医疗物联网正在改变医疗保健

  目前,先进的传感器和互联解决方案正在推动可穿戴、无线和互联医疗设备市场的创新。5G的实施将进一步提升医疗物联网(IoMT),并使医疗技术更加强大。

 

  在使用互联网之前,医疗行业依靠的是图表纸、视频纸、X射线胶片以及其他过时的文档和通讯媒介。基于互联网的通信可以显著提高通信速度,并可以增强语音、文本和视觉质量,从而实现医疗文档的传输和存储。如今,通过物联网(IoT)实现高级数字连接以及医疗设备的互联生态系统(通常称为医疗物联网(IoMT))来改变医疗保健。IoMT应用程序包括健康和保健、远程监视患者、远程医疗接口、诊断工具、机器人技术、糖尿病护理、药物输送以及许多其他新兴医疗技术。

 

  IoMT市场在2019年估计达到240亿美元,到2028年,预计将超过2400亿美元,复合年增长率为29%,这很大程度上是由于传感器集成到更多的医疗技术中以及5G技术的全面实施。

 

  速度,存储和网络安全问题为所有连接的系统带来了真正的挑战,但它们仅仅像是IoMT转型高速公路上的减速带,这将加快医院环境和远程医疗的速度、质量和效率。传感器、天线和高速互联领域的快速发展将使医疗设备能够充分利用5G技术,而简单、监管较少的医疗设备将演变为更复杂、监管更严格的设备,可提供移动性、便捷性,增强用户和医疗保健提供商的医疗沟通。

 

  远程患者监护扩展到EKG技术

 

  在过去的十年中,出现了更小,更紧凑以及可移动的系统。远程患者监护(RPM)设备是可穿戴或无线式的,可增强患者的活动能力,实现生命体征和其他数据的收集,并通过IoMT将实时信息传达给医疗保健提供者。

 

  这些设备既可以在医院或诊所内使用,也可以由患者远程操作,以方便患者的移动。例如,收集心脏数据的系统可以使用AI创建心电图(EKG),以协助心脏病专家制定患者诊断和治疗计划。

 

  远程动态心电监护仪是一种可穿戴的EKG技术,可通过智能手机或平板电脑、IoMT与患者或医疗保健提供者进行交互。与传统的动态心电记录仪和心脏事件记录仪不同,这些廉价、一次性使用的设备可以简单地应用于患者的胸部。

 

  IoMT设备为疫情期间的消费者 提供了便利

 

  Fitbit智能手表是一款可穿戴的腕带,可跟踪和传输健康习惯数据,包括运动、心率、睡眠、营养、体重、月经周期等。Fitbit Sense最近获得了美国FDA 510(k)医疗器械监管部门的许可,并获得了欧洲CE标志医疗监管部门的批准,其心电图功能可以监测心房纤颤和血氧饱和度,面向消费者的设备中,这一功能具有显著的突出地位。

 

  在2020年秋天苹果发布会上,该公司宣布其Series 6 Apple Watch也具有SpO2监控功能。通过监视心率、心电图和血氧饱和度,Apple Watch可以为用户提供与新冠或肺炎相关的呼吸系统疾病的预警功能。尽管它不能替代新冠病毒测试——它未被FDA批准为医疗设备——但它是设备设计的一种特殊的例子,使消费者能够监控自己的健康状况。

 

  在疫情期间,连接IoMT的便携式和可穿戴医疗保健设备以及远程患者监测设备使医疗提供者可以监测患者而无需直接接触,从而使病情较轻的患者远离医院,以防止病毒传播。

 

  IoMT市场的无线可穿戴设备的发展需要先进的传感器技术来捕获生命体征数据以及其他关键诊断信息。这些设备中使用了许多类型的传感器,例如测量身体活动以及突然运动的压电薄膜传感器,测量血压的压力传感器,测量体温的温度传感器,测量相对湿度(汗水)水平的湿度传感器,可测量脉搏血氧饱和度(SpO2)的血氧传感器,红外(IR)传感器,超声传感器,压电加速度计以及电容、电感、磁性和触觉传感器。越来越多的连接器供应商正在为IoMT市场开发这些产品。

 

  TE Con​​nectivity的数字温度传感器已嵌入家庭医疗和个人温度跟踪设备中,这些设备可以通过IoMT传输数据。这些传感器通过数字输出信号和小型电路板封装的医疗设备来提供精确的温度测量,以监视呼吸设备中的空气温度。TE Con​​nectivity的数字温度传感器提供0.1°C的精度,采用专门狭窄空间设计的微型封装,并可以对温度变化做出快速响应。

 

  TE连接性热电堆红外(IR)传感器是通过探测物体的红外能量,实现远距离非接触的温度测量。温度越高,发出的红外能量越多。热电堆传感元件由硅芯片上的小型热电偶组成,吸收能量并产生输出信号。红外温度传感器可从耳朵、前额或皮肤进行准确的非接触式温度测量。TE的离散负温度系数(NTC)热敏电阻体积小、精度高,并具有长期稳定性。

 

  Amphenol Advanced Sensors设计和制造Thermometrics品牌NTC的热敏电阻和非接触式红外温度传感器,用于生命体征的监测。Amphenol制造可互换的热敏电阻和红外传感器,用于口腔、直肠、鼓膜以及预测性、临床或家庭使用的辅助温度测量。在透析过程中,Amphenol还会产生微小的热敏电阻用于调节液体温度,这种热敏电阻越来越多地使用在患者家中。

 

  预计5G将成为医疗科技互联互通的革命性IoMT技术加速器

 

  5G技术的速度比典型医院无线网络快100倍,从而在移动设备上实现更大的多用户平台容量,更快的下载速度和近乎实时的通信。这将为医疗环境带来很多好处,包括远程患者监测、诊断、完整且可访问的文档,甚至还包括远程辅助治疗程序。

 

  5G的较低延迟将使远程和机器人辅助手术也更容易实现。Intuitive Surgical是外科机器人技术的最大先驱,与美敦力、强生、西门子等公司一起,已经加倍投资机器人辅助手术技术。Intuitive Surgical与InTouch签约,为其全球用户创建IoMT网络​​连接平台。InTouch现在是Teladoc Health的一部分,提供其单独的远程医疗平台,包括新冠病毒的应急解决方案。这项技术将机器人辅助的远程外科手术带到世界各地偏远地区。

 

  TransEnterix公司已通过Senhance手术机器人系统获得FDA 510k许可,该系统可进行腹腔镜疝气修复,胆囊切除,结直肠和妇科手术。5G速度与触觉力反馈传感器结合在一起,可产生力、振动、阻力和运动的组合,从而提高外科医生的触觉反应。主要的触觉传感器包括偏心旋转质量振动(ERMV)电机、线性共振致动器(LRAs)和压电触觉传感器(PHS)。在这些变革性的IoMT技术中,采用的其他连接产品包括卡缘和RF连接器以及电缆组件。

 

  TE的内部电缆互联系统具有0.6mm的接触间距、卡式边缘配置和坚固的金属外壳,有助于承受电缆拉力,并具有额外连接安全性的活动闩锁。与高速同轴电缆集成时,这种连接技术简化了设计,并且可以达到56Gb / s的速度。

 

  TE Con​​nectivity的ERFV RF同轴电缆连接器是高度可定制的,提供了一系列板间高度和配置。这些低成本、高性能的解决方案非常适用于移动应用程序(包括远程医疗保健)和无线宽带通信设备(包括天线、小型基站和5G基础设施)。

 

  TE的ERFV RF同轴连接器有板对板(BTB)、螺钉式板对滤波器、推入式板对滤波器和测试适配器配置。它们可以通过主动集成天线设计和多达500个垂直BTB接触点来支持盲配BTB连接。ERVF系列还具有一件式设计,与两件式连接器相比,该设计可实现低成本的天线到无线电、BTB和板到滤波器的连接,并且设计支持跨越5.2–20mm的最小BTB距离,频率从直流扩展到10GHz。

  Telegärtner通过Kathrein(现在是Ericsson的一部分)和SPINNER共同开发和现场验证,开发了2.2-5连接器系列。Molex,Amphenol RF,CommScope,JMA,Gigalane和其他RF制造商和分销商(包括TTI Inc.和Mouser)联合推出了该解决方案。2.2-5 RF互联系统专为高频和低无源互调(PIM)而设计的,其外形尺寸比4.3-10小53%,频率高达6GHz。针对无线和5G网络基础设施的需求,这些连接器提供了最佳性能并能承受极端的环境,其较小的外形使工程师能够在空间限制时使用它们,这在使用IoMT的便携式和可穿戴医疗设备中尤为常见。一些供应商还提供这些连接器作为定制的集成电缆组件,采用空气增强型介质布线,在5G网络和其他具有关键信号容量和空间的应用中提供卓越的带宽和低损耗。

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创建时间:2021-04-12 16:58