我們生活在一個數字集成和互聯的世界中。通過使用智能手機，智能手表和其他智能設備可以證明，這一趨勢沒有終結。這在許多行業和應用中都適用，但在醫療技術設備中尤為普遍-預計到2025.1年該市場將達到4，326億美元。

諸如Molex的PremoFlex之類的扁平電纜設計可以折疊和彎曲，以用于空間受限的可穿戴應用。

隨著互聯醫療的興起，可穿戴設備等醫療設備正越來越多地由傳感器提供動力，這在很大程度上是受COVID-19全球大流行和醫療保健提供商對遠程監控投資不斷增長的影響。不僅可穿戴醫療技術的采用呈上升趨勢，而且小型化，AI優化并結合了3D打印的設備也呈上升趨勢。

醫療設備制造商面臨著體積更小，重量更輕的設備的挑戰，但仍需要以最大的功率和最小的延遲來武裝它們。他們比以往任何時候都更必須考慮在診斷，治療和患者監測方式方面不斷縮小的下一代醫療設備的性能，同時將患者的舒適性，便利性和易用性作為首要任務。

新興技術在連接設備形式上的進步

診斷，治療和醫療監視方式已為連接可穿戴醫療設備奠定了基礎。讓我們看一下這三個關鍵的連接設備模式中每一個的新興技術進步，然后探討設備制造商向前整合所需的主要設計注意事項。

診斷-連續和主動。病人的醫療歷程始于準確的診斷，因為它可以告知后續的醫療保健決定。常見的診斷方式包括血管造影，超聲檢查，常規放射線照相，計算機斷層掃描（CT）掃描，骨掃描和磁共振成像（MRI）。所有這些模式都要求大型，復雜且昂貴的系統，這些系統要求患者進入醫療機構，其結果通常可能需要幾天才能收到，并且在醫院環境中與患者通常所處的位置相比，錯誤率更高。

醫學診斷技術正在從被動治療發展到疾病的預防和主動診斷。隨著醫療保健系統從按服務付費模式轉變為有管理的提供者模式，人們越來越關注醫療質量與數量。此外，患者自己希望對自己的健康管理有更多的控制和洞察力。下一代醫學診斷是這些轉型的關鍵推動力。

但是，要使診斷在醫療保健過程中發揮更重要的作用，它必須首先變得更加連續。通過啟用智能手機和可穿戴設備的相同創新，可以朝“連續診斷”邁進。從可以替換聽診器或監視帕金森患者步態的應用程序，到可以連續監測血糖水平（CGM）的附加設備，事實證明，在革新醫學診斷技術方面，技術必不可少。

除了由生物相容性材料制成的可植入傳感器以外，制造工藝的突破現在還允許使用廉價甚至是一次性的傳感器。它們幾乎像貼紙一樣薄，貼在患者的皮膚上，可通過腦電圖（EEG），心電圖（ECG），脈搏血氧飽和度和皮膚電反應來連續監測生物信號。來自這些傳感器的數據可以使用低功率技術（例如近場通信（NFC））傳輸到接收器，患者可以將其附著在衣服上或作為智能手表佩戴。從那里，可以使用更強大的無線技術（例如藍牙或Wi-Fi）將數據中繼到醫師門戶或直接中繼到云。

診斷設備，連同新型的柔性傳感器，人工智能和能量收集硬件，正在緊密結合在一起，從而使連續醫學診斷成為現實。這種趨勢很快將使患者能夠以與以往只有昂貴的醫院級設備才能實現的精度和細節相同的精度和細節來全天候監控自己的健康狀況。

治療學-按需治療。家用醫療監控技術的接受正在推動這些設備的擴展，以提供治療緩解，將治療從臨床環境轉移到患者生態系統。

圖1-診斷，治療和醫療監控方式為連接可穿戴醫療設備奠定了基礎。

得益于智能手機，價格低廉但對消費者友好的硬件以及下一代軟件算法的發展，現在無需醫療專業人員的干預即可自動提供治療方法。隨著“互聯健康”運動的到來，未來的患者將能夠在需要緩解的任何時間和地點自動接受治療（見圖1）。治療和監測方式的融合將使患者有時間按照自己的方式生活，而不是依靠治療來生活。

治療學包含大量的技術和方法論。一些值得注意的治療方式包括電刺激，例如經皮電神經刺激，干擾電流和深部腦部刺激（DBS），這實際上是治療帕金森氏癥甚至阿爾茨海默氏癥患者的“大腦起搏器”。

幾項最先進的技術正在發展。例如，諸如熱療法和冷凍療法的熱療法可用于治療軟組織和肌肉骨骼損傷。藥物輸送系統有望大大超越胰島素泵和霧化器等數十年歷史的技術。例如，對于那些患有睡眠呼吸暫停的人，CPAP（連續氣道正壓通氣）機長期以來一直是處方療法。然而，由于技術小型化和材料科學的進步，這種笨重的機械正在讓位于可植入技術。這些相同的進步將為下一代起搏器和神經調節療法帶來新的可植入治療。排在最后的是基于超聲波，激光的療法，甚至是用于外科手術，物理療法。

來自患者監視和治療設備的遙測將通過其智能手機或其他無線連接實時傳輸回其醫療保健提供者。然后，醫生將根據需要遠程調整每個患者的治療方案。最后，更多的療法也將成為非侵入性的。經皮（通過皮膚吸收來輸送活性成分），天然小孔輸送和微創放射療法技術已使這一夢想成為現實。

圖2-健康跟蹤設備的最新EKG功能使佩戴者能夠檢測到房顫。

醫療監控—多合一設備。一旦準確診斷出患者并開出了治療方法，醫學監測對于了解人體對治療的反應方式，維持依從性以及減輕疾病或其他身體疾病的影響至關重要。

從機械計步器到數字智能手表的早期，今天的技術已開始將更多功能集成到一個設備中，并且對于患有慢性病的高風險患者群特別有價值。例如，可穿戴式ECG監護儀和血壓監護儀現在也可以跟蹤一個人的生命，一次存儲多達100個讀數。諸如患者佩戴的貼片之類的更敏感的監控系統可以收集廣泛的生命力，包括心率，體溫等。現在，血糖監測技術使糖尿病患者能夠隨時隨地監測血糖水平。

生物傳感器技術的進步使無線，無線和難以置信的輕巧性使患者擺脫了笨重的設備的困擾，所有這些都以低成本，易于使用和一次性使用的形式實現。靈活的電路，低功率傳感器和印刷天線可將便捷舒適的醫療監控硬件固定到患者身上，甚至植入患者體內。監視硬件甚至可以利用智能手機或其他無線Internet訪問作為基于云的服務的網關，其中可以存儲來自患者健康監視設備的數據。

醫療設備的三大設計注意事項

支持診斷，治療和醫療監控模式的醫療設備技術的新發展顯然將成為連接健康生態系統的顛覆者。

醫療設備制造商將越來越多的任務是設計低調設備，這些設備應靈活，輕巧和舒適，同時在患者和醫療保健提供者之間傳輸實時數據。為了解決可能阻礙救生數據傳輸的障礙，設計人員必須考慮在日益小型化的設備中優化組件的空間。他們必須解決如何在有限的印刷電路板容量下為那些設備供電，同時提高信號完整性。以下是要考慮的三個主要設計注意事項：

清晰的導電傳感器（例如MolexPEDOT）提供了靈活性和半透明的電路，可在弧形表面上為電容性用戶界面面板提供鍵盤背光。

組件和空間優化。

在醫院環境之外監視患者數據時，與大型，笨重的醫療設備相比，患者可穿戴設備應更緊湊。由于這些可穿戴設備較小，因此必須使用更小的組件來維持功率傳輸并允許將諸如傳感器之類的技術集成到設備中。鑒于減少的占位面積，設計人員必須考慮隨著電路板空間的日益受限來優化空間。鑒于當前市場上有較新的微型連接器以及可以定制的其他微型連接器，設計人員能夠解決這些空間限制。繞過空間限制的模塊化的另一種方式是通過利用靈活的電路來允許用于提高設備功能的小型化組件。

靈活的電路集成。

盡管設備尺寸和占地面積不斷縮小，但它們的功能越來越豐富。醫療設備功能所需的復雜電子系統還需要容納增加的組件，這些組件將患者友好的接口與與醫療保健提供者的實時數據連接相鏈接。此類技術包括連接患者身體的電路，以捕獲更深，更好的監測結果。設計人員要考慮的一種可選設備是柔性印刷電路（FPC）以及相關的電纜和連接器。事實證明，這是一個巨大的優勢，因為它們的輕巧，靈活和較小的設計符合可穿戴醫療設備的嚴格標準。另外，可以將天線印刷到柔性電路的基板上，以非侵入性，連續且廉價的方式傳輸生命信號或生物特征。

最大功率和高信號完整性。

醫療設備設計人員在為醫療設備供電時，應考慮采用扁平式線對板和柔性對板選項。由于啟用醫療監控設備的目的是將患者數據快速中繼到醫療保健提供者，因此電源和信號對于確保無縫交付至關重要。電源到板的解決方案可以通過承載高達15A的電流來實現設備的功能。現在提供的電路板連接具有60、80和100個電路，電路數量越來越多，隨著連接之間傳輸數據的日益普及外形小巧。具有多個接地點的高性能板對板和FPC連接器有助于確保連接器內信號的最高可靠性，從而提供最新的信息和數據中繼。

結論

在過去的十年中，醫療技術設備已經變得越來越小，并且互聯技術的進步才剛剛開始。醫療保健提供者一直在尋求以最少的停機時間和最大的舒適度以無創方式為患者提供支持，醫療設備制造商也是如此。他們通過設計不僅體積小，重量輕而且還智能，安全和可靠的新設備，實現了這些目標。這個領域還有更多的東西，并且設計方面的考慮將繼續被推向不斷的創新和改進。
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