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可穿戴医疗器械设计的三个关键考虑事项

2021-03-02 10:26:50 ANTHONY KALAIJAKIS,莫仕公司 阅读:
可穿戴医疗器械设计的三个关键考虑事项
可穿戴医疗器械正在努力实现能够为病人改变生活的看护解决方案,成为了医疗市场上的一个主流趋势。这类医疗技术所依赖的是轻量级、外形小巧、高度灵活且非常舒适的各种专门化组件和系统。

在医疗行业的众多细分市场上,可穿戴医疗器械的市场需求正在持续增长。领军解决方案包括各种以数字方式连接的可穿戴式治疗、诊断及监护器材,其设计可捕捉、生成并分享重要的数据,这类数据会反映出患者健康状况上的变化、报告是否服进行药物治疗方案及其他医生的医嘱,并且支持对慢性病的管理。由于远程医疗日益普及,可穿戴医疗器械的制造商正在面临挑战,需要生产出轻量级、外形小巧、高度灵活且非常舒适的医疗器械,从而方便在患者及医护之间实时传输生死悠关的重要数据。6Ivednc

为了帮助克服其中的一些障碍,在开发可穿戴医疗器械时,需要牢记三个主要的设计考虑事项:6Ivednc

1. 促进空间优化和组件的微型化

在医院以外的场所监测患者的数据,要求可穿戴医疗器械在紧凑性和舒适度上超过用于医疗设施临床环境内,体积更大且更加笨重的较早期医疗器械。尺寸较小的可穿戴医疗器械要求使用体积更小、重量更轻的组件,需要改善设计的灵活性,从而整合进形形色色使能的技术,还要在更紧凑的体积内提供更多的通信电路。如此一来,由于电路板上的空间受到越来越多的局限,空间的优化在设计方面就日益成为一项至关重要的考虑事项。6Ivednc

当今的超微型连接器在尺寸、外形和方向上可提供更多的选项,即使模块化程度提高并且在体积上受到限制,也可以使可穿戴医疗器械的设计人员能够良好应对空间、位置和连接器入口点方面的挑战。采用了微型化组件的柔性电路也有助于在有限的空间内强化医疗器械的功能性。6Ivednc

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莫仕的Premo-Flex电缆跳线作为高耐久、超柔性的连接解决方案,提供一系列多种螺距、电缆长度、厚度及格式,几乎适合任何行业使用。这类电缆跳线在可穿戴医疗器械中使设计人员能够最大程度利用印刷电路板的空间、降低组件成本(例如,不必使用直连到电路板版本的连接器),并且实现可靠的板对板连接效果6Ivednc

2. 集成柔性电路

为了满足不断增长的需求,进一步缩小可穿戴医疗器械的尺寸并在设计上提供更多丰富的功能,设计人员会需要集成起各种复杂的电子系统来增强产品的功能性。这就要求提高医疗器械设计的灵活性,从而能够在有限的空间内容纳额外的组件,使接口简单易用,并且促进患者和医生之间实时的数据传输。某些情况下,柔性电路技术甚至还可以使医疗器械贴合患者的身体轮廓,进而提高舒适度以及按照指示使用的可能性,并且实现更加综合、准确的监护、数据采集与传输效果。6Ivednc

与其他互连技术相比,柔性印刷电路(FPC)以及相关的电缆和连接器可以为医疗器械的设计人员提供显著的优势。举例来说,基于FPC的产品与竞争的连接器技术相比,可以做到更小、更轻,灵活性也更高,这些对于可穿戴医疗器械来说都是关键的设计特点。此外,天线还可以直接印刷在FPC的基板上,以非侵入、连续且低成本的方式来发送生命体征信号或生物数据信息。6Ivednc

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莫仕提供一系列的用户接口解决方案,在医疗、商业、工业及家电行业中,可将简单易用的接口与具体应用的耐久性以及产品的性能要求良好结合到一起。此处图中所示的PEDOT透明电导传感器在电容式用户接口面板上实现了触摸按键背光以及弯曲接触面功能,特别适合在可穿戴医疗器械中使用6Ivednc

3. 提升功率与信号完整性

由于可穿戴医疗器械的主要目的是快速及时的将准确的患者数据转发给医疗提供方,因而设计要同时确保充分的功率以及极高的信号完整性,这非常重要。总而言之,可穿戴医疗器械需要在最小的封装尺寸内达到最大的功率。6Ivednc

在涉及到医疗器械的供电时,设计人员往往会采用低外形的线对板和柔性对板方案,以便通过端子来高效的传输信号。比如说,电源对板的解决方案可以承载3至15安培的电流,是增强医疗器械功能的关键使能因素。6Ivednc

此外,随着越来越多的数据要通过连接点来传输,60、80和100等更大电路数量正日益普及,同时还必须以更小的形状系数来提供这类数量的电路。如果要能够以极快的速度获得最新的信息,那就需要配备了多个接地点的高性能板对板连接器和FPC连接器,这样才可在连接器中确保最高水平的信号可靠性。6Ivednc

总结

可穿戴医疗器械不断发展、从而与医疗市场的当前趋势保持一致,因而日益重要的一点就是要确保新设备的设计可以体现出这些考虑事项。在设计先进的互连医疗器械和可穿戴医疗器械时,还有一个重中之重就是要与医疗市场上具有相当专家经验的组件制造商结为合作伙伴。从概念到完工,一直与经验丰富的医疗组件制造商保持密切协作,尤其是与具备了端到端的能力、可以针对您的具体需求而提供定制设计的制造商合作,可以更近一步的确保设计一次性成功通过、降低开发成本,并且加快上市速度。6Ivednc

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