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2020第二屆中國智能展覽會
工業連接

ODU連接器面向未來醫療領域發展

  2020年04月21日  

  隨著下一代醫療設備將較小的模塊化電子設備集成到高度互聯的醫療環境中,機器人,大數據和其他高科技醫療技術將有助于降低錯誤率并建立新的質量標準。

  醫療技術行業是一個迅速發展的行業。通過傳感器、屏幕和計算機網絡控制的微型加藥裝置、外科手術機器人和醫療干預措施,只是正在改變醫療服務提供方式的最新高科技互聯醫療產品中的一小部分。醫生、病人和醫護人員都將從這些發展中受益。對研究和開發實驗室的研究表明影響當前醫療技術發展的五大趨勢是:大數據、傳感器化、小型化、醫療機器人和自動化。而模塊化連接器使這一切成為可能。

  大數據帶來的潛力使許多行業的公司電氣化。現在通過簡單的X光機,計算機斷層掃描(CT),或核磁共振成像(MRI)的診斷成像程序不僅耗時,且易出錯。而能夠處理大量數據的高科技醫療技術為提高診斷速度和提供精準護理開辟了新的可能性。

更多精準診斷法

  通過軟件將成千上萬合適的患者數據集、診斷信息和治療方法進行影像交叉引用,可以節省大量寶貴的時間,并可能提高治療的成功率。例如,它有助于體內的癌癥病灶在早期得到發現和治療。雖然大數據無法取代醫生和他們的專業知識,但可以減輕醫生耗時流程的負擔,降低出錯率。同時,個體化診斷軟件在醫療保險公司也有很大的需求。

  為了執行與醫療相關的服務和分析,衛生保健組織正在創建與外部服務器和數據中心的接口。但是為了保護數據和結果,需要限制訪問人員權限。當涉及到敏感的健康數據時,特殊的數據保護問題和患者的隱私權更是需要高度的責任感和安全性。因此,應用于此類高科技醫療系統中的連接器必須有極大的可靠性以確保大量數據的快速安全傳輸。對于需要經常斷開進行清潔或維護的連接器和插接式模塊尤其需要最高程度的可靠性和耐用性。

  可靠性和耐用性是影響線纜壽命長短的關鍵因素。應用于高科技醫療技術中的連接器必須能夠處理高插拔次數,具有高傳輸質量、組裝密度和抗振動性能。與計算機中心或診所內部用于分析內窺鏡、顯微鏡、CT和核磁共振成像(MRI)數據的影像管理系統的連接就是重要的應用范圍。經過長時間檢驗的帶有插拔自鎖鎖定結構的圓形連接器就是此類應用的明智選擇。當涉及到集光纖、電源、信號和其他媒介等功能于一體的混合連接器時,我們通常使用是模塊化矩形連接器。

  ODU-MAC? ZERO是一種節省空間的模塊化連接器,插拔次數達到60,000次,通用性高、易于清潔且操作簡單。

傳感器技術推進病患監護設備發展

  另一個重要的互聯醫療趨勢在于傳感器技術領域。在病患生命體征檢測、臥位、潛在遺尿及其他病人參數檢測上,越來越依靠高度可靠的連接器將傳感器接收的相關信息發給醫務人員。因此,對傳感器技術接口的需求也越來越大。在汽車行業,我們將配有幾英里長線纜的多傳感器內置于汽車以收集和分析有價值的數據。在醫學領域,應用最廣泛的傳感器之一是附于患者手指上檢測血液中氧含量的 SPO2傳感器。人工呼吸設備是傳感器技術連接器的另一個重要應用領域。作為一種更新型、更高科技的醫療技術,它主要用于測量和檢測呼吸管中的溫度和濕度。

設備識別與二次使用市場

  像ODU這樣的公司充分認識到, 考慮一次使用和有效二次使用選擇的重要性。通過使用高科技醫療技術,如集成在連接器和電纜組件里的帶電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)微芯片,實現可靠的區分。EEPROM通過RFID和NFC技術確保連接器可以通過特定的跟蹤系統提供精確的設備識別和控制,該跟蹤系統可以通過程序編入預定義插拔次數和特殊代碼。一旦使用次數超過預定義值,就會發出警告聲。此外,EEPROMs還能容納精確的產品和生產關鍵數據,這也就提供了有效的復制保護,防止二次使用,并確保產品只能與指定制造商的設備一起使用。

連接器嵌入EEPROM微芯片

微型化帶來的舒適感

  醫療技術領域正在形成的第三個趨勢是微型化。這在產品設計體積不斷變小的環境中尤其重要。這樣的趨勢在一定程度上是為了讓患者更加舒適,特別是在可穿戴設備和家庭護理方面。其中一個很好地例子就是助聽器,它的接觸裝置和里面的插芯用于傳輸傳感器數據和低電池電壓,因此需要具備最大的可靠性和最長使用壽命。微型化,可靠性和使用壽命等具有挑戰性的醫療技術要求,給各生產廠家提出了特殊的生產要求。

  ODU MEDI-SNAP? 系列的塑料連接器,其特點是具有高安全性、插拔自鎖系統、良好的電磁兼容性(EMC)和人性化的分離設計,是高科技醫療技術的理想選擇。

  另一個例子就是糖尿病患者用的胰島素注射裝置。如今,只需把貼片貼在患者身體上,然后通過一個微型藥盒分發每天正確劑量的胰島素。此類裝置使用追蹤病人數據的app進行控制,讓醫生能檢查病人是否注射正確劑量的胰島素。同時,醫生也能根據患者的糖尿病數值變化相應地調整胰島素劑量。這樣一個具有集成套管和藥物供給的設備僅有火柴盒般大小。因此它們需要極小的插芯和接觸裝置,并且需要具備關于電氣間隙、爬電距離、表現質量和設計的特定屬性。

機器人在手術室的應用

  還有一個主要趨勢就是自動化和機器人在醫學中的應用。最有名的應用之一是達芬奇機器人輔助外科手術系統,它主要應用于泌尿外科和婦產科領域的微創手術。有了這項技術,外科醫生不必親自站在手術臺上參與手術過程,而是可以在顯示器前遠程操控手術。這項最初在20世紀90年代研發的技術最初的目的是使外科醫生能夠在沖突地區進行遠程手術。

  達芬奇機器人輔助外科手術系統由四個可以協助外科醫生的遠程操控的機械臂組成。正是安裝在機械臂里的系統,使手術器械、內窺鏡、燈光或氣體能同時用于擴展手術領域。在當前成本壓力不斷增加的環境下,外科醫生可以在無需額外助手就能完成手術步驟的這種方式更是一大優勢。此外,在手術中使用機器人可以最小化錯誤風險并提高治療質量和安全性。例如,以色列正在研究開發用于協助復雜脊柱外科手術的機器人系統。在脊柱外科手術這個特殊的領域,再小的差異或錯誤都可能造成嚴重的后果。

  ODU新型硅膠包膠尾部注塑線纜組件,專為滿足醫療行業嚴格要求、苛刻環境和機械應用而特別設計。適用于內窺鏡、檢測、機器人和牙科等設備。

計算機控制下的膝關節置換術

  在未來實時聯網的手術室里,機器人將與攝像機和導航系統合作記錄手術過程中的所有參數和變化。例如,即使病患位置的輕微變化,系統也會立即記錄并相應調整設備控制。人們正在致力于開發只有一個或兩個機械臂的經濟型手術機器人,實際上這類機器人已經在膝關節置換術領域得到了很好的應用。

  在特定手術中,機械臂和的高科技醫療技術之間,接口的作用至關重要。此類模塊化設計的多點法蘭型接口能適應包括壓縮空氣、液體、電源和數據流等不同介質的傳輸。

新接口給各企業帶來的挑戰

  機械臂的變化給所有連接器公司帶來重大的挑戰,而此時ODU公司豐富的MRI領域經驗帶來的優勢更加明顯,此類系統的應用在汽車行業也得以驗證。在產品種類繁多、手術環境要求極其敏感的高科技醫療技術領域,文檔的安全性和標準十分嚴格。這樣也就意味著連接器的開發更加復雜,需要更多定制化。再者,這一領域基本標準的缺乏也對安全性造成了更大的威脅。

  智能手術室的發展方向尚不明朗。我們正在見證的是各個領域的全新發展和新興的定制化調整戰略。未來將不再有裸露的線纜,手術室里線纜和線路也將越來越少。取而代之的是連接并固定在天花板懸掛擴展塢或機箱的器械和顯示器,為此特制的模塊化部件組件應運而生。

  ODU MEDI-SNAP? 圓形連接器,有豐富的顏色和編碼選擇,是安全手術環境的不二之選。

  隨著高科技醫療的自動化程度不斷提高,高端連接器企業正在將新的醫療產品法規,如醫療器械法規(MDR),和醫療器械標識規定,如醫療器械唯一器械標識(UDI),融入到產品設計中。目前市場對產品信息存儲、識別和追溯的需要不斷增大。

  由于醫師、技能人才和醫護人員的日益短缺,手術室里自動化系統的輔助十分必要。此類系統為通過機器人和操縱桿進行的遠程操控提供了更多可能性。達?芬奇(Da Vinci)系統就是一個已經運行多年的例子。它使如美國專家操作在德國進行的復雜治療得以實現。諸如此類的高科技醫療技術能讓更多的人獲得高質量的醫療服務和提高生活質量。

(作者:Mathias Wuttke, ODU醫療行業發展經理)

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