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立足國際市場 醫療物聯網關鍵測試 首重FDA精準與穩定標準

是德科技(Keysight Technologies)行銷處資深專案經理郭丁豪(Thomas Kuo)認為智慧醫療器具的研發、佈建與系統安全測試,是發展智慧醫療與建置智慧醫院當中,不可忽視的重點。蔡騰輝

在智慧醫療(Smart Medical)物聯網裝置發展進程中,由於日新月異的醫療技術不斷發展當中,再加上醫療物聯網(IoMT)、人工智慧(Artificial Intelligence,AI)、大數據的整合,應用範圍相當廣泛也深入。不過,也因為應用範圍廣且深,所以數據傳輸穩定度與安全性更是發展過程當中非常重要的一環。也因為這樣,電子量測儀器與模擬軟體公司是德科技(Keysight Technologies)行銷處資深專案經理郭丁豪(Thomas Kuo)表示,智慧醫療器具的研發、佈建與系統安全測試,是發展智慧醫療與建置智慧醫院當中,不可忽視的重點。

在包括由政府與企業共同推廣與提升醫療程序效率、患者資料即時運算分析、以患者為核心發展的床邊系統、智慧電子紙床頭卡、穿戴式感應器等智慧醫療物聯網的各部細節與系統當中,是德科技能夠提供廠商無線訊號、低功耗測試、信號與電源完整度、EMI測試評估儀器。此外,醫療設備佈建需考慮的干擾問題與無線共存問題,是得科技也提供測試方案。關乎生命的植入式醫療設備,如起搏器和除顫器,需要更嚴格的測試,以確保其可靠性和兼容性。此外,MR兼容性測試對於確保醫療設備在磁共振成像(MRI)環境中安全且正常工作至關重要。

智慧醫療物聯網開發測試流程中,透過元件電流波形分析儀 CX3300系列測試耗電流狀況,分析裝置內部不同動作下低電流狀況。過往只能測量到毫安培(mA)或微安培(uA),現在可以較高取樣率下測量至納安培(nA)甚至更低,這對需低功耗產品非常有用。目前許多廠商都希望能夠開發出沒有使用的時候,待機耗電量極低的產品。而這樣的產品,就可以透過耗電流分析,得知這樣的裝置省電功力如何。透過分析,廠商可以不斷改善電路設計以改善功耗。例外還可用於開發需高精確度,使用射頻交流電進行外科手術的設備。

無線測試方面,開發過程確保通訊格式符合標準,自身訊號不干擾其它產品的同時,也驗證有足夠靈敏度能接收其它產品所傳來的訊號。是德科技提供EMI(Electromagnetic Interference)先期認證方案,客戶能在送去認證實驗室前,先自行測試,以降低測試成本。認證實驗室採用是德科技的方案,進一步幫客戶過完整認證,以符合法規與敏感度的驗證標準。

另外,透過距離頻道模擬測試(Distance Channel Emulation,DCE)。無線共存或壓力測試過程中,會模擬多種情境,看看在數量、距離、頻道等多樣變因調整的情況下,醫療裝置是否能夠順暢接收與傳輸訊息。透過這樣模擬測試過程,廠商可以改善設計,最後再進行下一輪的測量。測量符合期望後,就可以進入正式生產階段。

網路資訊安全(Cyber Security)是智慧醫療物聯網產品開發當中,必須相當小心的一個面向。像是植入人體的心臟起博器,資訊安全就極為重要。透過電擊,心臟起博器給心臟肌肉持續且規律的刺激,以維持心臟持續跳動。然而,若是連結的訊號系統,遭到駭客入侵,停止了起博器的電擊輸出,那該人員心跳很可能就會因此停止而有生命危險。

以現在的市場熱度推估,郭丁豪認為,未來智慧醫療產品一定會相當普及。一個區域內同時使用的產品數量一定會很多,所以許多裝置要同時運作,卻又不能干擾彼此的訊號傳輸,測試的環節就顯得十分重要。

今天,研究報告告訴我們,全球60%的醫療機構已將物聯網設備引入其設施。但是,該技術的許多采用仍限於資產跟踪和維護以及設備通信。互聯醫療保健現實正在加速。我們正在觀察醫療保健領域數字化轉型的更多綜合方法。

在智慧醫療的裝置發展上,郭丁豪發現幾個特點,第一、現在市場上的無線裝置數量、比例不斷成長當中。第二、行動裝置的電池續航力,會是大大影響醫療產業採用的關鍵之一。比方說,嵌入人體的長期心臟健康鑑測裝置,待機時耗電量就必須極低,如此一來才能夠延長使用年限。一般來說,電力都希望能夠維持5到10年。

針對目前企業與醫院採用物聯網裝置的現況,郭丁豪認為,過去三年,醫療物聯網都還在推廣的階段,尚未大量製造,但由現在的趨勢與各界發展看來,未來一定會很有市場規模。而智慧醫院升級的關鍵因素在於物聯網裝置的採用狀況。最近FDA批准的Apple Watch 4心電圖和心房顫動檢測算法將驅動穿戴設備的趨勢,包括健康和保健功能。

醫療科技創新面向上,產學研多方合作共同研發各種智慧穿戴裝置,例如智慧衣量測心跳、心律、心電..等。病患吞下智慧藥錠,在透過無線訊號將體內的掃描影像傳出。或是創新視網膜晶片,希望提供影像轉化功能,讓視障患者重見光明。產品越精準,就越能獲得多方採用。也因此,在量測的需求上,各廠將相當積極。

蔡騰輝

DIGITIMES電子時報智慧醫療主編蔡騰輝Mark Tsai
專注研究智慧醫療產品技術服務導入場域時,所遇到的困難癥結與如何克服要點。
精通中英德語,熱愛挑戰與Swing Dance。
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