隨著新一(yī)代便攜式電子(zǐ)醫療設備(bèi)的出現,獨特連(lián)接器和傳感器(qì)製造(zào)商的機會越來越多。
醫療市場的連接器和傳感器
除了通用連接器的之外,更多特殊的接口也越來越(yuè)重要。這些連接器的特點是滿足汽(qì)車、航空航天、核動力、動力傳(chuán)動和重型(xíng)運輸(shū)等領域的獨特要求。隨著可穿戴醫療和健身設(shè)備的潛在增長,醫療設備連接器也是(shì)其中之一。
由於醫院和診所的(de)醫療費用急劇增加正驅使(shǐ)更低成本的和更便捷的實時數(shù)據收集的家庭醫療的發展。及時(shí)跟蹤個人的生命體征或醫療(liáo)狀況能更(gèng)好做診斷。
雖然經曆了很長時間,但隨著人(rén)們健(jiàn)康意識和良好的飲食意識越來越強,醫(yī)療和(hé)保健器械已(yǐ)經開始滲透到消費市場。
物聯網使消費(fèi)者利(lì)用監視器(qì)和健身追蹤器來記錄(lù)和報告不同的體征參數。目(mù)前許多這類設備(bèi)已大規模上市,正(zhèng)在成為經(jīng)典的消費(fèi)產品。
可穿戴電子設備的功能涵蓋簡單的監控到精確的生理(lǐ)測量、記錄和傳輸。
可穿戴電子設備可分為八(bā)個應用類別:
醫療:生命體征監測,治療設備
安全性:家庭、辦公(gōng)室、汽車入口的(de)自動識別
健康:跟蹤壓力,體重,血壓,飲食管理
健身:運動數據,心(xīn)率,虛擬教練,目標管理
生活方式計算:遊戲,時間管理,數據訪問
通信:語音、文本、社交(jiāo)媒體(tǐ)
情緒與環(huán)境:整合燈光、變化模式、情緒跟蹤/顯示
娛樂:音樂,廣播,流媒體(tǐ)
優質的電池可(kě)以為設備供電幾天,它通過藍牙和Wi-Fi實現了(le)新的(de)傳(chuán)感器和無線連接。智能手機(jī)和一係列高度專業化的APP使它(tā)成為這場革命的中心設備,它能夠(gòu)測量和監控越來越多的(de)醫療參數,包括:
·心率
·血壓
·診斷耳部感染(rǎn)
·追蹤心髒節律
·心電圖
·血氧水平
·測量血糖水平(píng)
·測肝(gān)、腎、甲狀腺功能(néng)
·因酒精或大麻造成的損害程度
遠程(chéng)病人監(jiān)測不僅可以節省資(zī)金,而且可以提高在早(zǎo)期和可治療階段識別異常情況的能力。可穿(chuān)戴式監測設備連接到互聯網,能夠24小時(shí)監測血糖水平,心髒節律,睡眠模式,以及呼吸率等。實(shí)時數據能立即提供給醫生進行(háng)分析。
智能手表和健身帶隻是第一(yī)批監測產(chǎn)品,最(zuì)終將能取代今天診所提供的(de)血液化驗圖。可穿戴式(shì)電子產品市場,如Fitbit跟(gēn)蹤(zōng)器,已經開始允許用戶跟蹤他們(men)的生理指標,如心率、血(xuè)壓、睡眠模式。進入市場的新產(chǎn)品能提(tí)供更多有(yǒu)用(yòng)的信息。嵌入在衣服中的傳感器將利用皮膚電反應準確預測(cè)心血管性能。
今天的健身監測器能夠跟蹤卡路裏消(xiāo)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(tí)供高度個人化的(de)特製鍛煉計劃。血氧水平現在可以無線傳輸到智能手機(jī)上。甚至更(gèng)複雜的醫療診斷產品也已(yǐ)在開發中。
另一類個(gè)人醫療產品的設計是從脫發到(dào)睡眠呼吸暫停的實際具(jù)體治療。
飛(fēi)利浦推出了一種iphoness控製裝置,旨在幫助抑製持續疼痛。這種電波脈衝緩解疼痛使(shǐ)用經皮神經(jīng)電刺激器(TENS)技術,它提供了直接的神經電(diàn)脈衝來阻止疼痛信號到達大(dà)腦(nǎo)。
新(xīn)的“芯片(piàn)實驗室”正在開發(fā)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(gēn)據結果的緊迫性來給醫生的報警。醫生將能夠立即分享所得到的數據,並與世界各地的專家進行會診。下一步將利用人工智能識別危險的狀況(kuàng)或(huò)模(mó)式,預測即將發生的醫療緊急情(qíng)況,並向醫生和EMT服務中心發出警報(bào)。
新的和計劃中的可(kě)穿戴電子產品的數量正在迅速增長。
目前正在研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(pú)萄糖水平(píng)。臨時“智能紋身”可以追蹤血液(yè)酒(jiǔ)精濃度。
可穿戴電子(zǐ)設備(bèi)市場(chǎng)正(zhèng)處於一個較早期(qī)的(de)調查階段,因為該(gāi)行業正在尋找能夠帶來真正價值的新應用,並將推動和壯大這項技術。
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。現在市場上或正在開發中的許多醫療和(hé)健身傳感(gǎn)器都是基於(yú)包括各種彈性體的薄膜基材(cái)。
將一個可靠的電(diàn)子部分連接到這些薄(báo)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(tiáo)件發生變化,小的中(zhōng)心線互連也不會受影響。
鬆下推(tuī)出了彈性樹脂電路在碳(tàn)納米管裏可以製造出電極特性。這(zhè)些電路可以拉(lā)伸到2.5倍,同時能保持電連續性。
有些(xiē)設備將完全自成一體,電源、傳感器、分析芯片和藍牙發射器集成到一個補丁中。現在許多傳(chuán)感器都是基於高密度互連的微機電(diàn)技術。
除了以薄(báo)膜為基礎的傳感(gǎn)器,在發展具有集成電(diàn)子元件的“智能紡織品”方麵也(yě)取得了進展。
織物材料通常位於皮膚附(fù)近,使它們成為(wéi)連接生物(wù)傳感器和環境控製元件的理想(xiǎng)場所。
研究人員正(zhèng)在研製一種“有線”繃帶,可以由智能手(shǒu)機(jī)控製釋放藥物劑量。繃帶是由塗有凝膠的導(dǎo)電(diàn)纖維製成(chéng)的。當智能手機操控時,凝膠會釋放出精確的藥物劑(jì)量(liàng)。
喬治亞理(lǐ)工大學的研究人(rén)員正在開發一種織物,它可以從光和運動中獲取(qǔ)能量,從而消除了對電池的需求。加州(zhōu)大學聖地亞哥(gē)分(fèn)校的一個小組用汗液中的乳酸為藍牙收音機供電。
如(rú)今,大多數智能織物由編織在材料中的導線組成(chéng),但在設計和性(xìng)能上的介(jiè)紹受到存在嚴格的限(xiàn)製。
最近(jìn),已經開發出可以直接(jiē)在傳統織物(wù)上印刷導電電路的(de)材料。從理論(lùn)上講,電路可以印在成品服裝上,這極大拓寬潛在的應用,同時降低了成本。RFID轉發器和Wi-Fi天線也得到增值。
更奇特的導電材料正在開發中。麻州大學的研究人員能夠生產出比人類頭發小(xiǎo)60000倍(bèi)的導電微生物納米(mǐ)線。設計這(zhè)種尺寸(cùn)的連接器將是一個巨大的挑戰(zhàn)。
開發與柔性電路和織物電路(lù)相匹配(pèi)的可靠(kào)和低成本的互連係統不是一(yī)件容易的事。連接到非常小的(de)中心(xīn)線,非(fēi)傳統材料可能(néng)需要全新的接口。他們(men)必須能夠承受多次(cì)洗滌或幹洗,極端溫度,濕度,以及不(bú)斷彎(wān)曲。許多消費者應用(yòng)程序(xù)將是獨立的,不需要可分離互連。然而,醫學監測、診(zhěn)斷(duàn)、治療設備可能會要求更高的可靠性、可維修(xiū)等性(xìng)能。這是電子產品(pǐn)的典型(xíng)特征(zhēng)。這些可穿(chuān)戴電子產品給獨特的連接器和(hé)傳感器製造商提供了絕佳(jiā)的發展機會。
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