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全球家庭健康護(hù)理服務(wù)行業(yè)已經(jīng)價(jià)值數(shù)十億美元，隨著人口的不斷增長(zhǎng)和人口老齡化的發(fā)展，預(yù)計(jì)將繼續(xù)增加。該行業(yè)包括由受過訓(xùn)練的專業(yè)人員在家中提供護(hù)理的任何服務(wù)，毫無疑問，在這一領(lǐng)域採用技術(shù)是主要趨勢(shì)。

使用技術(shù)管理護(hù)理正在改變這一行業(yè)。成功的關(guān)鍵是將醫(yī)療設(shè)備從醫(yī)院轉(zhuǎn)移到病人的家中。

整合是關(guān)鍵

醫(yī)療部門已經(jīng)有一種趨勢(shì)，即讓醫(yī)院的設(shè)備更便於攜帶；能夠?qū)⒃\斷設(shè)備移動(dòng)到病人床邊而不需要專用房間，從而使醫(yī)院效率更高，同時(shí)提供更高水準(zhǔn)的病人諮詢。除了診斷之外，隨著人口老齡化的發(fā)展，對(duì)監(jiān)測(cè)狀況和管理護(hù)理的設(shè)備的需求也在增加。通常這需要病人去醫(yī)院接受治療，但在患者自己的家中提供這種護(hù)理變得更加可行。

推動(dòng)醫(yī)療設(shè)備發(fā)展的一些技術(shù)受到著名的「摩爾定律」的約束，這基本上表明積體電路的能力每?jī)赡昃蜁?huì)翻一番。這個(gè)「定律」的一個(gè)重要方面是設(shè)備的尺寸並沒有增加，而大多數(shù)情況下實(shí)際上是縮小的。這意味著，隨著整合度的擴(kuò)大，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更多功能而不增加尺寸的設(shè)備變得更加容易，或者更恰當(dāng)?shù)卣f，它可以以更小的尺寸提供相同的性能。這個(gè)「定律」至少在所需的技術(shù)方面正在幫助推動(dòng)家庭健康護(hù)理行業(yè)。

當(dāng)然，醫(yī)療設(shè)備不僅僅是由積體電路組成，某些醫(yī)療設(shè)備部件根本不能在物理上變得更小，但能夠使電子器件變得更小並且消耗更低的功率，從而使得設(shè)備的總體尺寸變得更易攜帶。而且由於現(xiàn)有的處理能力水準(zhǔn)，越來越有可能設(shè)計(jì)出幾乎自主操作的設(shè)備。

連通性是這個(gè)家庭健康護(hù)理新時(shí)代的另一項(xiàng)重要因素。所有類型的設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)的能力—所謂的「物聯(lián)網(wǎng)」—意味著家庭健康護(hù)理設(shè)備可以經(jīng)常與專業(yè)的健康護(hù)理 提供者（如醫(yī)生）聯(lián)絡(luò)。所有患者的統(tǒng)計(jì)資料都可以遠(yuǎn)端存取，如果設(shè)備感測(cè)到可能需要引起關(guān)注的任何問題，設(shè)備可以自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。

強(qiáng)大的解決方案

當(dāng)然，醫(yī)療電子市場(chǎng)已經(jīng)建立起來並對(duì)瞄準(zhǔn)這個(gè)領(lǐng)域的半導(dǎo)體製造商提出了最高標(biāo)準(zhǔn)。認(rèn)證用於醫(yī)療應(yīng)用的元件需要最高的設(shè)計(jì)和製造標(biāo)準(zhǔn)。這就需要最好、最強(qiáng)大的解決方案。從系統(tǒng)層面來看，醫(yī)療設(shè)備可以視為任何其他設(shè)備，但在各個(gè)層次上，所使用的元件必須提供超過幾乎任何其他部門所要求的品質(zhì)、可靠性和能力水準(zhǔn)。

開發(fā)醫(yī)療設(shè)備的一部分挑戰(zhàn)是需要保持無菌環(huán)境，特別是該設(shè)備與患者接觸的情況，更應(yīng)如此。如果要在患者家中使用該設(shè)備，這可能變得更具挑戰(zhàn)性。這種情況下，必須通過監(jiān)控設(shè)備自身的運(yùn)行狀況來對(duì)設(shè)備進(jìn)行自我診斷。這通常意味著要包含很多能夠感測(cè)設(shè)備狀態(tài)的感測(cè)器，從而進(jìn)一步增加了設(shè)計(jì)難度。

例如，在家裡使用的血液透析機(jī)。感測(cè)濾芯是否有效非常重要，但感測(cè)是否存在諸如血液和其他體液的廢物也同樣重要。家庭衛(wèi)生設(shè)備仍然需要保持與醫(yī)院相同的清潔水準(zhǔn)，因此廢物的存在顯然是潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。感測(cè)此危險(xiǎn)並提醒護(hù)理提供者或患者成為設(shè)備規(guī)範(fàn)的一部分。

這種情況下通常使用光學(xué)器件，因?yàn)樗鼈兲峁┝艘环N在沒有物理接觸的情況下測(cè)量和感測(cè)各種條件的方法。光學(xué)開關(guān)可用於感測(cè)是否存在消耗品（如濾芯）以及其他物體（如廢物）。

如果打算在可攜式設(shè)備中使用，它們還需要低功耗、高整合度並且盡可能小。這種設(shè)備的一個(gè)示例是 TT Electronics 的 Photologic V OPB9000 反射光學(xué)感測(cè)器，它專為醫(yī)療應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它包括一個(gè)完全整合的模擬前端、晶片處理和數(shù)位介面，表面安裝封裝尺寸僅為 4.0mm×2.2mm×1.5mm。在這樣小的外形尺寸中，這種整合度可在電 路複雜度方面節(jié)省高達(dá) 80％ 的空間。

圖一 : Photologic V OPB9000 反射光學(xué)感測(cè)器的封裝尺寸和規(guī)格

圖二 : Photologic V OPB9000 反射光學(xué)感測(cè)器的功能方塊圖

在醫(yī)療應(yīng)用中，OPB9000 可用於醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室和可攜式設(shè)備，用於感測(cè)介質(zhì)和濾芯是否存在以及污染物和液位感測(cè)。具有25k lux 環(huán)境光抗擾度，可以在不能使用其他光學(xué)感測(cè)器的情況下使用。它還整合了其他設(shè)備中沒有的各種功能，例如：自校準(zhǔn)和自動(dòng)增益控制、溫度補(bǔ)償電路、可編程的對(duì)比靈敏度以及一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通信介面。此外，OPB9000 還具有僅 6 微秒的回應(yīng)時(shí)間。

小結(jié)

人們?cè)絹碓叫枰獙ｉT在家裡使用的更小、更便攜的醫(yī)療設(shè)備。因此也就更需要更小、更高整合度的感測(cè)解決方案。例如側(cè)重可靠性、簡(jiǎn)便性和靈活性的 OPB9000 光學(xué)感測(cè)器，它已經(jīng)找到了在家庭健康護(hù)理市場(chǎng)的應(yīng)用。

（本文作者Walter Garcia Brooks為TT Electronics 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師）