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HBK医疗应用传感器

从能经受数百次高压釜循环的传感器到医院病床,以及输液泵压力传感器,几乎每个带有插头的医疗设备都有压力、力、应变片、载荷或扭矩传感器,用于监测机械影响。 

例如,我们设计的传感器能够给出力反馈,并且能够承受多个高压釜循环的严苛考验。

用于医疗应用的传感器类型

在医疗保健中,有几种类型的医疗传感器用于监测和诊断各种病症。下面是一些常见的:

 

  • 压力传感器:用于输液泵和血压监测仪等设备,测量压力水平。
  • 温度传感器测量体温,常用于体温计和患者监测系统。
  • 力传感器见于肾透析机等测量力或体重的设备。
  • 气流传感器:用于呼吸机和麻醉机等呼吸设备,监测气流。
  • 血氧传感器(氧仪):测量血液中的血氧饱和度,这对患者监测至关重要。
  • 心电图(ECG)传感器:监测心脏的电活动。
  • 脑电图(EEG)传感器:测量大脑中的电活动。
  • 胶凝剂:测量血糖水平,对糖尿病管理至关重要。
  • 呼吸速率传感器:跟踪每分钟的呼吸次数。

挑战

全球医疗所面临的关键问题有多个向量同时相互作用。而且,尽管对这些病媒的方向可能普遍有共识,但专家对其规模和变化速度的看法在全球和地区各不相同。

作为第一个矢量,让我们先从全球人口规模开始。虽然增长率正在减缓,但总人口仍在增加。据联合国估计,2022年为79亿,估计数字表明,2030年为86亿,2050年为98亿,到2080年左右达到约112亿的峰值。

第二个矢量是人口的健康和死亡原因。由于1800年以来在防治传染病、营养和婴儿死亡率方面取得的进展,预期寿命有所提高。其持续进行 — 这产生了两个影响。首先,65岁以上人口的比例将增加(从2019年的9%增加到2050年的16%左右 ) 。第二,主要死因越来越多地是非传染性疾病。

全球卫生的第三个矢量是医疗保健专业及其机构的演变。1960年全球平均每千人拥有1.3名医生,2017年增至1.76名。世界卫生组织(WHO)说,实际上这些技能的传播并不均衡。在世界各地区,卫生工作者的密度可相差10倍,技能组合也有很大差异。据世卫组织估计,全球短缺430万医生和护士,相当于全球医疗保健专业人员总数的15 % 。

不断增加的医疗服务需求,加上技术资源不足,使医疗机构持续承受压力。除此之外,全球医疗保健优先事项的性质也在不断变化。克服一个医疗保健挑战,只会产生一个新的挑战,这需要完全不同的应对方式。

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为医疗保健提供了大量资源。政府在医疗保健系统和保险计划方面的支出 — — 在20世纪30年代以前几乎微不足道 — — 在GDP中所占份额越来越大。1960年经合组织个别国家的数字通常在2%至4%之间,到2020年已上升到6%至11 % 。这是否足够资源是一个持续的讨论。

医疗机构非常清楚,它们必须不断自我改造。同时,技术、工业和研究领域的创新者每天都在为新解决方案做出贡献;而医疗机构也热衷于采纳这些解决方案。

行业和医疗保健之间的务实互动创造了许多创新,提供了“更好的工具完成任务 ” 。增加可靠、小型化的传感器在患者监测方面创造了一系列创新,提高了医疗保健专业人员的工作效率,进而提高了运营质量。现在,添加价格合理的无线通信模块,可将单个设备连接到互联网 . . . 医疗保健技术以指数级的方式扩展到互联医疗物联网(IoMT ) 。

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医疗物联网开辟了应对医疗挑战的全新途径。一如既往,答案的性质取决于问题。下面,我们来简单看几个:

如何缓解机构患者护理压力?
“家庭健康”方法设想了患者自己可以使用的非危急情况解决方案。持续监测和/或控制病情的医疗设备可以佩戴(如活动追踪器)或植入(如心脏起搏器 ) ; 需要间歇性监测或干预(如血压 、糖尿病)的医疗设备可以携带。这些类型的设备收集数据并提供自我观察分析,使医疗保健专业人员能够专注于危重病例。针对全球人口老龄化状况,对家庭健康的重视程度越来越高。

如何增加预防性医疗措施?
远程保健方法对家庭保健进行了补充。家庭保健系统收集的数据可以根据需要与保健专业人员共享和讨论,并通过在线会议远程共享和讨论;可以开具处方和在线订购药品。

如何更好地利用罕见的手术技能?
远程手术(也称为遥控手术)使医生能够对患者进行手术,即使他们不处在同一个位置。它结合了机器人技术和高速数据通信,让全球患者都能获得专业外科医生的专业知识,患者无需前往当地医院以外的地方。

如何提高治疗的可获得性以满足实际需求?
鉴于现有专业人员人数有固定限制,国家和区域当局对“谁可以做什么”采取截然不同的做法。一些国家当局允许由受过适当培训的护理人员或准专业人员进行特定的医疗或外科手术,以此避免医生或外科医生短缺。

如何提高医疗保健专业人员的工作效率?
重新设计专业工具仍然是提高生产力的最有效方法。如果重新设计意味着可以一致和成功地将程序下放给资历较低的工作人员,那么生产力的提高就会因适用范围的扩大而倍增。 

In Robotics Development Laboratory: Engineers and Scientists Work on a Bionics Exoskeleton Prototype with Person Testing it. Designing Wearable Exosuit to Help Disabled People, Warehouse Workers

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