智慧型醫療設備需求為何迅速崛起

本文作者:admin       點擊: 2011-10-31 00:00
前言:
開發有助於提升病患照護的先進電子設備,一直是醫療設備設計工程師所面對到的挑戰。在過去的十年左右,我們已看到醫療設備市場已經有了長足的進步,其範圍包括從易於使用的血壓和血糖值家庭監控裝置,到醫院開刀房裡使用的綜合診斷影像設備、尖端機器人技術和雷射外科設備等。

醫療產業逐漸採用與消費性電子和通訊產業相同的電子設計策略和元件,這是目前產業發展上的一項重大趨勢,而這些策略和元件正是推動消費性電子和通信產業在最近幾年快速增長的主因。新的設計策略以不斷增長的小型化、行動性和可攜性需求為中心 —— 這點可從下一代智慧型電話和其它手持裝置,以及筆記型電腦和平板電腦大量地出現在市場上,得到印證。

為什麼這些相同的市場推動力(對小型化、行動性、可攜性和易用性等愈來愈大的需求) 也會同樣地推動著電子和醫療設備的融合,其背後的原因是很容易理解的。由於醫療照護的成本不斷地上升,也提高了對病患管理的家庭監控和治療設備之依賴。在醫療照護提供者方面,他們對更具創新性、價格合理且可應用於診斷實驗室、醫院和診所的電子設備之需求也比以往來得大。

 Molex公司的圓形MT擴展的光互連解決方案是一種光纖互連解決方案,它可提供只需最少清潔的高密度光學互連,同時在數以千計的匹插週期 (mating cycle) 提供可重複且可靠的光學性能。

主要的技術發展趨勢

下述多種發展趨勢正影響著醫療器材設計工程師的創意,也影響著工程師設計獨特且以解決方案為基礎的醫療產品時所需之關鍵要素。

行動性:遠距醫療是經由無線通訊技術來提供醫療照護的服務和資訊。兩種遠距醫療方式正指出相關器材的發展方向:在醫療專家之間或他們之中經由寬頻網路傳送診斷影像和測試結果;並且在家中建立醫師和病患之間的直接連接。

光纖及雷射技術:在數位影像和診斷應用中,光纖纜線取代銅纜的情形愈來愈多。光纖纜線的連接性可提供更快的速度,以便讓下載的時間更短,並確保更加可靠且無失真的 (distortion-free) 電氣訊號傳輸,從而提升影像品質。光纖纜線可以省去接地環路和EMI/RFI,這可在視頻顯示器上提供更高的核磁共振影像 (MRI)和X射線影像的清晰度。

光纖也被應用在複雜的雷射手術設備中,而在執行大量的微創性治療 (minimally invasive therapeutic)手術時,這種設備成為一種首選工具的情形也愈來愈普遍。在雷射手術中,雷射光線的傳輸是以直徑小於0.5mm的柔性光纖 (flexible optical fiber)來擔綱的。

小型化和可攜性:醫療設備針對更小的、更具可攜性外形尺寸的需求,而將嵌入式電子元件和互連產品的小型化推動到史無前例的微小尺寸。例如,針對手機和掌上型設備所設計的微小型連接器,現已發展成可行的醫療設備解決方案。

在選擇微型連接器時,產品開發人員必需仔細評估和比較市場上所供應的產品,以確保可滿足所有的性能和可靠性要求。目前一款已在市場上販售的連接器具有極小的間距 (0.40 mm) 且扁平 (高度為0.70 mm),並有多種配置,以因應不同器材的設計。

使用者的介面按鍵和開關:在家庭監控醫療器材的使用者介面面板和觸點開關設計中,易於使用和美觀是主要因素。有鑒於白色家電產業的發展,薄膜開關不僅要具有極佳的價值性能比,而且還要堅固、易於清潔和可以憑直覺使用。設計要素可以包括嵌入式LED、導電膜 (dome array)、矽膠鍵盤元件和多種語言能力。

關鍵性的設計因素

醫療器材設計工程師為確保每款產品的安全性、性能和可靠性而必須考慮的主要因素包括:產品操作環境 (例如醫院、診斷實驗室或家庭),互連密封性(interconnect sealing) 的要求、生物相容性、憑直覺的操作方式、抗菌性 (resistance to sterilization) 和使用壽命長。

一旦考慮這些因素,設計工程師可能發現有必要調節和修改商用現貨 (commercial off-the-shelf, COTS) 部件,以滿足特定應用的需求。在許多情況下,採用修改後的現貨 (modified off-the-shelf,MOTS) 可能是一種實用的替代方法,可以實現某種客製化的水準而不會有客製化模具的成本負擔。

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