医疗设备的连接器和传感器实现远程监测及治疗

随着新一代便携式电子医疗设备的出现，独特连接器和传感器制造商的机会越来越多。

医疗市场的连接器和传感器

除了通用连接器的之外，更多特殊的接口也越来越重要。这些连接器的特点是满足汽车、航空航天、核动力、动力传动和重型运输等领域的独特要求。随着可穿戴医疗和健身设备的潜在增长，医疗设备连接器也是其中之一。

由于医院和诊所的医疗费用急剧增加正驱使更低成本的和更便捷的实时数据收集的家庭医疗的发展。及时跟踪个人的生命体征或医疗状况能更好做诊断。

虽然经历了很长时间，但随着人们健康意识和良好的饮食意识越来越强，医疗和保健器械已经开始渗透到消费市场。

物联网使消费者利用监视器和健身追踪器来记录和报告不同的体征参数。目前许多这类设备已大规模上市，正在成为经典的消费产品。

可穿戴电子设备的功能涵盖简单的监控到精确的生理测量、记录和传输。

可穿戴电子设备可分为八个应用类别：

医疗：生命体征监测，治疗设备

安全性：家庭、办公室、汽车入口的自动识别

健康：跟踪压力，体重，血压，饮食管理

健身：运动数据，心率，虚拟教练，目标管理

生活方式计算：游戏，时间管理，数据访问

通信：语音、文本、社交媒体

情绪与环境：整合灯光、变化模式、情绪跟踪/显示

娱乐：音乐，广播，流媒体

优质的电池可以为设备供电几天，它通过蓝牙和Wi-Fi实现了新的传感器和无线连接。智能手机和一系列高度专业化的APP使它成为这场革命的中心设备，它能够测量和监控越来越多的医疗参数，包括：

··心率

··血压

··诊断耳部感染

··追踪心脏节律

··心电图

··血氧水平

··测量血糖水平

··测肝、肾、甲状腺功能

··因酒精或大麻造成的损害程度

远程病人监测不仅可以节省资金，而且可以提高在早期和可治疗阶段识别异常情况的能力。可穿戴式监测设备连接到互联网，能够24小时监测血糖水平，心脏节律，睡眠模式，以及呼吸率等。实时数据能立即提供给医生进行分析。

智能手表和健身带只是第一批监测产品，最终将能取代今天诊所提供的血液化验图。可穿戴式电子产品市场，如Fitbit跟踪器，已经开始允许用户跟踪他们的生理指标，如心率、血压、睡眠模式。进入市场的新产品能提供更多有用的信息。嵌入在衣服中的传感器将利用皮肤电反应准确预测心血管性能。

今天的健身监测器能够跟踪卡路里消耗、呼吸和心率、行驶距离、步数以及当地的紫外线强度。更重要的是，其中一些产品可以测量运动对身体的影响，并提供高度个人化的特制锻炼计划。血氧水平现在可以无线传输到智能手机上。甚至更复杂的医疗诊断产品也已在开发中。

另一类个人医疗产品的设计是从脱发到睡眠呼吸暂停的实际具体治疗。

飞利浦推出了一种iPhone控制装置，旨在帮助抑制持续疼痛。这种电波脉冲缓解疼痛使用经皮神经电刺激器（TENS）技术，它提供了直接的神经电脉冲来阻止疼痛信号到达大脑。

新的“芯片实验室”正在开发的传感器能够进行实时血液分析，并将上传进行预测分析。根据结果的紧迫性来给医生的报警。医生将能够立即分享所得到的数据，并与世界各地的专家进行会诊。下一步将利用人工智能识别危险的状况或模式，预测即将发生的医疗紧急情况，并向医生和EMT服务中心发出警报。

新的和计划中的可穿戴电子产品的数量正在迅速增长。

目前正在研制的一种基于薄膜的传感器可以直接应用于皮肤来检测葡萄糖水平。临时“智能纹身”可以追踪血液酒精浓度。

可穿戴电子设备市场正处于一个较早期的调查阶段，因为该行业正在寻找能够带来真正价值的新应用，并将推动和壮大这项技术。

电子连接器制造商面临的挑战是开发能够可靠地与非传统材料相匹配的互连。现在市场上或正在开发中的许多医疗和健身传感器都是基于包括各种弹性体的薄膜基材。

将一个可靠的电子部分连接到这些薄而柔韧的材料上可能需要一种新的设计方法。

即使皮肤和环境条件发生变化，小的中心线互连也不会受影响。

松下推出了弹性树脂电路在碳纳米管里可以制造出电极特性。这些电路可以拉伸到2.5倍，同时能保持电连续性。

有些设备将完全自成一体，电源、传感器、分析芯片和蓝牙发射器集成到一个补丁中。现在许多传感器都是基于高密度互连的微机电技术。

除了以薄膜为基础的传感器，在发展具有集成电子元件的“智能纺织品”方面也取得了进展。

织物材料通常位于皮肤附近，使它们成为连接生物传感器和环境控制元件的理想场所。

研究人员正在研制一种“有线”绷带，可以由智能手机控制释放药物剂量。绷带是由涂有凝胶的导电纤维制成的。当智能手机操控时，凝胶会释放出精确的药物剂量。

乔治亚理工大学的研究人员正在开发一种织物，它可以从光和运动中获取能量，从而消除了对电池的需求。加州大学圣地亚哥分校的一个小组用汗液中的乳酸为蓝牙收音机供电。

如今，大多数智能织物由编织在材料中的导线组成，但在设计和性能上的介绍受到存在严格的限制。

最近，已经开发出可以直接在传统织物上印刷导电电路的材料。从理论上讲，电路可以印在成品服装上，这极大拓宽潜在的应用，同时降低了成本。RFID转发器和Wi-Fi天线也得到增值。

更奇特的导电材料正在开发中。麻州大学的研究人员能够生产出比人类头发小60000倍的导电微生物纳米线。设计这种尺寸的连接器将是一个巨大的挑战。

开发与柔性电路和织物电路相匹配的可靠和低成本的互连系统不是一件容易的事。连接到非常小的中心线，非传统材料可能需要全新的接口。他们必须能够承受多次洗涤或干洗，极端温度，湿度，以及不断弯曲。许多消费者应用程序将是独立的，不需要可分离互连。然而，医学监测、诊断、治疗设备可能会要求更高的可靠性、可维修等性能。这是电子产品的典型特征。这些可穿戴电子产品给独特的连接器和传感器制造商提供了绝佳的发展机会。