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医疗设备逐渐从“可携式”到“可穿戴式”

与非网?? 2012年02月23日 ?? 收藏0
医疗保健不再是医院的专利,尔后与人们的日常生活将愈来愈紧密。医疗设备正逐渐从“可携式”发展为“可穿戴式”,这意味著医疗设备能被长期、连续使用;然而,可携式设备为设计人员带来许多新的挑战,本文将探讨设计上所面临的挑战并进一步提供解决之道。

电离子渗入疗法 针对局部治疗提高疗效并减少副作用

尼古丁贴片、防晕贴片是被大众所熟悉的可穿戴式产品,这类产品为新一代电子产品奠定了基础。其中,电离子渗入贴片是新一代电子产品中新兴的应用。电离子渗入疗法藉由电流让药物透过皮肤完成注入。渗入皮肤的药物电离后溶解在水溶液中,随后敷在贴片中的电极上;这种经过特殊配制的电离混合物可在直流电流的作用下渗入皮肤。取决于药物和所治疗的病症,大多数贴片可在任何部位使用数分钟至数小时。电离子渗入疗法具有多种优势。譬如,注射器注射会使药物分布在全身,而电离子渗入疗法可让药物在局部达到极高的剂量水平;这种局部用药治疗法,能提高疗效并减少副作用。

随著电子技术及低价、高效能微控制器(MCU)的发展,生产低成本的一次性药物分配器已成为可能;许多消费者已在使用自助式电离子渗入产品,针对多种病症(包括头痛、唇泡疹和皱纹)进行给药。

价格低、体积小电离子渗入贴片设备设计上的最大挑战

设计人员在设计电离子渗入贴片设备时面临了许多挑战,其中,最大的挑战在于将关键电子元件制成可穿戴式组件,该组件在使用1次后就可能被丢弃,于是,贴片电子元件必须相当低价。由于贴片元件属于小型的一次性产品,在设计上受到许多限制,例如电池的成本与容量;此外,设计方案应便于修改,以实现其它功能,如更改药物剂量、灌注持续的时间。

设备必须产生足够的电压,并在规定的一段时间内维持特定注入剂量所需的电流,才能使药物透过皮肤完成注入。升压稳压器用于将电池的低电压升高到足够的准位,进而让所需电流通过皮肤。可使用成本低廉的钮扣式锂电池或者碱性电池为电子贴片元件供电。要同时满足成本和功能要求,则需要小巧又高度集成的 MCU.Microchip的8接脚8位元PIC12F1822 MCU就可用于这种设备,其具有内部10位元ADC、固定参考电压、比较器、PWM、硬件计时器和EEPROM,可满足设计的集成要求。固定参考电压可消除对稳压器或外部参考电压源的需求,并使设计保持在8接脚MCU范畴内,以降低成本并缩小电路板尺寸。

电子技术的创新正在推动穿戴式医疗设备的发展,患者可长期将设备穿戴在身上,从而提高生活质量与医疗保健质量;下周我们将介绍具监测功能的可穿戴式设备,以排卵预测设备为案例,分享生育监测领域的全新应用,并进一步探讨设计人员所面临的挑战及解决之道。


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医疗保健? MCU? ADC?

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