了解互聯(lián)醫(yī)療設(shè)備的關(guān)鍵設(shè)計、性能和認證問題有助于解決醫(yī)療器械制造商們所面臨的眾多挑戰(zhàn)，并引導(dǎo)他們走上正確的道路。

隨著醫(yī)療器械變得越來越精細，并作為“健康設(shè)備”而非醫(yī)療設(shè)備推向市場，它們的尺寸和外形也越來越小巧。這使得以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的醫(yī)療器械備受患者青睞，這些患者不想或無需受困于醫(yī)院或醫(yī)療機構(gòu)接受實時監(jiān)測。2016年，分析公司Berg Insight稱有710萬名患者報名參加了某種形式的數(shù)字健康計劃，其特點是將“互聯(lián)”醫(yī)療設(shè)備作為護理計劃的核心。Berg 預(yù)計，遠程監(jiān)控患者的數(shù)量在2021年將達到5020萬人，預(yù)計將有2290萬名患者使用“自攜設(shè)備”（BYOD）進行互聯(lián)，他們更愿意使用自己的移動設(shè)備。

設(shè)備的種類也在顯著增長。心臟監(jiān)測裝置、胰島素泵、除顫器、CPAP呼吸機和其他設(shè)備也越來越普遍，因為這些遠程監(jiān)測設(shè)備可為病人及其護理人員提供有價值的實時的信息。

當(dāng)然，基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療設(shè)備需要連接到醫(yī)療云，這意味著他們需要可靠的天線和射頻系統(tǒng)充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接的物理鏈路，從而將電信號轉(zhuǎn)換成無線電波進行傳輸，而接收端則相反。高效、可靠的天線不僅對弱信號區(qū)域的連通性至關(guān)重要，也是為了避免設(shè)備電池的過多消耗。

雖然設(shè)備變得越來越精密且小巧，然而其復(fù)雜性和諸多挑戰(zhàn)卻在不斷提高。這不僅包括產(chǎn)品設(shè)計和性能等方面的挑戰(zhàn)，還包括獲取各項必備資質(zhì)所面臨的挑戰(zhàn)。這是因為資質(zhì)的獲得除了涉及美國FDA和FCC等監(jiān)管機構(gòu)之外，還需要通過移動網(wǎng)絡(luò)運營商（MNO）。

1

設(shè)計的挑戰(zhàn)

設(shè)計用于在家中或便攜使用的產(chǎn)品，意味著外形因素是關(guān)鍵，而且空間狹小。對于以前機構(gòu)內(nèi)使用的醫(yī)療器械，其優(yōu)勢就是具備幾十年的設(shè)計經(jīng)驗來優(yōu)化尺寸外形和可用性。而涉及到新型互聯(lián)醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計時，大部分的經(jīng)驗都無用武之地。

常見的錯誤是僅僅通過增加蜂窩性能來改造先前未聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療設(shè)備，而外殼、電池型號、內(nèi)部主PCB形狀和其他元件卻維持老樣子。天線需要空間進行有效輻射，所以僅僅在原本不為實現(xiàn)該功能而設(shè)計的設(shè)備中安裝天線通常是行不通的，除非該設(shè)備體積足夠大且有自由空間?；ヂ?lián)醫(yī)療設(shè)備通常需要定制設(shè)計和定制集成，包括將“謹慎”因素考慮在內(nèi)；如果是可穿戴式設(shè)備，則設(shè)備應(yīng)小巧輕便且穿戴舒適，否則他們原本想要幫助的目標患者將不會穿戴那些設(shè)備。醫(yī)療器械公司要想成功，則需要在設(shè)計初期就規(guī)劃好天線，以確保設(shè)備在測試時能夠符合認證要求、達到用戶期望。

請掃描下方二維碼，立即免費注冊成為2019Medtec中國展觀眾。當(dāng)現(xiàn)場與25,000+醫(yī)療設(shè)計工程師討論當(dāng)下技術(shù)難點，聽現(xiàn)場展商演講，了解更多國際先進技術(shù)。

2

性能和認證過程

互聯(lián)醫(yī)療設(shè)備需要符合認證要求并達到一定的網(wǎng)絡(luò)性能水平。對于希望把連接設(shè)備推向市場的公司而言，無線設(shè)備認證過程是關(guān)鍵因素，而這個過程往往被低估。制造商正在試圖聯(lián)網(wǎng)的無論是新設(shè)備還是現(xiàn)有設(shè)備，都必須通過FCC或CE的嚴格認證流程。如果使用蜂窩連接，則必須由移動網(wǎng)絡(luò)運營商進行認證。對于這些測試，醫(yī)療設(shè)備有以下幾個測試標準，包括：

滿足一定的網(wǎng)絡(luò)標準和場景

他們發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的能力

當(dāng)他們?nèi)蕴幱诼?lián)網(wǎng)狀態(tài)時，多微弱的信號是能保證設(shè)備正常連接的

這種對設(shè)備發(fā)送和接收靈敏度的測試稱之為空中（OTA）測試。

穿戴在身上或身體附近的設(shè)備會嚴重影響天線和射頻系統(tǒng)，因此制造商需要考慮進行額外測試和認證的可能性，例如SAR（特定吸收率），尤其是在應(yīng)用程序具有語音識別或大數(shù)據(jù)功能的情況下。如果設(shè)備不被視為工作工具，例如急救通信單元或電工的安全裝置，那么此類設(shè)備將難以通過SAR測試。

確保醫(yī)療器械配備合適的天線以提供強勁的蜂窩連接，這對于首次需通過認證的設(shè)備而言至關(guān)重要，產(chǎn)品發(fā)布也才不會因此而面臨延遲。

其他問題包括：

噪聲電子以及射頻和無線系統(tǒng)的附近活動將造成干擾并影響性能。定制天線和濾波器設(shè)計有助于彌補這些影響。

醫(yī)療設(shè)備也可以采用電池供電，因此耗電量往往是關(guān)鍵因素。必須采用最佳的射頻設(shè)計來最大程度減少噪音和干擾。設(shè)備需具備有效的天線性能，這樣它在接收或發(fā)射時才不會失電。

3

合作共贏

將無線功能集成到本已復(fù)雜的產(chǎn)品中，醫(yī)療設(shè)備制造商很容易低估其中的復(fù)雜性，因此建立合作伙伴關(guān)系和在設(shè)備建造過程之前和期間不斷進行溝通非常重要。值得信賴的合作伙伴可能包括移動運營商、天線和射頻供應(yīng)商、模塊或芯片組供應(yīng)商以及測試實驗室。他們可以幫助制造商了解：

無線設(shè)備設(shè)計的最佳實踐

如何成功地在全球任何位置部署設(shè)備

全部范圍的可用的互聯(lián)選項，包括蜂窩和低功耗選項如LPWAN或衛(wèi)星

如何避免設(shè)備認證過程中常見的陷阱

4

結(jié)語

了解互聯(lián)醫(yī)療設(shè)備的關(guān)鍵設(shè)計、性能和認證問題有助于解決醫(yī)療設(shè)備制造商所面臨的眾多挑戰(zhàn)，并引導(dǎo)他們走向正確的道路。在這個過程中應(yīng)盡早讓天線供應(yīng)商加入，他們可以在天線尺寸、形狀、安裝類型、位置、價格和其他因素等各方面提供幫助，并在運營商認證、測試計劃、安裝要求和其他能拖延甚至停止項目的潛在路障等方面提供助力。