可穿戴式診斷設備的設計挑戰(zhàn)與未來機遇

隨著生活水平的提高、老齡化加速以及近年來疫情影響的疊加，人們的健康意識不斷增強，對智慧醫(yī)療健康產品的需求也在迅速擴大。日前，國家衛(wèi)健委等部門印發(fā)《“十四五”全民健康信息化規(guī)劃》，給出了“數(shù)字+健康”的發(fā)展方向，提出要發(fā)展基于數(shù)字技術的健康服務，這為可穿戴式診斷設備的發(fā)展帶來了一股勁風。

不過，各種新興行業(yè)的發(fā)展都是機遇與挑戰(zhàn)并存的，可穿戴式診斷設備也不例外。可穿戴式診斷設備在設計過程中會遇到各種復雜問題，包括縮小設備的外形尺寸，保持較低的系統(tǒng)功耗，同時保證數(shù)據的完整性以及降低成本等。全球電子行業(yè)的領導者Molex（莫仕）公司與全球領先的技術分銷商和解決方案提供商安富利攜手合作，面向600多名工程師開展了一項新的調查研究，以深入了解工程師們如何在這個新興領域的發(fā)展中把握機遇、應對挑戰(zhàn)。

從能夠檢測空氣污染程度的項鏈到能夠監(jiān)測睡眠、心率、活動水平和溫度的戒指，各種新的可穿戴設備不斷創(chuàng)新，其功能遠遠超出了單純的計步范疇。新一代可穿戴式診斷設備已呼之欲出，將能夠執(zhí)行更為復雜的健康監(jiān)測任務，例如血壓監(jiān)測和癌癥檢測等。

但是，這些新功能的出現(xiàn)也給設計工程師帶來了更大挑戰(zhàn)。為了深入了解可穿戴式診斷設備設計工程相關負責人士的經驗和態(tài)度，Molex公司對世界各地直接參與可穿戴式診斷設備設計和開發(fā)的工程師進行了調研。

在此次調查研究中，可穿戴式診斷設備的定義是指在運動和健身、健康以及醫(yī)療管理領域用于追蹤和監(jiān)測的設備。

復雜的生態(tài)系統(tǒng)

調研顯示，工程師們發(fā)現(xiàn)從患者、消費者到醫(yī)生和其他醫(yī)療專業(yè)人員以及保險提供商在內的許多相關人士都是可穿戴式診斷設備的倡導者。

當談及未來五年可穿戴式診斷設備在肥胖控制、與血液有關的健康監(jiān)測、樣本采集等新應用領域的使用情況時，工程師們對此類設備寄予了很高的期望。

盡管受訪者對此類設備的未來發(fā)展持樂觀和支持態(tài)度，但他們認為在發(fā)展過程也存在著阻礙。受訪的工程師認為，保險提供商（31%）和醫(yī)生及其他醫(yī)療專業(yè)人員（27%）等一些相關人士正在阻礙可穿戴式診斷設備的采用。這種意見分歧主要源于對醫(yī)療設備在非臨床環(huán)境中使用和報銷問題的擔憂。

幾乎所有的受訪者（98%）都表示可穿戴式診斷設備的快速發(fā)展需突破一些障礙。其中，排在首位的主要障礙是監(jiān)管部門對可穿戴設備醫(yī)療用途的審批過程推遲了新設備的發(fā)布（49%），但是該流程可以通過與醫(yī)療設備的原型設計專家進行合作來簡化。 受訪者所提到的其他主要障礙還包括數(shù)據完整性（46%）和醫(yī)療機構本身（39%）。

工程師們還預測整體市場發(fā)展的驅動因素將推動該技術的發(fā)展，其中技術創(chuàng)新排在首位（54%），其次是遠程醫(yī)療和遠程患者監(jiān)控的進一步普及（47%），還有患者、護理人員和消費者對自我診斷設備的需求（40%）。

充滿設計挑戰(zhàn)

在探索開發(fā)新一代創(chuàng)新的可穿戴式診斷設備的過程中，許多工程師將重點放在如何設計出尺寸更小、更節(jié)能的設備上。受訪者表示，在這個過程中，他們正在設法克服當今產品開發(fā)工作中普遍存在的制約因素，主要包括成本（38%）、耐用性（37）和電源管理（35%）。

工程師表示，在設計供患者、護理人員或消費者在非醫(yī)療環(huán)境中使用的可穿戴式診斷設備的過程中，還遇到了一些特殊的挑戰(zhàn)，包括用戶對易用性抱有很高期望、對直觀用戶界面和完整文件資料的需求，以及需要考慮不受控制的家庭護理環(huán)境變化等。

此外，數(shù)據采集和連接方面也存在著挑戰(zhàn)。近三分之一（30%）的受訪者表示連接性是一大難題。超過三分之二（82%）的受訪者表示目前缺少關于如何有效采集和使用數(shù)據或者在采集數(shù)據后如何有效開展醫(yī)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明確保證數(shù)據安全和隱私的責任。

雖然診斷數(shù)據的作用令人興奮不已，但對于如何有效地收集并使用這些數(shù)據，人們并不清楚。

數(shù)據監(jiān)測其實并不難，但要利用這些數(shù)據來有效地開展醫(yī)療工作也并不容易。

為了推動可穿戴式診斷設備走向大規(guī)模商業(yè)化，還需要解決一些技術挑戰(zhàn)。目前業(yè)界正在持續(xù)、快速地研發(fā)新設備，智能手表等市面上已有的可穿戴設備也配備了更豐富的健康監(jiān)測功能。此外，人們對可穿戴式診斷設備的未來發(fā)展持有樂觀態(tài)度。

斯坦福大學基因組學和個性化醫(yī)學中心主任Michael Snyder發(fā)表在Stanford Medicine官網上的一篇文章一語中的。Michael Snyder每天會在身上佩戴8個傳感器。作為第一個展示智能手表如何用于檢測傳染病的研究人員， Snyder表示：“在不配戴健康監(jiān)測設備的情況下到處走動就如同駕駛一輛沒有儀表盤的汽車一樣，是一件很難想象的事情。”