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设计便携式和可穿戴医疗技术

作者:Eric Smith 和 Rob Irwin

作者:印刷电路解决方案业务开发经理 Eric Smith 和印刷电路高级开发工程经理 Rob Irwin

根据 2021 年研究与市场报告,医疗技术的最新进展以及 5G 技术的扩展为可穿戴医疗设备树立了新标准。医疗专业人员和患者的期望是,设备既高效又能够耐受日常使用。要确保产品安全、可用和实用,满足这些标准至关重要,并且需要悉心周到的设计和高度可靠的组件。

为确保可穿戴设备既舒适且有效,设计师必须在人机交互因素和舒适度需求与特性和功能之间取得平衡。为此,需要将以人为本的创新设计与优化的组件和材料相结合,从而打造出尖端解决方案。

了解理想的设计

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正如之前的一篇 Molex莫仕博客中所讨论的那样,设计可穿戴设备需要兼顾美观性和功能性。设计成功产品的第一步是构思完美的最终结果。即使最初的方法不切实际,勾勒出理想产品的外观以及所需的组件和功能,也有助于激发创新。

一流的可穿戴设备应该是什么样的? 这种设备可能具有大多数人都熟悉的功能,例如,具有适当灵敏度的触摸传感器技术。可穿戴设备,例如心电图 (ECG) 监视器,可能会优先考虑采用轻质而舒适的原材料,并呈现低调的外观。对于具有多种设置的平台,如癌症给药设备,用户界面的操作应当简单直观。事实上,产品越复杂,就更可能给用户造成困惑或沮丧。

同样,具有电容式触摸界面的可穿戴医疗设备应隐藏设置的数量和复杂性,并仅仅直观地提供相关选项。例如,界面可能只显示当前需要按下的按钮或按键,并且选择了某个选项后,就应该显示下一步的按钮,以此类推。

为了提供高效的用户体验,设计师和架构师必须专注于优化的解决方案,以预测关键的使用挑战,并确定如何掩盖或克服这些挑战。

克服设计挑战

要设计既可穿戴又具有功能性的医疗设备,就需要应对种种挑战,具体取决于设备的使用方式。例如,对于具有全天候功能的设备(例如,血糖监测仪或胰岛素泵),其设计应不同于在临床环境中有限时间内使用的设备。

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实现耐用性 

为便于比较,让我们回顾一下可穿戴血糖监测仪与胰岛素泵的设计挑战。首先,这些设备必须能够耐受在任何环境下的持续使用,无论用户是在淋浴、搭乘飞机还是进行运动。监视器和泵应当能够承受各类条件,从太阳的紫外线到有意和无意的化学暴露。因此,可穿戴设备的设计者必须选用能够耐受日常生活中频繁使用的材料。

平衡外观、重量与坚固性

设备的厚度和重量也是必须考虑的关键变量。患者会更乐意使用轻便的血糖监测仪,而外形小巧的设备在日常活动中不太可能遭到碰撞,也不会给生活带来障碍。  

为所需性能选择适当的材料

设计在临床环境中使用的医疗可穿戴设备时,设计者不必担心频繁的日常使用和磨损,但他们仍必须注意关键的考虑因素,例如,临床环境中用于诊断和治疗设备的连接器和电缆类型。

电极等产品可用于感测身体信号或者在皮肤上施加电压。电极所需的功能决定了其设计方式以及所使用的材料。例如,传感电极需要低阻抗和高导电性的水凝胶,而刺激电极通常不需要同样高水平的信号完整性,因此可以使用成本较低的材料。电极留在体表上的时间长度也决定了电极构造中使用何种材料和粘合剂。

医疗界面解决方案

当设计师与经验丰富的工程师或制造商合作,并利用广泛的组件选项时,通常可以通过使用最先进的组件和技术,从而实现可穿戴设备的理想外形尺寸。

医疗设备制造商正在开发医疗可穿戴设备,并在组件级别采用了 Molex莫仕技术。整个医疗领域依然依赖于像 Molex莫仕这样的公司,来协助打造创新设计,同时为独特的功能需求采用最佳外形尺寸。Molex莫仕提供了多种灵活和高性能的印刷电路解决方案,结合了广泛的制造能力和工程支持,以进一步推动采用优先考虑用户体验的医疗设备。

深入了解 Molex莫仕如何帮助其客户设计和推出下一代医疗可穿戴设备,从而为生活创造连接