【技术干货】医疗物联网改善医疗保健的质量

艾睿电子 2024-12-19 17:59






医疗物联网改善医疗

保健的质量

随着人们更加关注公共和心理健康,我们比以往任何时候都更加重视有关人体和健康的信息。人工智能/机器学习(AI/ML)的发展正在改善医疗专业人员每天可用的研究方法、诊断工具和治疗方法。利用物联网(IoT)和联网健康设备(也称为医疗物联网(IoMT))的力量,我们将可更为准确、及时地掌握个人的身体健康状态。本文将为您介绍医疗物联网的技术发展,以及由Silicon Labs所推出的解决方案。




联网健康设备可监测身体和精神状况



联网健康设备是指一些小型、无线、通常可穿戴的电子产品,配备传感器,允许用户根据生理健康指标监测自己的身体和精神状况。这些设备有些仅是测量心率或体温这些简单的体征,有些则可收集用户的汗水、唾液和血液,来分析其中化学成分的数据,来进一步理解用户的身体状况。


这些设备收集的数据通常会传送到随附的应用程序,并使用人工智能和机器学习自动分析数据。这些分析提供的健康见解可以帮助用户跟踪特定健康或健身目标的进展、监测慢性健康状况,甚至进行自动化药物配送。


虽然此类设备听起来很科幻、很未来,但事实上,许多设备目前已经存在并正在使用。像是糖尿病患者经常使用可穿戴设备进行连续血糖监测(CGM)来管理血糖水平,而无需依赖手指刺破或最后一刻的身体提示。另一种“智能胰岛素笔”则可以使用CGM数据来计算所需胰岛素的准确剂量,以及何时该服用。


当然,糖尿病并不是唯一使用联网医疗设备的医学领域,还有监测睡眠和跟踪身体节律的健康设备。牙齿传感器有望提供另一种基于从唾液中收集的信息的持续进行健康监测,有消化问题的人可以吞下模拟胃收缩的振动胶囊,以加速消化。嵌入物联网的各种类型的智能贴片可以粘附在患者的皮肤上,并监测生理体征,甚至输送药物。联网健康设备应用的发展将是无可限量的。


物联网和联网健康设备的广泛使用可以让患者在做出健康相关决策时拥有更多自主权。易于访问的数据和信息(自动解释可立即产生可操作的见解)可以使患者轻松管理健康问题,例如慢性病、灾难性健康事件后的恢复期,以及随着衰老而增加的健康维护问题。






开发联网健康设备所面临的挑战


联网健康设备和物联网也有可能成为护理提供者极其有价值的工具。在我们当前的医疗保健系统下,患者通常只会在出现问题时才与医疗保健提供者互动;因此,现代医学大多是反应性的,而不是预防性的。


当患者确实有健康问题时,大多数用于诊断的数据要么由患者自行报告,要么是离散(意味着有较长的时间间隔)和有创方式收集的。由于联网健康设备收集的数据是实时分析的,患者还可以识别突发健康事件的紧急预警信号并及时寻求帮助。最后,使用联网健康设备时也可能执行自动剂量计算和药物输送,可以让必须定期自我给药的患者安心。


利用联网健康技术将使医生能够进行前摄的、无创的、持续的数据收集,这可以改善患者的健康生活体验,增强诊断过程,并提供更多的预防性护理。最终,联网健康设备可以让患者更好地照顾自己,从而减少健康焦虑并提高整体生活质量。


尽管联网健康设备可以为患者和提供者带来诸多好处,但如今它们很少在正式的医疗机构中使用,这是因为大规模实施面临着许多重大挑战。首先,是安全和隐私问题,由于所收集的数据的敏感性,以及被黑客攻击的联网健康设备若无法正常工作,可能造成的严重后果,解决这个问题对于联网健康设备尤其重要。


此外,还有医疗监管上的要求,任何声称可以帮助诊断、治疗或管理疾病或与用户健康相关的任何其他内容的设备,也必须获得像是FDA这类机构的批准。另一方面,也需考虑可扩展性的问题,必须解决围绕如何以实用、道德、公平和安全的方式,大规模使用联网健康设备的问题。由于上述这些问题仍未得到完全的解答,医疗保健提供者常常犹豫是否向患者推荐联网健康设备。






连续血糖监测仪有助于控制糖尿病


我们先以连续血糖监测仪(CGM)的应用为例,1型或2型糖尿病患者必须监测血糖,以便就自己的健康做出明智的决定。连续血糖监测仪可以让患者了解不同的食物、药物甚至体力活动如何影响血糖。这些信息对于帮助患者及其医疗团队制定基于数据的护理计划至关重要,以预防可能的并发症,例如心脏病、失明、中风或肾脏疾病。


有望使用CGM的是那些希望更好地控制糖尿病的人,或者那些患有合并症、需要更多地参与治疗计划的人。使用CGM的1型或2型糖尿病患者报告A1C水平得到改善,低血糖发生率降低,治疗满意度更高,整体幸福感更高。CGM技术的进步甚至允许与胰岛素贴片输送系统直接沟通和协调,充当人工胰腺来持续监测和稳定血糖水平。


连续血糖监测仪有多种类型,但所有CGM均包含四个主要组件。这四个组成部分包括传感器、模拟前端(AFE)、应用处理器/蓝牙接收器、电池。该传感器是插入手臂或腹部皮下的细线导管,用于测量血管之间体液中的葡萄糖浓度。根据所使用的传感器类型,导管需要定期更换;通常,每隔几周就会发生一次。


发射器连接到传感器,并将传感器收集的信息传输到手持接收器和/或智能手机,显示患者的葡萄糖浓度数据。例如,患者可以利用这些信息来评估餐后血糖水平可能发生的变化,或制定治疗计划。搭配应用程序可允许患者查看有关CGM结果的可视化实时数据。


无线设备为患者接收重要信息和监测其健康状况提供了多种可能性。设备制造商已经意识到,创建能够有效地将CGM所需的上述关键功能融入到患者便携式设备中的产品的重要性。其中一些必要的功能包括长电池寿命、能源效率、安全性和功耗等因素。






基于BG27 BLE芯片的CGM参考设计


物联网(IoT)改变了患者与监测其健康状况的交互方式,而Silicon Labs等电子器件制造商正在革新工具,为患者提供实用、便携且节能的工具。Silicon Labs很自豪地分享其CGM参考设计的最新成果。


Silicon Labs推出的BG27 BLE SoC,其创建的目的是帮助医疗设备制造商将先进的BLE连接集成到紧凑而复杂的设计设备中,例如为CGM设备的医疗应用提供电池支持,并搭配提供能够运行该应用的MCU,以及处理电源管理和存储数据的能力。该CGM参考设计使用Analog Devices的模拟前端(AFE)系统。


Silicon Labs的CGM上的新机制提供了一种在需要时使用升压使能引脚仿真设备唤醒的方法。这种新颖的升压使能引脚功能允许设备在极低的电源模式下工作,直到被患者唤醒。当该产品处于“搁置模式”时,它消耗的电流不到20纳安,从而可以节省电池时间,直到客户使用新设备。该CGM参考设计采用了一种激活该引脚的新颖方法,它的激活是由光传感器触发的,当设备从包装中取出时,光传感器会唤醒设备。例如,患者只需用手机手电筒照射它即可激活该产品。


当前的参考设计的运行时间通过了14天的市场标准,并使用1.5伏氧化银电池,该电池在14天的市场标准之后仍然可以运行。Silicon Labs决定提供一个可以进一步优化的基准实现,以减少总体电路板空间并缩小外形尺寸。CGM参考设计使用1.8伏模拟前端(AFE),无需使用外部功率升压,并且由于升压已位于芯片级封装内部,因此减少了物料清单(BOM)数量和最终成本和尺寸。


CGM参考设计包括利用蓝牙服务的应用和降低功耗的应用,用户可以根据喜好选择每分钟到每30分钟之间的定期更新,并且可以优化时间间隔以延长电池寿命。Silicon Labs具有不同的电源模式,允许任何蓝牙设备在状态之间快速转换,以最大限度地降低总体功耗,范围从优化电池供电设备的电池电量到满足高性能、长距离需求的强大解决方案。


开发人员正在为CGM参考设计实施联网医疗设备必要的安全措施。Silicon Labs已集成了DTSec保护配置文件要求,这是开发产品必需的。此外,Silicon Labs的定制零件制造服务(CPMS)服务可实现安全配置和设备定制,例如引导加载程序、安全密钥编程和制造期间的锁定调试。Silicon Labs不断扩展其解决方案组合,以满足随着技术发展的各种需求,以确保患者获得的产品不仅超出预期,而且安全高效。





结语


虽然目前在医疗保健环境中正式使用联网健康设备主要是一种愿望,但这绝不是一个白日梦。许多与IoMT兼容的产品已经寻求并获得FDA等监管机构的批准,且还有许多其他产品正在申请过程中。在未来的几年里,我们将继续见证联网健康设备如何从根本上改变我们的医疗保健系统,使其变得更好。Silicon Labs的BG27 BLE SoC与CGM参考设计,将可协助联网健康设备开发商加快产品的开发周期,尽快抢占市场先机。








关注

艾睿电子







前往艾睿电子国际商城 | 加入MyArrow获取专属报价


艾睿电子 艾睿电子为数十万家领先的技术制造商和服务商驱动创新,致力于发展提升商业价值及改善生活的科技解决方案。
评论 (0)
  • 在全球供应链紧张和国产替代需求推动下,国产存储芯片产业快速发展,形成设计到封测一体化的完整生态。北京君正、兆易创新、紫光国芯、东芯股份、普冉股份和佰维存储等六大上市公司在NOR/NAND Flash、DRAM、嵌入式存储等领域布局各具特色,推动国产替代提速。贞光科技代理的品牌紫光国芯,专注DRAM技术,覆盖嵌入式存储与模组解决方案,为多领域客户提供高可靠性产品。随着AI、5G等新兴应用兴起,国产存储厂商有望迎来新一轮增长。存储芯片分类与应用易失性与非易失性存储芯片易失性存储芯片(Volatile
    贞光科技 2025-05-12 16:05 123浏览
  • 在 AI 浪潮席卷下,厨电行业正经历着深刻变革。AWE 2025期间,万得厨对外首次发布了wan AiOS 1.0组织体超智能系统——通过AI技术能够帮助全球家庭实现从健康检测、膳食推荐,到食材即时配送,再到一步烹饪、营养总结的个性化健康膳食管理。这一创新之举并非偶然的个案,而是整个厨电行业大步迈向智能化、数字化转型浪潮的一个关键注脚,折射出全行业对 AI 赋能的热切渴求。前有标兵后有追兵,万得厨面临着高昂的研发成本与技术迭代压力,稍有懈怠便可能被后来者赶
    用户1742991715177 2025-05-11 22:44 163浏览
  •   定制软件开发公司推荐清单   在企业数字化转型加速的2025年,定制软件开发需求愈发多元复杂。不同行业、技术偏好与服务模式的企业,对开发公司的要求大相径庭。以下从技术赛道、服务模式及行业场景出发,为您提供适配的定制软件开发公司推荐及选择建议。   华盛恒辉科技有限公司:是一家专注于高端软件定制开发服务和高端建设的服务机构,致力于为企业提供全面、系统的开发制作方案。在部队政企开发、建设到运营推广领域拥有丰富经验,在教育,工业,医疗,APP,管理,商城,人工智能,部队软件、工业软件、数字化转
    华盛恒辉l58ll334744 2025-05-12 15:55 273浏览
  •   电磁数据管理系统深度解析   北京华盛恒辉电磁数据管理系统作为专业的数据处理平台,旨在提升电磁数据的处理效率、安全性与可靠性。以下从功能架构、核心特性、应用场景及技术实现展开分析:   应用案例   目前,已有多个电磁数据管理系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润电磁数据管理系统。这些成功案例为电磁数据管理系统的推广和应用提供了有力支持。   一、核心功能模块   数据采集与接入:实时接收天线、频谱仪等设备数据,兼容多协议接口,确保数据采集的全面性与实时性
    华盛恒辉l58ll334744 2025-05-13 10:59 139浏览
  • 文/Leon编辑/cc孙聪颖‍2025年1月至今,AI领域最出圈的除了DeepSeek,就是号称首个“通用AI Agent”(智能体)的Manus了,其邀请码一度被炒到8万元。很快,通用Agent就成为互联网大厂、AI独角兽们的新方向,迅速地“卷”了起来。国外市场,Open AI、Claude、微软等迅速推出Agent产品或构建平台,国内企业也在4月迅速跟进。4月,字节跳动、阿里巴巴、百度纷纷入局通用Agent市场,主打复杂的多任务、工作流功能,并对个人用户免费。腾讯则迅速更新腾讯元器的API接
    华尔街科技眼 2025-05-12 22:29 46浏览
  • 递交招股书近一年后,曹操出行 IPO 进程终于迎来关键节点。从 2024 年 4 月首次递表,到 2025 年 4 月顺利通过中国证监会境外发行上市备案,并迅速更新招股书。而通过上市备案也标志着其赴港IPO进程进入实质性推进阶段,曹操出行最快有望于2025年内完成港股上市,成为李书福商业版图中又一关键落子。行路至此,曹操出行面临的挑战依然不容忽视。当下的网约车赛道,早已不是当年群雄逐鹿的草莽时代,市场渐趋饱和,竞争近乎白热化。曹操出行此时冲刺上市,既是背水一战,也是谋篇布局。其招股书中披露的资金
    用户1742991715177 2025-05-10 21:18 95浏览
  • 【拆解】+CamFi卡菲单反无线传输器拆解 对于单反爱好者,想要通过远程控制自拍怎么办呢。一个远程连接,远程控制相机拍摄的工具再合适不过了。今天给大伙介绍的是CamFi卡菲单反无线传输器。 CamFi 是专为数码单反相机打造的无线传输控制器,自带的 WiFi 功能(无需手机流量),不但可通过手机、平板、电脑等设备远程连接操作单反相机进行拍摄,而且还可实时传输相机拍摄的照片到 iPad 和电视等大屏设备进行查看和分享。 CamFi 支持大部分佳能和尼康单反相机,内置可充电锂离子电池,无需相机供电。
    zhusx123 2025-05-11 14:14 286浏览
  • 在印度与巴基斯坦的军事对峙情境下,歼10C的出色表现如同一颗投入平静湖面的巨石,激起层层涟漪,深刻印证了“质量大于数量”这一铁律。军事领域,技术优势就是决定胜负的关键钥匙。歼10C凭借先进的航电系统、强大的武器挂载能力以及卓越的机动性能,在战场上大放异彩。它能够精准捕捉目标,迅速发动攻击,以一敌多却毫不逊色。与之形成鲜明对比的是,单纯依靠数量堆砌的军事力量,在面对先进技术装备时,往往显得力不从心。这一现象绝非局限于军事范畴,在当今社会的各个领域,“质量大于数量”都已成为不可逆转的趋势。在科技行业
    curton 2025-05-11 19:09 218浏览
  • 感谢面包板论坛组织的本次测评活动,本次测评的对象是STM32WL Nucleo-64板 (NUCLEO-WL55JC) ,该测试板专为LoRa™应用原型构建,基于STM32WL系列sub-GHz无线微控制器。其性能、功耗及特性组合经过精心挑选,支持通过Arduino® Uno V3连接,并利用ST morpho接头扩展STM32WL Nucleo功能,便于访问多种专用屏蔽。STM32WL Nucleo-64板集成STLINK-V3E调试器与编程器,无需额外探测器。该板配备全面的STM
    无言的朝圣 2025-05-13 09:47 34浏览
  •   基于 2025 年行业权威性与时效性,以下梳理国内知名软件定制开发企业,涵盖综合型、垂直领域及特色技术服务商:   华盛恒辉科技有限公司:是一家专注于高端软件定制开发服务和高端建设的服务机构,致力于为企业提供全面、系统的开发制作方案。在部队政企开发、建设到运营推广领域拥有丰富经验,在教育,工业,医疗,APP,管理,商城,人工智能,部队软件、工业软件、数字化转型、新能源软件、光伏软件、汽车软件,ERP,系统二次开发,CRM等领域有很多成功案例。   五木恒润科技有限公司:是一家专业的部队信
    华盛恒辉l58ll334744 2025-05-12 16:13 214浏览
  • ‌磁光克尔效应(Magneto-Optic Kerr Effect, MOKE)‌ 是指当线偏振光入射到磁性材料表面并反射后,其偏振状态(偏振面旋转角度和椭偏率)因材料的磁化强度或方向发生改变的现象。具体表现为:1、‌偏振面旋转‌:反射光的偏振方向相对于入射光发生偏转(克尔旋转角 θK)。2、‌椭偏率变化‌:反射光由线偏振变为椭圆偏振(克尔椭偏率 εK)。这一效应直接关联材料的磁化状态,是表征磁性材料(如铁磁体、反铁磁体)磁学性质的重要非接触式光学探测手段,广泛用于
    锦正茂科技 2025-05-12 11:02 238浏览
  •   电磁数据展示系统平台解析   北京华盛恒辉电磁数据展示系统平台是实现电磁数据高效展示、分析与管理的综合性软件体系,以下从核心功能、技术特性、应用场景及发展趋势展开解读:   应用案例   目前,已有多个电磁数据展示系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润电磁数据展示系统。这些成功案例为电磁数据展示系统的推广和应用提供了有力支持。   一、核心功能模块   数据采集与预处理   智能分析处理   集成频谱分析、时频变换等信号处理算法,自动提取时域频域特征;
    华盛恒辉l58ll334744 2025-05-13 10:20 154浏览
  •         信创产业含义的“信息技术应用创新”一词,最早公开信息见于2019年3月26日,在江苏南京召开的信息技术应用创新研讨会。本次大会主办单位为江苏省工业和信息化厅和中国电子工业标准化技术协会安全可靠工作委员会。        2019年5月16日,美国将华为列入实体清单,在未获得美国商务部许可的情况下,美国企业将无法向华为供应产品。       2019年6
    天涯书生 2025-05-11 10:41 178浏览
我要评论
0
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦