(gòu)立即分享所得到的數據,並與世界各地(dì)的專家進行會診。下一步將(jiāng)利用人工(gōng)智能識別危(wēi)險的狀況或模(mó)式,預測即將發生的醫療緊(jǐn)急(jí)情況,並向醫生和EMT服務中心(xīn)發出警報。
新的和(hé)計劃中(zhōng)的可穿戴電子產品的數(shù)量(liàng)正在迅速增長。
目前正在研製的一種基於薄膜的傳感器可以直接應用於皮膚來檢測葡萄糖水平。臨時“智(zhì)能紋身”可以追蹤血液酒精濃度。
可穿戴(dài)電子設備(bèi)市場正處於一(yī)個較(jiào)早期的調查階段,因為該行業正在尋找能夠帶來真正價值的新(xīn)應用,並將推動和壯大這項技術。
電子連接(jiē)器製造商麵臨的挑戰是開發能夠可靠地與非傳統(tǒng)材料相匹配的互連。現在市場(chǎng)上或正在開發中的(de)許多醫(yī)療和健身傳感器都是(shì)基於包括各種彈性體的薄膜基材。
將(jiāng)一個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計方法。
即使皮膚和環境條件發生變化,小的中心(xīn)線互連也不會受影響。
鬆下推(tuī)出了彈性樹脂電路在碳納(nà)米管裏可以製造出電極特性。這(zhè)些電路可(kě)以拉伸到2.5倍,同(tóng)時能保持電連續性。
有些設備將完全自成一體(tǐ),電(diàn)源、傳感器、分析芯片和藍牙發射器(qì)集(jí)成到(dào)一個補丁中。現在許多傳感器都是基於高密度互連的微機電技術。
除了以薄膜為基礎的傳感器,在發展具有集成(chéng)電子元件的“智能紡織品”方麵也取得了進展(zhǎn)。
織物(wù)材料通常位(wèi)於皮膚附近,使它(tā)們成為連接生物(wù)傳感器和環境控製元件的理想場所。
研究人員正在研製一種(zhǒng)“有線”繃帶,可以由智能手機控製釋放藥(yào)物劑量。繃帶是由塗有凝膠的導電(diàn)纖維製成的。當智能手機操控時,凝膠會釋放出精確的藥(yào)物劑量。
喬治亞理工大學的研究人員(yuán)正在開發一種織物(wù),它可以從光和運動中獲取能量(liàng),從而消除(chú)了對電(diàn)池的需求。加州大學聖地亞哥分校的一個小組用汗液中的乳酸為藍牙收(shōu)音機供電。
如今,大多(duō)數智能(néng)織(zhī)物由編織在材料中的導(dǎo)線組成,但在設計和性能上的介紹受到存在嚴格的限製。
最近,已經開(kāi)發出(chū)可以直(zhí)接在傳統織物上印刷導電電路的材料(liào)。從理論上講,電路可以印在成品服(fú)裝上,這極大拓寬潛在(zài)的應用,同(tóng)時降低了成本。RFID轉發器和Wi-Fi天線也得(dé)到增值。
更奇(qí)特的導電(diàn)材料正(zhèng)在開(kāi)發中。麻州大學的研究人員能夠生產出比人類頭發小60000倍(bèi)的導電微生物納米線。設計這種尺寸的連接器將是一個巨大的(de)挑戰。
開發與柔性電路和織(zhī)物電路相匹配的可靠和低成本的(de)互連(lián)係(xì)統不是(shì)一件容易的事。連接到非常小的中心線,非傳(chuán)統材料可能需(xū)要全新的接口。他們必須能夠承受多(duō)次洗滌或幹(gàn)洗(xǐ),極端溫度,濕度,以及不斷彎曲。許(xǔ)多消費者應用程序將是獨(dú)立的,不需要可分離互連。然而,醫學監測、診(zhěn)斷、治療設備可能(néng)會要求更高的可靠性、可維修等(děng)性能。這是電子產(chǎn)品的典型特征。這些可穿戴電子產品給獨特的連接器和傳感器製造商提供了絕佳的發展機會。
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