醫療設備逐漸從“可攜式”到“可穿戴式”

醫療保健不再是醫院的專(zhuān)利，爾后與人們的日常生活將愈來(lái)愈緊密。醫療設備正逐漸從“可攜式”發(fā)展為“可穿戴式”，這意味著(zhù)醫療設備能被長(cháng)期、連續使用;然而，可攜式設備為設計人員帶來(lái)許多新的挑戰，本文將探討設計上所面臨的挑戰并進(jìn)一步提供解決之道。

電離子滲入療法 針對局部治療提高療效并減少副作用

尼古丁貼片、防暈貼片是被大眾所熟悉的可穿戴式產(chǎn)品，這類(lèi)產(chǎn)品為新一代電子產(chǎn)品奠定了基礎。其中，電離子滲入貼片是新一代電子產(chǎn)品中新興的應用。電離子滲入療法藉由電流讓藥物透過(guò)皮膚完成注入。滲入皮膚的藥物電離后溶解在水溶液中，隨后敷在貼片中的電極上;這種經(jīng)過(guò)特殊配制的電離混合物可在直流電流的作用下滲入皮膚。取決于藥物和所治療的病癥，大多數貼片可在任何部位使用數分鐘至數小時(shí)。電離子滲入療法具有多種優(yōu)勢。譬如，注射器注射會(huì )使藥物分布在全身，而電離子滲入療法可讓藥物在局部達到極高的劑量水平;這種局部用藥治療法，能提高療效并減少副作用。

隨著(zhù)電子技術(shù)及低價(jià)、高效能微控制器(MCU)的發(fā)展，生產(chǎn)低成本的一次性藥物分配器已成為可能;許多消費者已在使用自助式電離子滲入產(chǎn)品，針對多種病癥(包括頭痛、唇泡疹和皺紋)進(jìn)行給藥。

價(jià)格低、體積小電離子滲入貼片設備設計上的最大挑戰

設計人員在設計電離子滲入貼片設備時(shí)面臨了許多挑戰，其中，最大的挑戰在于將關(guān)鍵電子元件制成可穿戴式組件，該組件在使用1次后就可能被丟棄，于是，貼片電子元件必須相當低價(jià)。由于貼片元件屬于小型的一次性產(chǎn)品，在設計上受到許多限制，例如電池的成本與容量;此外，設計方案應便于修改，以實(shí)現其它功能，如更改藥物劑量、灌注持續的時(shí)間。

設備必須產(chǎn)生足夠的電壓，并在規定的一段時(shí)間內維持特定注入劑量所需的電流，才能使藥物透過(guò)皮膚完成注入。升壓穩壓器用于將電池的低電壓升高到足夠的準位，進(jìn)而讓所需電流通過(guò)皮膚?？墒褂贸杀镜土拟o扣式鋰電池或者堿性電池為電子貼片元件供電。要同時(shí)滿(mǎn)足成本和功能要求，則需要小巧又高度集成的 MCU.Microchip的8接腳8位元PIC12F1822 MCU就可用于這種設備，其具有內部10位元ADC、固定參考電壓、比較器、PWM、硬件計時(shí)器和EEPROM，可滿(mǎn)足設計的集成要求。固定參考電壓可消除對穩壓器或外部參考電壓源的需求，并使設計保持在8接腳MCU范疇內，以降低成本并縮小電路板尺寸。

電子技術(shù)的創(chuàng )新正在推動(dòng)穿戴式醫療設備的發(fā)展，患者可長(cháng)期將設備穿戴在身上，從而提高生活質(zhì)量與醫療保健質(zhì)量;下周我們將介紹具監測功能的可穿戴式設備，以排卵預測設備為案例，分享生育監測領(lǐng)域的全新應用，并進(jìn)一步探討設計人員所面臨的挑戰及解決之道。