隨著新一代便攜式電子(zǐ)醫療(liáo)設備的出現,獨特(tè)連接器和傳感器(qì)製造商的機會越來越多。
醫療市(shì)場的連接器和傳感器
除了通用連(lián)接器的之外(wài),更多特殊的接口也越來越重要。這些連接器的特點是滿足汽車(chē)、航空航天、核動力、動力傳(chuán)動和重型運輸等領域的獨特要求(qiú)。隨著可穿戴醫療和健身設備的潛在增長,醫療設備連接器也(yě)是其中之一。
由於(yú)醫院和診所的醫療費用急劇增加正驅使(shǐ)更低成本的和(hé)更便捷的實時數據收集(jí)的家庭醫療(liáo)的發展。及時跟蹤個人的生命體征或醫(yī)療狀況能更(gèng)好做診斷。
雖然經曆了很長(zhǎng)時間,但隨著人們健康意識(shí)和良好的飲(yǐn)食意識越來越強,醫療和保健器械已經開始滲透到消費市場。
物聯網(wǎng)使消費者利(lì)用監視器和健身追蹤器來(lái)記錄(lù)和報告不同的(de)體征參數(shù)。目前許多(duō)這類設(shè)備已大規模上市(shì),正在成為經典的消費(fèi)產品。
可穿戴電子設(shè)備的功(gōng)能涵蓋簡(jiǎn)單的監控(kòng)到精確的生理測量、記錄和傳輸。
可穿戴電子設備(bèi)可分(fèn)為八個應用類別:
醫療:生命體征監測,治療設備(bèi)
安全性:家庭、辦公室、汽車入口的自動識別
健康:跟蹤壓力,體重(chóng),血(xuè)壓,飲食管理
健身:運動數據(jù),心率,虛擬教練(liàn),目標管理(lǐ)
生活方式(shì)計算(suàn):遊戲,時間管理,數據訪(fǎng)問
通信:語音、文本、社交媒體
情(qíng)緒(xù)與環境(jìng):整合燈光、變化模式、情緒(xù)跟蹤/顯示
娛樂:音樂(lè),廣播,流媒體
優質的電池可(kě)以為設備供(gòng)電(diàn)幾天,它(tā)通過藍牙和Wi-Fi實現(xiàn)了新的傳(chuán)感器和無線連接。智能手機和一係列高度專業化的APP使它成為這場革(gé)命的中心設備,它能(néng)夠測(cè)量和監控越來(lái)越(yuè)多(duō)的醫(yī)療參數,包括:
·心率
·血壓
·診斷耳部感染
·追蹤心髒節律
·心電圖
·血氧(yǎng)水平
·測量血(xuè)糖(táng)水平
·測肝(gān)、腎、甲狀腺功能
·因酒精或大麻造成的損害程度
遠程病人監測不僅可以節省資金,而且可以提高在早期和可治療(liáo)階(jiē)段識別異常情況(kuàng)的能力。可穿戴式監測設備連接到互聯網,能夠24小時監測(cè)血糖水平,心髒節律,睡眠模式,以及呼吸率等(děng)。實時數據能立即提供給(gěi)醫生進行分析。
智能手表(biǎo)和健身帶隻是第一批(pī)監(jiān)測產(chǎn)品,最終將能取代今天診所提供(gòng)的血液化驗圖(tú)。可穿戴式(shì)電子產品市場,如Fitbit跟蹤器,已經開始允許用戶跟蹤(zōng)他們的生(shēng)理指標,如心率、血壓、睡眠模式。進入市場的新產品能提供更多(duō)有用的信(xìn)息。嵌入在衣服中(zhōng)的傳感器(qì)將利用皮膚電反應準確預測心血管性能(néng)。
今天的健身監測器能夠跟蹤(zōng)卡路裏消耗、呼吸(xī)和(hé)心率、行駛距離、步數以及(jí)當地的紫外(wài)線強度。更重要的是,其中一些產品(pǐn)可以測量運動(dòng)對身體的影響,並提供高度個人(rén)化的特製鍛煉計劃。血氧水平現在可以無線傳輸到(dào)智能(néng)手機上。甚至更複雜的醫療(liáo)診斷產品也已在(zài)開發中。
另一類(lèi)個人醫(yī)療產品(pǐn)的設計是從脫發(fā)到睡眠呼吸(xī)暫(zàn)停的(de)實(shí)際具(jù)體治療。
飛利浦(pǔ)推出了一種iphoness控製裝置,旨在幫助抑製持(chí)續疼痛。這種(zhǒng)電波脈衝緩解疼痛使用經皮神(shén)經電刺(cì)激器(TENS)技術,它(tā)提供了直接的(de)神(shén)經電脈衝來阻(zǔ)止(zhǐ)疼痛信號到達大腦。
新的“芯(xīn)片實驗(yàn)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(guǒ)的緊迫性來給醫生的報警。醫生將能夠立即分享所得到(dào)的數據,並與世界各地的專(zhuān)家進行會診。下一步將利用人工智(zhì)能識別危險的狀況或模式,預測即將發生的醫療緊急(jí)情況,並向醫生和EMT服務中心發出警報。
新的和(hé)計(jì)劃中的可穿戴電子產品的數量正(zhèng)在迅速增(zēng)長(zhǎng)。
目前正在研(yán)製的(de)一種基於(yú)薄膜的傳感器可以直接(jiē)應用於皮(pí)膚來檢測葡萄糖水平。臨時“智能紋(wén)身”可以追蹤血液酒精濃度。
可穿戴電(diàn)子設備(bèi)市場正處於(yú)一個較早期的調查階段,因為該行業正(zhèng)在尋找能夠帶來真正價值的新應用,並將推動和(hé)壯大這項技術。
電子連接器製造商麵臨的挑戰是開發能夠可靠地與非傳統材料相匹配的互連(lián)。現在市場上或正在開發中的許多醫療和健身傳感器(qì)都是基於(yú)包括各種彈性(xìng)體的薄膜基材(cái)。
將一個可(kě)靠的電子部分連接到這些薄而柔韌的材料上可(kě)能需(xū)要一種新的設計方法。
即使皮膚和環境條件發生變化,小的中心線互連也不會受影響(xiǎng)。
鬆下推出了彈(dàn)性樹脂電路在(zài)碳納米管裏可以製造出電極特性。這些電路可以拉伸到(dào)2.5倍,同時能保持電連續性。
有(yǒu)些(xiē)設備將完全自成一體(tǐ),電源、傳感器、分析芯片和藍牙發射(shè)器(qì)集成到一個補丁中。現在許多傳感器(qì)都是基於高密(mì)度互連的微機(jī)電技術。
除了以薄膜為基礎的傳感器,在發展具有(yǒu)集成電子元件的“智能紡織品”方麵也取得了進展。
織物材料通常位於皮膚附近,使它們成為連接生物傳感器和環境控製元件(jiàn)的理想場所。
研究人員正在研製一種(zhǒng)“有線”繃帶,可(kě)以由智能手機控製釋放藥物劑量。繃帶是由塗有凝膠的導電(diàn)纖維製成的。當智能手機(jī)操控時,凝(níng)膠會釋放(fàng)出精確(què)的藥物劑量。
喬治亞(yà)理工大(dà)學的(de)研究人員正在開發一種織(zhī)物,它可以從光和運(yùn)動中獲取能量,從而消除了對電池的需求。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音機(jī)供(gòng)電。
如(rú)今,大多數智能織物由編織在材(cái)料中的導線(xiàn)組成,但在設計和性(xìng)能上的介紹受到存在嚴格的限製。
最近,已經開發出可以直接在傳統(tǒng)織物上印刷導電電路的材料。從理論上講,電路可以印(yìn)在成品(pǐn)服裝上,這極大拓寬潛在的應用,同時降(jiàng)低(dī)了成本。RFID轉發器和Wi-Fi天線也得到增值。
更(gèng)奇特的導電材(cái)料正在開發中。麻州大學的(de)研究人員能夠(gòu)生產出比人類頭發小60000倍(bèi)的導電微生物納米線(xiàn)。設計這種尺寸的連接器將是一個巨大的挑戰。
開發與柔性電路和織物電路相(xiàng)匹配的可靠和(hé)低成本的互連係統不是一件容易的事。連接到非常小的中心線,非傳統材料可能需要全新的接口。他(tā)們必(bì)須能夠承受多次(cì)洗滌或幹洗,極端溫度,濕度,以及不斷彎(wān)曲(qǔ)。許多消費者應用程序將是獨立的,不需要可分離(lí)互連。然而,醫學監測、診斷、治療設備可能會要求更高的可靠性、可維修等(děng)性能。這是電子產品(pǐn)的典型特征。這些可穿戴電子產品(pǐn)給獨(dú)特(tè)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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