可穿戴技術(shù)升級(jí)——設(shè)計(jì)數(shù)字療法

隨著醫(yī)療保健的不斷發(fā)展，醫(yī)生建議采用數(shù)字療法也變得司空見慣（可以想見，醫(yī)生總有一天會(huì)把某個(gè)應(yīng)用程序?qū)戇M(jìn)處方里）。數(shù)字療法用于通過軟件程序、應(yīng)用程序和數(shù)字平臺(tái)進(jìn)行醫(yī)療治療。這些創(chuàng)新系統(tǒng)旨在通過遠(yuǎn)程護(hù)理改善和治療各種醫(yī)學(xué)狀況和疾病。

這些系統(tǒng)采用數(shù)字技術(shù)提供治療或干預(yù)措施，而且已經(jīng)應(yīng)用于諸多醫(yī)學(xué)學(xué)科。認(rèn)知行為療法、正念訓(xùn)練、藥物管理和身體康復(fù)都受益于這種新的醫(yī)療護(hù)理方法。

數(shù)字療法的核心是一系列無線連接的設(shè)備，用于測量、跟蹤和提供治療。它們包括交互式工具、傳感器和可穿戴設(shè)備，用于監(jiān)測患者的進(jìn)展并提供個(gè)性化反饋，幫助他們有效地管理自己的健康狀況。

這種新一代的連接設(shè)備是通過作為物聯(lián)網(wǎng)（IoT）核心的機(jī)器對機(jī)器（M2M）通信實(shí)現(xiàn)的。物聯(lián)網(wǎng)使設(shè)備能夠共享數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，就可以為患者提供診斷和治療。

5G無線網(wǎng)絡(luò)的引入進(jìn)一步增強(qiáng)了這一趨勢。隨著霧化器和胰島素輸送系統(tǒng)等治療技術(shù)的不斷發(fā)展，患者可以在家中舒適地接受全方位的醫(yī)療護(hù)理。

這些設(shè)備與醫(yī)院笨重的大型設(shè)備完全不同。微型化的電子設(shè)計(jì)催生了新一代的可穿戴技術(shù)，使患者能夠在接受監(jiān)測和治療的同時(shí)繼續(xù)他們的日常生活。

數(shù)字療法既可單獨(dú)使用，也可與常規(guī)療法和藥物相結(jié)合，以改善患者的預(yù)后，降低醫(yī)療成本，并提供便捷可及的醫(yī)療服務(wù)。經(jīng)過證實(shí)，數(shù)字療法在控制糖尿病、高血壓、抑郁癥等疾病方面非常有效，此外還可以幫助焦慮、藥物濫用和慢性疼痛患者。

數(shù)字療法的優(yōu)勢

醫(yī)學(xué)專業(yè)人士熱衷于利用數(shù)字療法帶來的潛力，因?yàn)榕c常規(guī)醫(yī)療相比，數(shù)字治療具有許多優(yōu)勢。其中非常顯著的一項(xiàng)優(yōu)勢是易獲取性。數(shù)字療法的本質(zhì)意味著在線提供治療，因此可在任何地方通過互聯(lián)網(wǎng)連接訪問。患者以前可能是因?yàn)槲恢闷h(yuǎn)、活動(dòng)受限或其他原因而無法獲得治療，現(xiàn)在突然之間，都可以獲得治療。

這種在線交付方式在便利性方面也實(shí)現(xiàn)了巨大的飛躍。即使完全能夠獲得常規(guī)醫(yī)療服務(wù)的患者，也會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)字療法的簡單易用性正在改變他們的生活。

許多此類設(shè)備都具有基于軟件的特性，因此可根據(jù)每個(gè)患者的具體需求定制治療方案，提供更加個(gè)性化的體驗(yàn)。數(shù)字療法還通過為用戶提供幫助他們積極參與醫(yī)療保健的交互式工具和資源，來提高患者的參與度。新型的糖尿病監(jiān)測系統(tǒng)就是一個(gè)很好的例子，用戶可以實(shí)時(shí)監(jiān)測自己的血糖水平。

這項(xiàng)新技術(shù)有助于提供具有成本效益的護(hù)理，使患者更能負(fù)擔(dān)得起醫(yī)療服務(wù)?；颊咴谧约杭抑薪邮苤委?，可避免昂貴的看診費(fèi)。這也改善了采用數(shù)字技術(shù)治療的患者的臨床預(yù)后，以減少術(shù)后護(hù)理和長時(shí)間住院的需求。

數(shù)字技術(shù)正在提高醫(yī)療專業(yè)人員對長期病癥以及如何有效治療這些疾病的知識(shí)?；ヂ?lián)設(shè)備可實(shí)時(shí)收集和分析數(shù)據(jù)，為臨床醫(yī)師提供關(guān)于患者健康和預(yù)后的有價(jià)值見解。這對數(shù)據(jù)主體極為有利，促進(jìn)了快速開發(fā)替代治療方案。數(shù)字療法為改善患者預(yù)后和增加有效護(hù)理的可及性提供了令人興奮的新方法，同時(shí)擴(kuò)充了我們對不斷變化的醫(yī)療護(hù)理需求的了解。

實(shí)施中面臨的挑戰(zhàn)

#01 規(guī)范監(jiān)管

雖然數(shù)字療法優(yōu)勢眾多，但實(shí)施起來也面臨著一些挑戰(zhàn)。與所有計(jì)劃用于醫(yī)療領(lǐng)域的設(shè)備一樣，任何新設(shè)備都需要符合現(xiàn)有的認(rèn)證和法規(guī)。數(shù)字療法相對較新，缺乏對其開發(fā)和使用進(jìn)行規(guī)范的明確監(jiān)管指南，這阻礙了數(shù)字療法的發(fā)展，從而加劇了挑戰(zhàn)。

因此，數(shù)字療法必須經(jīng)過嚴(yán)格測試，以證明其有效性，并且需要在這一領(lǐng)域開展更多研究。盡管現(xiàn)有法規(guī)已經(jīng)能夠涵蓋可穿戴設(shè)備的臨床功能，但數(shù)字療法系統(tǒng)還會(huì)設(shè)計(jì)用于收集、存儲(chǔ)和傳輸敏感的患者信息。

#02 安全傳輸

因此，遠(yuǎn)程醫(yī)療在數(shù)據(jù)安全傳輸方面需要有更好的保障?？纱┐髟O(shè)備一般會(huì)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸健康數(shù)據(jù)，因而設(shè)計(jì)師必須意識(shí)到圍繞個(gè)人隱私的新監(jiān)管層面。開發(fā)者和衛(wèi)生保健提供者必須能夠向患者保證其個(gè)人信息的安全。這類治療的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)性質(zhì)也可能在將數(shù)字療法整合到現(xiàn)有醫(yī)療系統(tǒng)時(shí)帶來挑戰(zhàn)，對于較小的診所或資源有限的診所尤其如此。

這可能成為患者廣泛接受這些新技術(shù)的障礙之一，也可能導(dǎo)致患者不愿采用這些新技術(shù)，就算這些新技術(shù)可能提供諸多優(yōu)勢也無濟(jì)于事。盡管采用類似智能手機(jī)的界面，但有些患者可能并不熟悉可穿戴設(shè)備的操作邏輯。

#03 初始費(fèi)用

數(shù)字療法的初始費(fèi)用也是人們采用它的一個(gè)潛在障礙。雖然從長遠(yuǎn)來看，數(shù)字療法具有成本效益，但制造商面臨著開發(fā)和實(shí)施醫(yī)療設(shè)備所需的高昂成本，以及漫長的測試和認(rèn)證過程。

因此，盡管數(shù)字療法為改善患者預(yù)后和增加醫(yī)療干預(yù)措施的可及性提供了巨大的前景，但制造商必須意識(shí)到廣泛采用和使用數(shù)字治療技術(shù)必須要應(yīng)對的挑戰(zhàn)。

設(shè)計(jì)師面臨的挑戰(zhàn)

數(shù)字療法的出現(xiàn)使醫(yī)療護(hù)理走出了醫(yī)院的局限，進(jìn)入了可穿戴技術(shù)的領(lǐng)域。得益于微型化電子設(shè)計(jì)，患者現(xiàn)在可以在遠(yuǎn)程監(jiān)控和治療的同時(shí)自由地繼續(xù)他們的日常活動(dòng)。

例如，針對糖尿病患者的新型可穿戴設(shè)就很好地結(jié)合了減尺寸與強(qiáng)大功能。通過藍(lán)牙連接到智能手機(jī)后，機(jī)器和智能手機(jī)的組合擁有比眾多醫(yī)院儀器更強(qiáng)大的連接和計(jì)算能力。這種物聯(lián)網(wǎng)變革使得先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備能夠脫離醫(yī)院受保護(hù)的環(huán)境，進(jìn)入患者的手中。

#01 用戶為中心

設(shè)計(jì)師在創(chuàng)造這些設(shè)備時(shí)，比以往任何時(shí)候都更要遵循以用戶為中心的方法，確保它們易于使用并滿足患者的需求。這需要與患者和醫(yī)療保健提供者密切合作，以了解他們的需求和偏好，并將他們的反饋納入設(shè)計(jì)過程。

#02 可用性測試

設(shè)計(jì)師必須進(jìn)行可用性測試，以確保他們的設(shè)備易于使用和理解。這涉及到與真實(shí)用戶一起廣泛測試設(shè)備，以確定任何關(guān)鍵問題，以便做出更改，從而改善患者體驗(yàn)。同時(shí)，還必須考慮可及性，以確保所有患者都能使用設(shè)備，無論其身體能力如何。這可能涉及包含以下特征，如文本到語音轉(zhuǎn)換、高對比度顯示和可調(diào)節(jié)的字體大小。

#03 連接器升級(jí)

設(shè)計(jì)師們在創(chuàng)造解決方案時(shí)還面臨著這樣的挑戰(zhàn)：不僅要高速共享數(shù)據(jù)，而且要讓尺寸更小。這就對用于這些設(shè)備的連接器提出了特別嚴(yán)苛的要求。隨著數(shù)據(jù)傳輸達(dá)到每秒千兆比特的范圍，連接器創(chuàng)建可靠、安全電路的能力變得越來越重要。

與此同時(shí)，新一代醫(yī)療設(shè)備的便攜性（無論是可穿戴還是手持式），意味著高速連接器要經(jīng)得起粗暴對待。對于這些數(shù)據(jù)密集的應(yīng)用而言，暴露在沖擊和振動(dòng)下是一個(gè)至關(guān)重要的考慮因素。

嚴(yán)苛的環(huán)境會(huì)造成短暫的開路。低頻電力系統(tǒng)要足夠強(qiáng)大到不受一個(gè)微秒間隙的影響。然而，現(xiàn)代設(shè)備需要以每秒10千兆比特或更高的速率處理數(shù)據(jù)，這意味著只要1微秒的信號(hào)中斷就可能導(dǎo)致關(guān)鍵信息丟失。

建立聯(lián)系

為確保數(shù)字治療設(shè)備的安全可靠連接，連接器的設(shè)計(jì)必須足夠耐用，以承受可穿戴設(shè)備所經(jīng)受的粗暴對待、沖擊和振動(dòng)。然而，隨著薄型器件的興起，意味著就像連接器需要具備堅(jiān)固的物理性能一樣，它們也必須具有更小的封裝尺寸和更細(xì)微的腳距。傳統(tǒng)板對板連接器已被諸如柔性印刷電路（FPC）這種薄型輕便的器件所替代。

互連連接器制造商Molex明白連接器提供小尺寸、穩(wěn)健設(shè)計(jì)和高性能的正確組合是有多么重要。對于互聯(lián)世界中的解決方案，這些品質(zhì)至關(guān)重要，設(shè)計(jì)師需要找到理解他們所面臨挑戰(zhàn)的解決方案提供商。Molex憑借其專業(yè)知識(shí)，能夠?yàn)榭蛻籼峁﹦?chuàng)新、可靠的解決方案，并致力于為未來技術(shù)的設(shè)計(jì)者提供選擇。

圖1：Molex四排板對板連接器

（來源：Molex）

該公司近期的創(chuàng)新讓細(xì)腳距連接器登上了新的高度：四排板對板連接器在一個(gè)只有3.10mm（總腳距+）長、2.00mm寬、0.60mm高的封裝中，提供多達(dá)36個(gè)觸點(diǎn)（圖1）。Molex通過在0.35mm腳距上使用四排觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了這種小尺寸，并將每排錯(cuò)開，使其有效腳距僅為0.175mm。因此，可為PCB設(shè)計(jì)師提供更易于管理的占板面積，制造過程中也能允許更大的公差。

連接器兩端的功率元件在50V時(shí)可提供高達(dá)3A電流。提供的機(jī)械強(qiáng)度足以讓該四排連接器成為嚴(yán)苛條件下的實(shí)用解決方案，是新一代可穿戴醫(yī)療設(shè)備的理想選擇。

結(jié)語

數(shù)字療法的潛力在于提供創(chuàng)新、個(gè)性化和易于獲取的醫(yī)療解決方案，這些解決方案將改善患者預(yù)后、降低醫(yī)療成本并終將改變我們的醫(yī)療保健方式。要為這場醫(yī)療變革設(shè)計(jì)硬件，就需要對其功能和工作環(huán)境有基本的了解。設(shè)計(jì)人員必須確保他們選擇的連接器能夠提供醫(yī)療行業(yè)要求的可靠性、穩(wěn)健性和性能。

數(shù)字療法正在通過提供創(chuàng)新和有效的治療方案，使醫(yī)療保健交付方式發(fā)生重大變化，讓人們可以隨時(shí)通過互聯(lián)網(wǎng)連接獲取治療。這些技術(shù)帶來了許多優(yōu)勢，包括增加可及性、便利性、個(gè)性化、患者參與度、成本效益以及改善臨床結(jié)果。然而，這些設(shè)備的實(shí)施也面臨著一些挑戰(zhàn)，包括符合法規(guī)和數(shù)據(jù)安全問題。設(shè)計(jì)師必須采用以用戶為中心的方法，創(chuàng)建易于使用、滿足患者需求并符合法規(guī)要求的設(shè)備。連接器在這場革命中扮演著重要的角色。

Molex的創(chuàng)新四排連接器為新一代可穿戴醫(yī)療設(shè)備提供了緊湊、高性能的解決方案，提供了醫(yī)療行業(yè)所需的可靠性、耐用性和性能。

來源：Mouser