可穿戴式診斷裝置:設計的挑戰和機會
從保留小尺寸規格和保持較低的系統功率要求,到注重數據的完整性和降低成本,可穿戴式診斷裝置的設計領域充滿了複雜性。Molex與安富利合作對600多名工程師進行了一項新調查,以深入了解設計工程如何在這個新興領域發展。
各種新的可穿戴裝置不斷創新—從測量空氣污染程度的項鍊到監測睡眠、心率、活動水平和體溫的戒指—功能遠超出了今日僅可計算步數的範疇。新一代可穿戴式診斷裝置即將出現,將可執行更複雜的感測任務,如血壓監測和癌症檢測等。
但這些新功能的出現也給設計工程師帶來了更大的挑戰。為了深入了解負責可穿戴式診斷裝置的設計工程的利益相關者之經驗和態度,Molex對全球直接參與這些裝置設計和開發的工程師進行了調查研究。
在這個調查研究中,可穿戴式診斷裝置被定義為用於跟蹤與監測運動和健身、健康和醫療管理領域的設備。
複雜的生態系統
調查研究顯示,工程師看到了從患者和消費者到醫生和其他醫療專業人員以及保險提供商在內的利益相關者,都在提倡增加可穿戴式診斷裝置的使用,
而對於未來五年可穿戴式診斷裝置在新的應用領域—從肥胖控制到與血液相關的健康監測和樣本採集的可用性,工程師們也抱持很高的期望。
但是,儘管受訪的工程師對可穿戴式診斷裝置的發展保持樂觀態度和支持,但他們認為在過程中仍存在阻礙。保險提供商(31%)以及醫生和其他醫療專業人員(27%)是可穿戴式診斷裝置的利益相關者中最主要的阻礙者。意見的分歧主要源自於對非臨床環境中醫療設備的使用和報銷的擔憂。
幾乎所有受訪者(98%)都表示可穿戴式診斷裝置要更快速地擴展需要突破一些障礙。位居榜首(49%)的障礙是監管單位對於可穿戴裝置視為醫療設備之批准會延遲新裝置的推出,雖然可以透過與醫療設備原型專家合作來簡化這一過程,而該專家可以幫助檢視FDA的審批流程。受訪者提到的其他主要障礙還包括數據的完整性(46%)和醫療機構本身不會使用沒有FDA批准的裝置(39%)。
受訪工程師還預測整體市場力量將推動該技術的發展,其中技術創新位居榜首(54%),其次是遠端醫療和遠端患者監測的採用更普及(47%),以及患者、護理人員和消費者對自我診斷的要求(40%)。
充滿挑戰的設計領域
隨著工程師尋求開發創新的可穿戴式診斷裝置,許多人將重點放在設計出更小、更節能的裝置上。在這個過程中,受訪者表示他們正在與當今產品開發工作中的普遍限制因素交戰,其中最主要的是成本(38%)、耐用性(37%)和電源管理(35%)等。
在設計供患者、護理人員或消費者在非醫療環境中使用的可穿戴式診斷裝置時,還要面對其他獨特的挑戰。包括用戶對便於使用的高期望、對直觀使用者界面和完整資料檔的需求,以及面對不受控制的家庭護理環境變化的需求,這些都是工程師提到的主要挑戰。
此外,數據收集和連網部分也是另一個值得關注的挑戰。近三分之一(30%)的受訪者指出連網性是一項挑戰。而超過三分之二(82%)的受訪者認為目前缺少關於如何有效地採集和使用數據,或在採集後如何利用數據進行醫療工作的說明。幾乎所有受訪者(94%)都提到在設計過程中需要確保數據安全和隱私權。
雖然診斷數據令人興奮,但對於如何有效採集和使用這些資料卻不是很清楚。
數據監測其實並不難,但要用數據來進行有效的醫療工作就相對困難了。
為了實現可穿戴式診斷裝置的大規模商業化,還需要解決一些技術挑戰。對於新設備的研究持續快速地進行,而現有的可穿戴裝置,如智能手錶,也配備更多的健康監測功能。人們對可穿戴式診斷裝置的未來持有樂觀態度。
斯坦福大學基因組學和個性化醫學中心主任Michael Snyder在 斯坦福大學醫學中心發表的一篇文章 中,可能對此做了最好的表述。Michael Snyder每天會在身上佩戴 8 個感測器,是第一個展示智能手錶如何檢測傳染病的研究人員,他說:「你不會在沒有儀錶板的情況下駕駛汽車;我認為,在沒有健康監測裝置的情況下到處走動也同樣瘋狂。」
如需查看完整版的 《可穿戴式診斷裝置:醫療監測的未來》 調查研究報告。
如需進一步瞭解 “可穿戴設裝置能量採集的潛力” 。
