隨著新一代(dài)便攜式(shì)電子醫療(liáo)設備的出(chū)現,獨特連接器和(hé)傳感器製造商的機會(huì)越來越多。
醫療市場的連接器和傳感器
除了通用連(lián)接器的(de)之外,更多特殊的接口也越來越重要。這些連接器的特點是(shì)滿足汽車(chē)、航空航天、核動(dòng)力、動力傳動和重(chóng)型運輸等(děng)領域的獨特要求。隨著可穿戴醫療和健身設備(bèi)的潛在增長,醫療設備連(lián)接器也是其中之一。
由於醫院和診所的醫療費用急劇增加正驅使更低成本(běn)的和更便捷的實(shí)時數據收集的家庭醫(yī)療的發展。及時跟蹤個人的生命體征或醫療狀況能更好做診斷。
雖然經(jīng)曆了很長(zhǎng)時間(jiān),但隨著人們健康意識(shí)和良(liáng)好的飲食意(yì)識越來越強,醫療和保健器械已經開始滲透(tòu)到消費(fèi)市場。
物聯網使消費者利用監視器和健身追蹤器來記錄(lù)和報告不同的體征參數。目前(qián)許(xǔ)多這(zhè)類設備已大規模上市(shì),正(zhèng)在成為經典的消費產品。
可穿戴電子設備的功能涵蓋簡單(dān)的監控到精確(què)的生理測量、記錄和傳輸。
可穿戴電子設備可分為八個(gè)應用類別:
醫療:生命體征監測(cè),治療設備(bèi)
安全性:家庭、辦(bàn)公室、汽車(chē)入(rù)口的自動(dòng)識(shí)別
健康:跟蹤壓力,體重,血壓,飲食管理
健身:運動數據(jù),心(xīn)率,虛擬教練,目標(biāo)管(guǎn)理
生活方式(shì)計算:遊戲,時間管理,數(shù)據訪問
通信(xìn):語音、文本、社(shè)交媒體
情緒與環境:整合燈光、變化模式、情緒跟蹤/顯(xiǎn)示
娛樂:音樂,廣(guǎng)播,流媒體
優質的電池可以為設備供電幾天,它通過藍牙(yá)和Wi-Fi實現了新的傳感器和無線連接。智能手機和(hé)一係列高度專業化的APP使它成(chéng)為(wéi)這場革命的中(zhōng)心設備,它(tā)能夠測量和監控越來越多的醫療參數,包(bāo)括:
·心率
·血壓
·診(zhěn)斷(duàn)耳部(bù)感染
·追蹤心髒節律
·心電圖
·血氧水平(píng)
·測量血糖水平
·測(cè)肝、腎、甲狀腺功能
·因酒精或(huò)大麻(má)造成的損害程度
遠程病人監測不僅可以節省資金,而(ér)且可以提高在早期(qī)和(hé)可治療階(jiē)段識別異常(cháng)情況的能力(lì)。可穿戴式(shì)監測設備連接到互聯網,能夠24小(xiǎo)時監測血糖水平,心(xīn)髒(zāng)節律,睡(shuì)眠模式(shì),以及呼吸(xī)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(shēn)帶(dài)隻是第一批監測產(chǎn)品,最終將能取代今天診所提供(gòng)的血液化驗圖。可穿戴式電子產品市場,如Fitbit跟蹤器,已經(jīng)開始允許用戶跟蹤(zōng)他們的生理指(zhǐ)標,如(rú)心率、血壓、睡眠(mián)模(mó)式(shì)。進入市場的新產品能提供更多有用的信息。嵌入(rù)在衣服中的傳(chuán)感器將利(lì)用皮膚電反應準確預測心血管性能。
今天的健身監測器能夠跟蹤卡路裏消耗、呼吸和心率、行駛(shǐ)距離、步數以及當地的紫外線強度。更重要的是,其中一些產品可以測量運動對身體的影響,並提供高度個人化的特製鍛煉計劃。血氧水平現在可以無線傳輸到智能手機上。甚(shèn)至更複雜的醫療(liáo)診斷產品也已在開發(fā)中。
另一類個人醫療產品的設計是從脫發(fā)到睡眠呼吸暫停的實際具體治療(liáo)。
飛利浦推出了一種iphoness控製裝置,旨在幫助抑製持(chí)續疼痛。這種電波脈衝(chōng)緩(huǎn)解疼痛使用經皮神經(jīng)電刺激器(TENS)技術,它提(tí)供了直(zhí)接的神(shén)經電脈衝來阻止疼痛信號到(dào)達大腦。
新的“芯片實驗室”正在開發的(de)傳感器能夠進行實(shí)時血液分析,並將上傳進行預測分(fèn)析。根據結果的緊迫性來給(gěi)醫生(shēng)的報警。醫生將能夠立即分享所得到的數據,並與世(shì)界各地的專家進行會診。下一步(bù)將利(lì)用人(rén)工智能識別危(wēi)險的狀況或模式,預測即將發生(shēng)的醫療緊急情況,並向醫生和EMT服(fú)務中(zhōng)心發出警報。
新的和計劃中的可穿戴電子產品的數量(liàng)正在迅速增長。
目前正在研(yán)製的一種基於薄膜的傳感器(qì)可以直接應用於皮膚來檢測葡萄糖水平。臨時“智能紋身”可以追蹤血液酒精濃度。
可穿戴電子設備(bèi)市場正處(chù)於一個較早期的調查階段,因為該行業正在尋(xún)找能夠帶來真正價(jià)值的新應用,並將推動和(hé)壯(zhuàng)大這(zhè)項技術。
電子連接器製造(zào)商麵臨的挑(tiāo)戰是開發能夠可靠地與非傳統材料相匹配的互連。現在市場上或正在開發(fā)中的許多醫療和健身傳感器都是基於包括各種(zhǒng)彈性體的薄(báo)膜基(jī)材。
將一個可靠的電子部(bù)分連接到這些薄而柔韌的(de)材(cái)料上可(kě)能需要一種新的設計方(fāng)法。
即使(shǐ)皮膚(fū)和環境(jìng)條件發生變化,小的中心線互(hù)連也不(bú)會受影(yǐng)響。
鬆下推出了彈性樹脂電路在碳納米管裏可以製造(zào)出電極特性。這些電路可以拉伸到2.5倍,同時能保持(chí)電連續性。
有(yǒu)些設(shè)備將完全自成一體,電源、傳感器、分析芯(xīn)片和(hé)藍(lán)牙發射器集成到一個補丁中。現在(zài)許(xǔ)多傳感器都(dōu)是基於高密度互連的微機電技術。
除了以(yǐ)薄膜為基礎的傳感器,在(zài)發展具有集成電子元件的“智能紡織品”方麵也取得了進展。
織物材料(liào)通常位於皮膚附近,使它們成為連接生物傳感(gǎn)器和環境控製元件(jiàn)的理想場所。
研究人員正在(zài)研製一種“有線”繃帶(dài),可以由智能(néng)手機控製釋放藥(yào)物劑量。繃帶(dài)是由塗有凝膠的導電纖(xiān)維製成的。當智(zhì)能手機(jī)操控時,凝膠(jiāo)會釋放出(chū)精確的藥物劑量(liàng)。
喬治亞理工大學的研究人員正在開發一種(zhǒng)織物,它可以從(cóng)光和運動中獲取能量,從而消除了對電池的(de)需求。加州大學聖地亞哥分校的一個小組用汗液(yè)中的乳酸為藍牙收音機供(gòng)電(diàn)。
如今,大多數智能織物由編織在材料中的導線組成(chéng),但在設(shè)計和性能上的介紹受到存在嚴格的(de)限製。
最近,已經開發出可以(yǐ)直接在傳統織物上印刷導電電路的材料。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用,同時(shí)降低了(le)成本。RFID轉(zhuǎn)發器和Wi-Fi天線也得到增值。
更奇特的導(dǎo)電材料正在開發中。麻州大學(xué)的研究人員能夠生產出比人類頭發(fā)小(xiǎo)60000倍的導電(diàn)微生物納米線(xiàn)。設(shè)計(jì)這種尺寸的連接器將是一個巨大的挑戰。
開(kāi)發與柔性電路和織物電路相匹配的可(kě)靠和低成本的互連係統不(bú)是一(yī)件容易的事。連接到非常小的中心線,非傳統材(cái)料可能需要全新的接口。他們必須能夠(gòu)承受多次洗滌或幹洗,極端(duān)溫度,濕度,以及不斷彎曲(qǔ)。許多消費者(zhě)應用程序將(jiāng)是獨立的,不需要可分離互連。然而,醫學(xué)監測、診斷、治療設備可能會要求更高的可靠(kào)性、可維修等性(xìng)能。這是電子產品的典型特征。這些(xiē)可穿戴電子產品給獨特的連(lián)接器和傳感器製造商(shāng)提供(gòng)了絕佳的發展機會。
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