影响远程医疗行业的技术发展以及相关的设计挑战

随着新基础设施的发展，5G与大数据和人工智能等尖端技术形成了协同作用，以全面推动传统产业的数字化和智能化转型。医疗行业就是其中之一。医疗资源分配不均和跨地区医疗的困难一直是医疗行业发展的痛点。随着5G时代的到来，具有高可靠性和低延迟的高速数据传输给了解决之前的医疗问题的希望。医疗服务继续朝着自我治疗的方向发展，不再需要每次去医院进行现场治疗。除了帮助减少身体接触外，新技术还使普通人可以使用医疗工具进行自我监控和远程治疗，这是以前不可能做到的。无论是为老龄化人口提供出行，帮助控制传染病，缩短紧急响应时间，还是为农村地区提供医疗服务，远程医疗在这个时代都变得非常重要。在本白皮书中，我将介绍对远程医疗行业产生重大影响的新技术发展，以及医院和家庭面临的相关设计挑战。这些挑战包括如何感知生命体征，最大程度地降低功耗，提高准确性和可靠性，改善连接性以及在尺寸受限的应用中集成多种功能。内容概述本白皮书介绍了影响远程医疗行业的技术发展以及相关的设计挑战。 1.与生物传感和生物传感以及可穿戴医疗设备有关的设计非常复杂。 2.电源优化便携式和可穿戴式患者监护仪通常由电池供电，而电池寿命就变得不同。 3.连接性连接性是患者监护系统和远程医疗设备的关键方面。 4.数据安全性患者数据是专有信息，数据盗窃是一个严重的威胁。解决生物传感应用中的设计挑战。与生物传感和可穿戴医疗设备有关的设计通常非常复杂。图1显示了如何无线监视位于不同位置的多名患者，以及如何在医院护士站的监视器上显示他们的生命体征。由于每个患者的用例不同，因此在功耗，尺寸和连接性方面，设计的复杂性也在增加。图1.监测多名患者的无线生命体征。模拟前端（AFE）设备有助于将数字电子设备与医疗应用中使用的噪声，时间和光敏传感器连接起来，对远程医疗终端设备（如脉搏血氧仪和心率监测器）产生了重大影响。 AFE设备有助于应对与医疗应用相关的典型挑战，包括患者监护系统的可靠性，可穿戴设备的功耗以及非标准外围设备的灵活性。生物传感AFE支持心率监测和变异性，外周毛细血管血氧饱和度（SpO2），助听器和光学血压测量以及许多其他生物传感功能。 AFE（例如AFE4400）与片上光学组件和诊断程序完全集成在一起，以进行传感和LED故障检测，从而提高了脉搏血氧仪系统的可靠性。高度可配置的时序控制器用于非标准连接，其超低功耗特性可在正常和待机操作期间实现低静态电流，这使得AFE非常适合紧凑型，电池供电的可穿戴电子设备以及基于光学的测量和测量监视器。除脉搏血氧仪外，可穿戴式温度贴片是患者温度监测应用中的一种新兴趋势。鉴于体温可以帮助揭示高危患者的健康状况，这些贴片正变得越来越受欢迎，并且对于那些需要连续远程监控的人来说价格可承受。用于医学诊断目的的温度测量必须满足美国测试与材料学会的最大误差值，并且要满足这些值需要考虑一些设计因素。例如，减小误差值的一种方法是在隔离其他环境热源的同时进行良好的热接触。德州仪器（TI）对高精度，低功耗TMP117M数字温度传感器进行了优化，以最大程度地减少自发热。该传感器采用超薄小尺寸无铅封装，可用于皮肤IC传热。图2显示了多参数患者生命体征监护仪的前端参考设计。这种多参数患者监护设计采用电池供电，可用于测量