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可穿戴医疗器械：设计工程师需要知道什么？（上）

目前可穿戴器械的技术限制是什么？

电池寿命是一种限制。电池技术已经有一段时间没有巨大进步。几年来，您能塞进给定体积的能量相同。我们很乐意看到其向前飞跃。出于各种原因，目前正在进行大量的电池开发。也许未来十年我们会看到较大飞跃。

可穿戴医疗器械的最新无线趋势如何让医疗保健提供者受益？

每个人都有手机。更多的人使用连接到手机的可穿戴器械，就可以匿名收集更多的数据，或在允许的情况下，按人与人基准收集数据。 

手机是医疗器械和云之间的桥梁。人们可以通过云将可穿戴监测器链接到临床医生。关于发生这种情况，不需要解决任何信息技术问题，因为互联网一直可用。 

没有无线的情况下，手机无用，因为手机上的应用程序允许与云通信并收集数据，但当然，其必须具有短程无线，如蓝牙，这可以让您使用传感器。 

如果患者穿戴了一个器械，那么无论可能监测的可穿戴器械参数，均存在一项更加纵向的测量。与进行间断测试相比，提供者获得大量数据。尽管很多产品未上市，但行业讨论了长期数据的潜力。 

我们尚不清楚COVID追踪器是否有效，但每个人似乎均认为其值得尝试。也许这只是因为我们有手机，可以做这些事情。对于能够更好地追踪联系人的医疗保健提供者来说，这绝对是一项优势。  

更高的效率和患者对健康记录的访问也是一项益处。手机可以扫描患者、药物或两者的条形码。手机和其他可穿戴器械之间的无线通信为提供者和患者赋权，并且简化了其信息和工作流程。

在遵从性方面，医疗保健提供者可以确保其患者正在做其应该做的事情。然而，有一种潜在负面影响，即保险提供者可能会基于其从可穿戴器械接收的数据做出对患者不利的决定。

Nigel Syrotuck, Mechanical Engineering Team Lead, StarFish Medical

可穿戴器械如何让患者受益？

可穿戴器械有两个方面可以让患者受益。一方面是取消临床医生的决策权，让云做决定。另一方面是监测人们，以确保其正在做其应该做的事情。 

这是一把双刃剑。好处是，我们都是人类，会周期性地陷入困境。如果我们有一个小天使在我们的肩膀上俯视，说：“不是那个-拿这个吧。”，那不是很棒吗让我们面对现实吧，让我们失败的通常是那些愚蠢的事情，而不是那些复杂的事情。我们关注复杂的事情。

患者益处是赋权和以前所未有的方式看到自己体内发生的事情的能力。专业人员可能已经能够看到患者体内发生的事情，这取决于患者连接的器械，但这是首次几乎实时监测正在发生的事情。能够将其自身放在显微镜下是一项非常有趣的患者益处。其可以使人们更加坚持计划，同时揭开医生图表中的面纱。其对“专业人员写下的内容”给出了更多澄清。加上游戏化，当患者能够看到其图表时，其可以离开、内疚或游戏化。   

患者能够监测其进展，并看到其进展情况。其也可以看到改变其日常生活会为其提供更多帮助。这是对其正在做什么以及如何工作（或不工作）的长期理解。如果医疗保健提供者能够访问数据，并且能够告知患者哪些有效和无效，然后进行相应的调整，那么其就可以对此效应做出贡献。

无线趋势是什么？

通过手机蓝牙是一种大趋势。电线不再经常插入手机。在医疗器械方面也发生了同样的事情。血糖监测器或胰岛素泵的手机应用程序使用蓝牙。用线将链接连接到手机上，以便能够控制器械，这真的很麻烦。人们不想要又大又笨重的可穿戴器械，因为其手机已经有令人敬畏的便携式、可穿戴、丰富的用户界面。 

返回到安卓、苹果或其他平台的通用或已知界面，能够集成到其中有很多益处。其是众所周知的让用户感到舒适的界面，也是其他设计指南所要求支持的界面。这种通用性减少了错误，提高了采用率。与构建和支持新硬件相比，这是一个更丰富的开发界面。 

助听器和耳蜗植入现在使用手机作为界面来调整其参数。五年前，为了更改助听器的参数，用户必须去诊所。这在一定程度上为商业模式，但现在助听器允许用户调整器械并更改设定以适应环境-电视模式等。用户按月支付订阅费用，而不是支付门诊费用。

可穿戴医疗器械最可靠的无线通信形式有哪些？    

蓝牙和蓝牙LE均为良好选项。每个智能手机均有蓝牙功能，所以我们可以通过这种方式连接。有些手机具有近场通信（NFC），尽管其对可穿戴器械并不太有用。手机本身有无线网络和蜂窝数据，传输到云中，在云中可以以适当的方式给临床医生传输数据。  

可穿戴医疗器械设计师如何处理有限电源？

蓝牙LE良好，因为其功率低。大多数情况下，设计师使用带宽换取功率。如果用户不需要发送太多数据，并且不经常发送，一般电池就很好。聚合数据并且以小块形式发送，而不是通过大量未经处理的数据流，这可能是处理有限电源的一种方法。睡眠模式和减少功能是附加选项。

电池越来越好，但自从采用锂、锂离子和锂聚合物以来，功率密度没有任何阶跃变化。其是能量密度最大、最容易获得的电源。还有其他电池技术，如汞电池、氧化银等，但是锂化学目前在可穿戴器械中最流行。锂离子电池有安全问题，但是有很多标准来保证其安全。

技术进步如何影响可穿戴医疗器械的无线通信？  

技术进步集中于极少数的机械、低能量通信、高能量密度电池，特别是手机。每个人都有手机。十年前，设计师可能会考虑在器械中安装短信收发器，以确保连接性。但是在大多数手机上使用蓝牙，设计师几乎可以假设手机可以获得任何所需的通信。  

可能会发生这种情况，有人还没有智能手机，但需要一个具有连接性的医疗器械。其很可能需要一个借用器械。通过手机交流如此引人注目，因为大多数人都可以使用手机。

John Turner, Software Manager, StarFish Medical

未完待续...