家用醫療設備的案例
醫療設備數據加密的工作原理
醫療設備行業核心信息有80%是以結構化的形式存儲在數據庫中的，數據庫作為核心資產的載體，一旦泄密將會帶來最為慘痛的損失。當前，數據庫的安全防護作為信息安全防護任務的“最后一公里”，其重要性已經被越來越多的部門所認可。
據國際權威機構Verizon統計報告分析，當前96%的數據攻擊行為是針對數據庫的；“核心數據是如何丟失的”的市場調查表明，75%的數據丟失來自于數據庫，數據庫已經成為入侵者最主要的攻擊目標和泄密源。
數據加密技術包括數據加密、數據解密、數字簽名、簽名識別以及數字證明等，按照文件型數據庫的特點，數據庫的加密一般可以有庫外加密、庫內加密以及硬件加密三種。
庫外加密:針對文件IO操作或操作系統而言 的，因為數據庫管理系統與操作系統的接口方式有三種：一是直接利用文件系統的功能；二是利用操作系統的I/O模塊；三是直接調用存儲管理。
庫內加密:從關系型數據庫的各個方面出發，很容易形成庫內加密的思想。關系型數據庫的關鍵術語有：表、字段、行和數據元素。
硬件加密:相對于軟件加密的，是指在物理存儲器與數據庫系統之間加上一層硬件作為中間層，加密和解密的工作都由添加的硬件完成。
這里小編不得不提一提在加密保護領域中獲得眾多客戶好評，由工采電子代理的韓國Keros的加密芯片，加密芯片 - CK02AX，CK02AX是一種高性能AES256編解碼器。具有一種非法復制保護IC，接口的隨機流密碼，512位系統區OTP cell支持40位唯一序列號，I2C通信協議，加密和解密，輸入電壓范圍1.8V ~ 3.6V，低功率模式下的開機/關機，可用包SOT23/8SOP等等優點。
在加密保護領域，韓國Keros便是其中的佼佼者之一。了解更多關于韓國Keros加密芯片的技術應用，請聯系：133 9280 5792(微信同號)
展開 淺談3D打印醫療設備的未來
它還確保了手術器械、假肢和其他醫療設備的快速和更有效的替代。盡管我們離能夠通過3D打印機可靠地制造新的身體部位和器官還有幾年時間，但這項技術將繼續徹底改變醫生和外科醫生治療病人的方式。
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氧氣傳感器助推醫療設備行業發展
尤其是近年來，受國家政策支持的醫療設備行業的發展越來越快，其中呼吸機、麻醉機等醫療設備的發展尤為迅速。而氧氣傳感器作為醫療設備的核心零部件，市場需求自然水漲船高。
氧氣傳感器是呼吸機上的重要零部件。呼吸機在吸氧時會產生正壓，會將氣體壓入到患者肺內，當壓力上升到一定水平時，呼吸機會停止供氣，呼氣閥也會相繼打開，病人的胸廓和肺就會產生被動性的萎陷，產生呼氣。同樣氧氣傳感器也是麻醉機的主要組成部件之一。它的作用就是避免病人在局部或全身麻醉后，在手術的過程中因呼吸系統受到麻醉影響而呼吸困難或者窒息。氧氣傳感器主要測量混合氣體的氧氣濃度，確保患者輸送與預置吸氧濃度相符合的氧氣，避免氧濃度過高或者過低導致生命危險。
可見醫療設備對傳感器的長期使用可靠性、安全性都有極其嚴格的要求。氧氣傳感器性能可靠是關鍵，關于氧氣傳感器在醫療設備中的應用可參考《醫療麻醉呼吸機中氧傳感器選型》一文；工采網作為電子元器件提供商在氧氣傳感器方面有多款適用于呼吸機，麻醉機的傳感器。例如：英國SST 熒光氧氣傳感器 (O2傳感器) - LOX-02/LOX-01是應用熒光猝滅原理和出廠校準的氧傳感器，用于測量環境氧分壓（ ppO2）大小。測量氧分壓和溫度。外加氣壓傳感器可以讓傳感器輸出氧氣濃度值和氣壓值；結合了電化學傳感器傳統上低功耗的優勢，非消耗傳感原理使得它具有更長的壽命。有氧壓和溫度補償，使得它可以準確工作于寬環境范圍而無需額外的補償系統。不像其他傳感器技術，LuminOx 非常穩定和環保，不含鉛或其他任何有毒材料，并且不受其他氣體交叉干擾的影響。
展開 醫療設備在安全方面的絕緣設計
根據聲音設計實踐，光耦為醫療設備提供有效絕緣，保護病人遠離潛在的漏電流危險。
使用交流供電的醫療診斷、測量和治療設備，由不合適的接地和電絕緣產生漏電流，潛在的將病人甚至醫療人員暴露在電擊、燒傷、內器官損傷和心律不齊的危險之中。體液的電導、各種電導液的存在和病人時用的凝膠體，使治療環境存在更大危險。使用凝膠體減少皮膚正常高于50Ω的電阻值。第二個重大危險來自設備間的輻射，它會降低附近其他設備性能。所以，代理商沿用了US FDA（食品藥物管理局）、EU（歐盟）和其他安全部門的規定，確保這些醫療設備遵守安全標準。
IEC（國際電工委員會）60601-1標準規定醫療設備電安全以保護病人、操作者和環境為條件。其他標準規定了更多
安全必備條件。例如，IEC 60601-1-x間接標準系列處理例如EMC（電磁兼容）、X射線保護和可編程醫療系統的問題。EMC確實是個重要的標準，因為設備不能成為EMI（電磁干擾）源。它會阻止其他設備準確運行，并且必須對操作環境中潛在的EMI免疫。自2005年11月以來，醫療設備不得不遵守最新的IEC 60601-1-2:2001 EMC標準。
醫療設備傳遞數據的部分，設計者用光耦或變壓器方法，從高壓環境中隔離敏感電路或者病人。基于光連結器的技術過去只支持有限的數據速率，導致變壓器隔離方法普遍使用。這種方法提供必備的數據速率，但是一般需要更多器件，占據了 PCB（印刷電路板）的更多空間和更復雜的設計。隨著光耦更高速數據速率能力和改良的時間特性的引入，這個情形得到改變。
增強型電絕緣
不同于功能性絕緣，增強型絕緣保護電擊和確保設計自動防故障裝置（參考文獻1）。這個特點很關鍵，例如ECG（心電圖儀）系統或電擊去纖顫器（圖1和圖2）。
展開 
聚亞苯基砜(PPSU)——醫療設備的絕佳替代品
聚亞苯基砜 (PPSU) 是聚砜聚合物家族的一部分，具有多種特性，使其成為醫療應用中日益流行的金屬替代材料。特別值得注意的是它的耐熱性（PPSU 可以承受高達 260°C 的連續使用溫度）以及對醫院常用的化學品和刺激性消毒劑的耐受性。
其中，高彎曲模量、抗沖擊性和耐用性使 PPSU 成為一次性和多用途手術器械等應用中金屬替代品的絕佳候選者，因為它具有[類似于金屬]的機械性能，但重量卻輕得多，此外，它的耐高溫性使 PPSU 成為反復蒸汽滅菌的多用途醫療設備的絕佳替代品。
與此同時，它對“酸、堿、消毒劑和酒精等有機溶劑的耐受性使得PPSU 是醫療住房的絕佳選擇。該材料可進行環氧乙烷、伽馬射線和蒸汽滅菌，這對于醫療設備應用至關重要。PPSU 還具有毒理學惰性，這使其成為 II 類和 III 類醫療應用的絕佳候選者。
PPSU 廣泛的滅菌性和耐化學性是醫療應用的關鍵特性，測試表明，PPSU 可以承受超過 1,000 次蒸汽滅菌循環，這對于熱塑性塑料來說是相當了不起的，這一特性支持 PPSU 材料在可重復使用的醫療設備中的使用。
此外，它具有良好的耐化學性，使其適用于暴露于可能在醫療保健環境中使用的腐蝕性消毒劑和清潔劑的醫療應用。事實上， PPSU 材料在患者監護設備和條形碼閱讀器外殼等應用中的使用有所增加，因為它們反復暴露于刺激性化學品和頻繁跌落。
展開 重力感應傳感器在醫療設備中的創新應用是什么？
重力感應傳感器在醫療設備中的應用，不僅提高了醫療服務的質量和效率，更為患者的安全與健康提供了保障。其高精度和高靈敏度的特點使其在臨床診斷、健康監測以及老年護理等領域展現出巨大的潛力。
一、康復治療設備
1.智能康復訓練器械：在智能康復訓練器械，如上肢康復訓練設備中，重力感應傳感器可實時監測患者肢體運動時的重力變化。通過分析這些數據，能精準評估患者肢體的力量、運動幅度和運動速度等康復指標。例如，根據重力感應數據調整訓練器械的阻力，實現個性化訓練方案，提高康復訓練效果。
2.步態分析與矯正：在患者使用助行器或進行步態訓練時，將重力感應傳感器置于鞋底或腿部。傳感器能感知患者行走過程中腳步著地、抬起的力度和角度變化，進而分析患者的步態特征。對于存在步態異常的患者，醫生可依據這些數據制定針對性的矯正方案，幫助患者恢復正常行走模式。
二、醫療監測設備
1.睡眠監測：將重力感應傳感器置于床墊下，無需與患者直接接觸，就能監測睡眠過程中的體動情況。通過分析重力感應數據，判斷患者翻身、起夜等動作的頻率和幅度，以此評估睡眠質量。結合心率、呼吸等其他生理參數監測，為醫生提供更全面的睡眠健康分析報告，輔助診斷睡眠呼吸暫停綜合征等睡眠障礙疾病。
2.跌倒檢測與預警：對于行動不便的患者或老年人，可在其身上佩戴含有重力感應傳感器的設備。當發生跌倒時，重力感應傳感器能快速檢測到身體加速度和重力方向的突然劇烈變化。設備立即發出警報，通知醫護人員或家屬及時提供幫助，有效降低跌倒造成的傷害。
三、手術輔助設備
1.手術器械穩定性監測：在手術過程中，將重力感應傳感器集成到手術器械上。傳感器實時監測手術器械在操作過程中的重力變化和微小抖動。
展開 FDA公開征詢3D打印醫療設備監管機制反饋
南極熊導讀：美國食品和藥物管理局(FDA) 正在公開征詢面向未來的監管框架評論反饋，確保3D打印醫療設備的質量。
據了解，FDA文件以討論文件形式發布，不僅概述了護理點3D打印的管理方式，還確定了最終用途的挑戰并提供了修訂后的潛在規范。FDA表示這些建議不是作為指導，而旨在“提出問題”，因此它現在正在請求醫療3D打印行業的反饋，為未來的監管提供信息。
△在護理點3D打印醫療設備的討論文件
FDA OSEL和CDRH部門的William Maisel和Ed Margerrison稱，3D打印醫療器械處于創新和醫療保健的前沿。FDA通過討論文件深入了解3D打印在醫院和其他護理點的好處和挑戰，并提出了一種潛在的監管方法。文件旨在促進討論并征求公眾反饋意見，為在護理點、患者個性化護理和領域創新方面制定適當的3D打印監管方法奠定基礎。
醫療技術行動號召
根據FDA的說法，在醫院和手術中使用3D打印可以快速生產患者個性化設備，如解剖模型及其他即時醫療器械。文章還強調了該技術在幫助解決供應鏈問題方面的作用，例如在新冠疫情的早期階段出現的全球范圍設備短缺情況。
△FDA總部外的標志
目前，此類3D打印醫療設備受到FD&C法案的監管，FDA論文將重點關注那些受到設備和放射健康中心 (CDRH) 管轄的設備。另外，該法案已被用于明晰從Onkos Surgical的3D打印BioGrip植入物到Desktop Metal的Flexcera Base樹脂的所有內容，為它們的臨床使用鋪平了道路。
△3D打印的PhonoGraft仿生植入物。
展開 可穿戴醫療設備研發仿真解決方案
可穿戴醫療行業的發展能夠為病人帶來全新的醫療體驗，醫生可以借助可穿戴設備全面地了解病人的身體狀況，而且通過相應的自動化軟件，醫生診療工作的負擔能夠顯著降低。
為了滿足市場的需求，可穿戴醫療設備須具備良好的無線通信能力、長時間無故障工作能力和超低功耗等，使用普通的設計方法，難以使設備在一個足夠小的尺寸上滿足這樣的要求，因而必須依靠仿真軟件完成。
安世亞太在可穿戴醫療領域提供結構、熱、電磁和系統等領域的全面解決方案，可以幫助可穿戴醫療公司解決在醫療應用中所面臨的各種挑戰：如天線的共形和小型化、設備的低功耗、傳感器靈敏度的提升、產品重量降低、熱管理等。
展開 直線電機模組：醫療設備領域的新動力
未來，直線電機模組的研發將聚焦于以下幾個方向：
小型化與輕量化：為了適應更復雜的醫療設備設計，直線電機模組需向更小體積、更輕重量發展。
集成化與智能化：與傳感器、AI算法的深度集成，實現自我診斷、預測性維護，提高設備的可靠性和可用性。
生物相容性材料：針對直接接觸人體的應用，開發更適合醫療環境的材料，確保生物相容性和安全性。
總之，直線電機模組作為醫療設備領域的一項關鍵技術，正以其獨特的性能優勢推動著醫療技術的革新，為實現更加安全、高效、精準的醫療服務貢獻力量。隨著技術的持續進步和應用領域的不斷拓展，直線電機模組在醫療設備領域的應用前景將更加廣闊。
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展開 免費領取白皮書 | 應變技術在醫療設備上的廣泛運用
了解醫療設備行業應用詳情，可查看
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醫療領域的測量解決方案
隨著醫療技術的快速發展，診斷和治療的創新方法正在快速增加。安全、可靠、高效、舒適、功能 - 對于醫療工程設備開發的需求正在持續增加。
從傳感器到放大器、軟件 - 你都可以從HBM獲得合適的解決方案，受益于來自HBM 60年的測量經驗！不僅是高質量的標準產品，我們還可以按照你的需求為你定制解決方案。
多種應用
我們的醫療工程產品在醫療工業有廣泛的應用，例如：
升降機：為病人稱重
為了使病人更安全舒適，并提高安全性, 稱重技術可以集成到各種升降機中，肥胖病人也需要此種設備。HBM可以提供滿足這些需求的測量方案，例如SLS吊鉤秤。
血包秤：監控血液量
根據血庫對于血量的要求，血包秤用于監控獻血過程。單點稱重傳感器PW4M是不錯的選擇。
醫藥制品灌裝：無菌稱重傳感器
醫藥制品，食品等工業對于衛生和安全性的要求非常高。PW27無菌稱重傳感器非常適合這類應用。
輸液泵：注射器柱塞壓力測定
輸液泵用于靜脈注射。特殊的基于應變的稱重傳感器用于監控注射器柱塞壓力，控制輸送的靜脈藥物流量。
血液分離：血液成分的測量
通過單點稱重傳感器對血液成分進行測定，例如白細胞和紅細胞。
手和手指測力計：測量屈伸力
采用HFD200手、指測力計，醫生可為人手提供一套診斷和康復系統，測量手和各個手指的屈伸力，其采用了HBM力傳感器。
醫療病床：通過傳感器來控制速度和方向
在病床底部安裝一個傳感器來稱量患者體重，另外一個嵌入到手柄中，由傳感器來控制運動速度和方向。
展開 使用體液當燃料：無電源醫療設備或成“永動機”
隨著醫學植入技術的不斷發展，植入式醫療器材也正在使用中，例如心臟起搏器等。雖然植入式醫療器材開始越做越小，但是仍然需要傳統電池為這些設備供能。但您有沒有想過，傳統電池含有對人體不利的有毒化學物質，而且經常更換電池也會造成疼痛和不得不進行危險的外科手術。不過近日一款“生物超級電容器”的新型儲能系統誕生了，這套系統可以讓植入式醫療器材不再依賴電池供能。
這套儲能系統是由加利福尼亞大學洛杉磯分校（UCLA）和康涅狄格大學的一組研究人員設計的，使用了生物液體電解質（如血清和尿液）進行供電，它與能量收集器一起工作，能夠將熱量和運動轉換成存儲在超級容器中的電力。
研究團隊的伊斯蘭·莫薩（Islam Mosa）解釋說：“與使用化學反應的電池不同，新一代生物超級電容器通過利用血清中容易獲得的離子或帶電分子來儲存能量。”這種生物超級電容器由人類蛋白質分層的石墨烯電極組成，研究團隊表示生物電容器裝置的尺寸僅為1微米厚，具有柔韌性，可以抵抗身體扭曲和轉動的機械應力，并具有與目前用于起搏器的鋰薄膜電池相當的能量密度。雖然超級電容器尚未廣泛地納入醫療植入器件，但研究人員聲稱該技術具有這種用途的潛力。
UCLA研究人員Maher El－Kady 說：“將能量收割機和超級電容器相結合，可為終身植入式設備提供無窮無盡的能量，可能永久不需要更換。”
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專家訪談 | 應變片如何重新定義醫療設備的準確性
應變片通過提高精度和可靠性，徹底改變了醫療器械行業。為了了解它們的影響，我們與OEM傳感器工程經理Anjali Mahajan就醫療設備應變片技術進行了交談。她分享了關于這項技術如何推進醫療設備(從可穿戴設備到植入物)以及克服該領域的設計挑戰的見解。
Q：應變片如何提高醫療設備的準確性和可靠性？
A：應變片通過顯著提高醫療設備中力和載荷測量的精度而產生了巨大的變化。例如，在假肢和植入物中，它們測量這些裝置承受的應力或變形。這些數據使我們的客戶能夠改進設計，確保他們能夠承受現實條件。此外，它還有助于及早發現薄弱環節，從而隨著時間的推移使設備更加耐用和可靠。
Q：醫療器械使用的應變片有哪些不同類型，它們有何不同？
A：以下幾種類型，每種類型適合不同的應用。金屬箔應變片因其優異的靈敏度和溫度穩定性而被廣泛應用。半導體應變片非常適合小型設備，因為它們靈敏度高，并且與小型可植入技術配合良好。對于一次性設備，厚膜應變片是更具成本效益的選擇，盡管其靈敏度較低。此外，還有光纖應變片，它非常適用于需要高精度且無電磁干擾的場合。最后，壓電應變片非常適合實時監控動態應變，例如振動。
Q：應變片可以集成到可穿戴醫療設備中用于持續健康監測嗎？
A：是的，當然。健身追蹤器和智能手表等可穿戴設備已經使用應變片來監測健康指標。它們可以跟蹤運動引起的機械應變，使用戶能夠監測身體活動和心率。例如，應變儀可測量心跳或呼吸引起的細微變形，提供心血管和呼吸健康的連續數據。它們還用于跟蹤姿勢或通過實時監控身體壓力來預防褥瘡等問題。
Q：工程師在設計帶應變片的醫療設備時面臨哪些挑戰，以及如何解決這些挑戰？
A：有很多挑戰需要考慮。實現正確的靈敏度和準確性是關鍵，特別是在使用小型設備時。
展開 科學家利用蜘蛛絲制造服裝和醫療設備
蜘蛛絲蛋白已進入市場銷售，但只是在化妝品和醫療設備領域，而非應用到高強度的纖維中。AMSilk在大腸桿菌中生長出蜘蛛絲蛋白并且將純化的蛋白干燥，使其形成粉，或者將其混合進凝膠中，以便用作諸如保濕乳液等個人護理產品的添加劑。據稱，蜘蛛絲蛋白能幫助乳液在皮膚上形成非常順滑、透氣的保護層。R?mer介紹說，目前公司每年會賣出好幾噸純化的蜘蛛絲蛋白成分。
AMSilk還在完成一項包裹有該公司蜘蛛絲蛋白的硅膠乳房植入臨床試驗。由于這些蛋白含有高度重復的小氨基酸序列，因此據說它們幾乎不會被免疫系統發現。這種包裹還 能比聚四氟乙烯或者不銹鋼更容易擺脫掉細菌。R?mer表示，這些優勢應當會使公司利用蜘蛛絲包裹改善從人工髖關節到導尿管的諸多植入物。Kraig Biocraft實驗室和位于斯德哥爾摩的Spiber技術公司表示，它們也正在開發類似應用。
展開 2019年美國國際醫療器械及設備展覽會——FIME
展出時間：2019年06月26-28日
展出地點：邁阿密國際展覽中心
展品范圍：實驗室設備、急救服務、手術室設備、消毒設施、清洗技術、一次性產品處理設備、醫院技術設施及設備；醫療診斷技術及
設備；病房家具及設備；診斷及治療設備；生化及檢驗設備；醫藥產品；衛生材料；醫用通訊技術及設備；醫院綜合信息技術及服務等。
展會簡介：
展會優勢/亮點: FIME是美國東南部地區最大的醫療設備及器械專業展覽會。展會的特點是地區性和國際性兼備,除了主要來自美國佛州的參展商和專業觀眾外，展會利用邁阿密毗鄰加勒比海的特殊地理位置，吸引了大量來自南美國家的參展商和專業觀眾，因為許多產品是通過邁阿密轉口至加勒比海國家的。
市場分析:
美國是世界上最大的醫療設備生產國和消費國，它供應了世界市場40％的 醫療設備，同時消費了世界市場37％的醫療設備。美國醫療設備產值每年以5－8％的速度增長，貿易順差約為50 億美元。美國醫療設備廠家的特點是采用先進的技術，生產高性能的設備，對新產品的研發投資較高。外科手術與醫療儀器為美國醫療儀器設備產業之最大類，占其產值之36%，產品主要括麻醉設備、切片儀器、血壓計、輸血設備、氣管內視鏡（非電子式）、導管、手術夾具、診療儀器、血液透析設備、皮下注射針筒、呼吸治療設備、手術臺、氧氣筒、吸取設備、骨板、螺絲等。為了降低生產成本，美國許多醫療設備廠家選擇進口技術層次較低的醫療組件。
中國企業還可以通過從美國進口相關材料，加工后再將產品出口至美國，如醫用導管、外科手術及牙科用器材等；由于居家保健醫療的盛行，使得低技術層次產品研發受到重視。
展開 伯明翰大學選擇雷尼紹500M金屬機，加速3D醫療設備開發
2018年9月18日，南極熊從外媒獲悉，英國伯明翰大學（UoB）安裝了兩臺Renishaw（雷尼紹）的RenAM 500M金屬增材制造系統，為其定制醫療設備中心（CMD）提供服務。
這些系統由伯明翰大學的材料和冶金學院安裝，以加速定制3D打印醫療設備的開發。 UoB大學醫療保健技術研究所的講師Sophie Cox博士說：“增材制造增加了醫療設備的設計自由度。 使用該技術，我們在種植體幾何形狀和材料選擇方面具有靈活性。“
△雷尼紹RenAM 500M機器
最近的這個項目旨在體現學術界，臨床和工業實踐，并為各研究所之間的醫療保健伙伴關系奠定基礎。其主要目標是連接不同學科的學者，以充分發揮醫療器械增材制造的潛力。該團隊目前的目標是通過現代醫療設備增強現有的醫療保健選擇，這些醫療設備在治療和解剖學上都適合患者。
Cox博士補充說：“我們之所以選擇雷尼紹，是因為它擁有定制醫療設備制造商的經驗，作為一所大學，我們正在努力實現雷尼紹已經取得的ISO 13485 [醫療級質量認證]，這種伙伴關系只是一系列活動的開始，我們將把研究能力與雷尼紹的專業知識結合起來，以實現增材制造對患者的益處。”
早在2018年，雷尼紹就與卡迪夫大學牙科醫院（CUDH）合作，利用其DS20光學掃描儀和AM250金屬3D打印機開發3D打印可摘局部義齒。
在此之前，雷尼紹和威爾士的莫里斯頓醫院通過3D打印的鈦肋骨假體幫助挽救了患有肌肉癌的71歲患者的生命。
通過增加雷尼紹增材制造系統而受益公司之一是Accentus Medical，這是一家總部位于英國的公司，致力于通過專門研究和開發醫療設備行業的新技術來改造技術。 Accentus Medical將該技術應用于3D打印顱骨板的表面，以降低感染的可能性。
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