可穿戴式诊断设备的设计挑战与未来机遇

随着生活水平的提高、老龄化加速以及近年来疫情影响的叠加，人们的健康意识不断增强，对智慧医疗健康产品的需求也在迅速扩大。日前，国家卫健委等部门印发《“十四五”全民健康信息化规划》，给出了“数字+健康”的发展方向，提出要发展基于数字技术的健康服务，这为可穿戴式诊断设备的发展带来了一股劲风。

不过，各种新兴行业的发展都是机遇与挑战并存的，可穿戴式诊断设备也不例外。可穿戴式诊断设备在设计过程中会遇到各种复杂问题，包括缩小设备的外形尺寸，保持较低的系统功耗，同时保证数据的完整性以及降低成本等。全球电子行业的领导者Molex（莫仕）公司与全球领先的技术分销商和解决方案提供商安富利携手合作，面向600多名工程师开展了一项新的调查研究，以深入了解工程师们如何在这个新兴领域的发展中把握机遇、应对挑战。

从能够检测空气污染程度的项链到能够监测睡眠、心率、活动水平和温度的戒指，各种新的可穿戴设备不断创新，其功能远远超出了单纯的计步范畴。新一代可穿戴式诊断设备已呼之欲出，将能够执行更为复杂的健康监测任务，例如血压监测和癌症检测等。

但是，这些新功能的出现也给设计工程师带来了更大挑战。为了深入了解可穿戴式诊断设备设计工程相关负责人士的经验和态度，Molex公司对世界各地直接参与可穿戴式诊断设备设计和开发的工程师进行了调研。

在此次调查研究中，可穿戴式诊断设备的定义是指在运动和健身、健康以及医疗管理领域用于追踪和监测的设备。

复杂的生态系统

调研显示，工程师们发现从患者、消费者到医生和其他医疗专业人员以及保险提供商在内的许多相关人士都是可穿戴式诊断设备的倡导者。

当谈及未来五年可穿戴式诊断设备在肥胖控制、与血液有关的健康监测、样本采集等新应用领域的使用情况时，工程师们对此类设备寄予了很高的期望。

尽管受访者对此类设备的未来发展持乐观和支持态度，但他们认为在发展过程也存在着阻碍。受访的工程师认为，保险提供商（31%）和医生及其他医疗专业人员（27%）等一些相关人士正在阻碍可穿戴式诊断设备的采用。这种意见分歧主要源于对医疗设备在非临床环境中使用和报销问题的担忧。

几乎所有的受访者（98%）都表示可穿戴式诊断设备的快速发展需突破一些障碍。其中，排在首位的主要障碍是监管部门对可穿戴设备医疗用途的审批过程推迟了新设备的发布（49%），但是该流程可以通过与医疗设备的原型设计专家进行合作来简化。 受访者所提到的其他主要障碍还包括数据完整性（46%）和医疗机构本身（39%）。

工程师们还预测整体市场发展的驱动因素将推动该技术的发展，其中技术创新排在首位（54%），其次是远程医疗和远程患者监控的进一步普及（47%），还有患者、护理人员和消费者对自我诊断设备的需求（40%）。

充满设计挑战

在探索开发新一代创新的可穿戴式诊断设备的过程中，许多工程师将重点放在如何设计出尺寸更小、更节能的设备上。受访者表示，在这个过程中，他们正在设法克服当今产品开发工作中普遍存在的制约因素，主要包括成本（38%）、耐用性（37）和电源管理（35%）。

工程师表示，在设计供患者、护理人员或消费者在非医疗环境中使用的可穿戴式诊断设备的过程中，还遇到了一些特殊的挑战，包括用户对易用性抱有很高期望、对直观用户界面和完整文件资料的需求，以及需要考虑不受控制的家庭护理环境变化等。

此外，数据采集和连接方面也存在着挑战。近三分之一（30%）的受访者表示连接性是一大难题。超过三分之二（82%）的受访者表示目前缺少关于如何有效采集和使用数据或者在采集数据后如何有效开展医疗工作的说明。几乎所有受访者（94%）都提到在设计过程中需要明确保证数据安全和隐私的责任。

虽然诊断数据的作用令人兴奋不已，但对于如何有效地收集并使用这些数据，人们并不清楚。

数据监测其实并不难，但要利用这些数据来有效地开展医疗工作也并不容易。

为了推动可穿戴式诊断设备走向大规模商业化，还需要解决一些技术挑战。目前业界正在持续、快速地研发新设备，智能手表等市面上已有的可穿戴设备也配备了更丰富的健康监测功能。此外，人们对可穿戴式诊断设备的未来发展持有乐观态度。

斯坦福大学基因组学和个性化医学中心主任Michael Snyder发表在Stanford Medicine官网上的一篇文章一语中的。Michael Snyder每天会在身上佩戴8个传感器。作为第一个展示智能手表如何用于检测传染病的研究人员， Snyder表示：“在不配戴健康监测设备的情况下到处走动就如同驾驶一辆没有仪表盘的汽车一样，是一件很难想象的事情。”