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可穿戴式诊断装置:设计的挑战和机会

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Medical worker puts a smartwatch used for remote monitoring on a patient’s wrist

从保留小尺寸规格和保持较低的系统功率要求,到注重数据的完整性和降低成本,可穿戴式诊断装置的设计领域充满了复杂性。Molex与安富利合作对600多名工程师进行了一项新调查,以深入了解设计工程如何在这个新兴领域发展。

各种新的可穿戴装置不断创新—从测量空气污染程度的项链到监测睡眠、心率、活动水平和体温的戒指—功能远超出了今日仅可计算步数的范畴。新一代可穿戴式诊断装置即将出现,将可执行更复杂的感测任务,如血压监测和癌症检测等。

但这些新功能的出现也给设计工程师带来了更大的挑战。为了深入了解负责可穿戴式诊断装置的设计工程的利益相关者之经验和态度,Molex对全球直接参与这些装置设计和开发的工程师进行了调查研究。

在这个调查研究中,可穿戴式诊断装置被定义为用于跟踪与监测运动和健身、健康和医疗管理领域的设备。


复杂的生态系统

调查研究显示,工程师看到了从患者和消费者到医生和其他医疗专业人员以及保险提供商在内的利益相关者,都在提倡增加可穿戴式诊断装置的使用,

而对于未来五年可穿戴式诊断装置在新的应用领域—从肥胖控制到与血液相关的健康监测和样本采集的可用性,工程师们也抱持很高的期望。

bar chart depicting design engineers expectations for consumer use of wearable diagnostics

但是,尽管受访的工程师对可穿戴式诊断装置的发展保持乐观态度和支持,但他们认为在过程中仍存在阻碍。保险提供商(31%)以及医生和其他医疗专业人员(27%)是可穿戴式诊断装置的利益相关者中最主要的阻碍者。意见的分歧主要源自于对非临床环境中医疗设备的使用和报销的担忧。

bar chart depicting what types of stakeholders are hesitant or object to increased use of wearable objects

几乎所有受访者(98%)都表示可穿戴式诊断装置要更快速地扩展需要突破一些障碍。位居榜首(49%)的障碍是监管单位对于可穿戴装置视为医疗设备之批准会延迟新装置的推出,虽然可以透过与医疗设备原型专家合作来简化这一过程,而该专家可以帮助检视FDA的审批流程。受访者提到的其他主要障碍还包括数据的完整性(46%)和医疗机构本身不会使用没有FDA批准的装置(39%)。

bar chart depicting what barriers prevent or delay adoption of wearable diagnostics

受访工程师还预测整体市场力量将推动该技术的发展,其中技术创新位居榜首(54%),其次是远程医疗和远程患者监测的采用更普及(47%),以及患者、护理人员和消费者对自我诊断的要求(40%)。

bar chart depicting what market trends will have the greatest impact on innovation and design requirements of medical devices


充满挑战的设计领域

随着工程师寻求开发创新的可穿戴式诊断装置,许多人将重点放在设计出更小、更节能的装置上。在这个过程中,受访者表示他们正在与当今产品开发工作中的普遍限制因素交战,其中最主要的是成本(38%)、耐用性(37%)和电源管理(35%)等。

bar chart depicting what areas are the most challenging when designing wearable diagnostics

在设计供患者、护理人员或消费者在非医疗环境中使用的可穿戴式诊断装置时,还要面对其他独特的挑战。包括用户对便于使用的高期望、对直观用户界面和完整数据文件的需求,以及面对不受控制的家庭护理环境变化的需求,这些都是工程师提到的主要挑战。

此外,数据收集和连网部分也是另一个值得关注的挑战。近三分之一(30%)的受访者指出连网性是一项挑战。而超过三分之二(82%)的受访者认为目前缺少关于如何有效地采集和使用数据,或在采集后如何利用数据进行医疗工作的说明。几乎所有受访者(94%)都提到在设计过程中需要确保数据安全和隐私权。

虽然诊断数据令人兴奋,但对于如何有效采集和使用这些数据却不是很清楚。

数据监测其实并不难,但要用数据来进行有效的医疗工作就相对困难了。

为了实现可穿戴式诊断装置的大规模商业化,还需要解决一些技术挑战。对于新设备的研究持续快速地进行,而现有的可穿戴装置,如智能手表,也配备更多的健康监测功能。人们对可穿戴式诊断装置的未来持有乐观态度。

斯坦福大学基因组学和个性化医学中心主任Michael Snyder在 斯坦福大学医学中心发表的一篇文章 中,可能对此做了最好的表述。Michael Snyder每天会在身上佩戴 8 个传感器,是第一个展示智能手表如何检测传染病的研究人员,他说:「你不会在没有仪表板的情况下驾驶汽车;我认为,在没有健康监测装置的情况下到处走动也同样疯狂。」

如需查看完整版的 《可穿戴式诊断装置:医疗监测的未来》 调查研究报告。

如需进一步了解 “可穿戴设装置能量采集的潜力”

 

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Karen Field, Vice President, Content Marketing

Karen Field has spent the majority of her career creating content for electronics design engineers, ...

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