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【獨(dú)家】可穿戴醫(yī)療器械:設(shè)計(jì)工程師需要知道什么?(下)

日期:2020-11-28
瀏覽量:2192

【獨(dú)家】可穿戴醫(yī)療器械:設(shè)計(jì)工程師需要知道什么?(下)

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接上文?


可穿戴醫(yī)療器械如何從控制器或智能手機(jī)收發(fā)數(shù)據(jù)???


藍(lán)牙LE當(dāng)然是一種方式。還有更多專有的方法通過組織進(jìn)行通信。但大多數(shù)情況下,通過藍(lán)牙完成跳轉(zhuǎn)到手機(jī)。NFC大概是收發(fā)數(shù)據(jù)的唯一其他方式,但不是每個(gè)手機(jī)都有NFC。??



在無線可穿戴醫(yī)療器械中,您如何平衡安全性和實(shí)用性?


通過所有這些無線鏈路發(fā)送各種各樣的重要數(shù)據(jù)是很好的方式,但是數(shù)據(jù)越多,特別是您發(fā)送的患者可識別數(shù)據(jù)越多,您就必須更加小心,不要讓數(shù)據(jù)離開您,也不要讓其超出您的控制范圍。


另一種平衡是易用性。如果您希望連接過程和整個(gè)使用過程簡單,解決方案通常會導(dǎo)致安全性降低。確保高度的安全性通常意味著跨越許多障礙,例如輸入密碼或生物計(jì)量或其他任何東西。使易用性與保證數(shù)據(jù)安全保持平衡。幸運(yùn)的是,技術(shù)正在進(jìn)步。手機(jī)現(xiàn)在有指紋傳感器,許多應(yīng)用程序現(xiàn)在使用指紋傳感器作為安全功能。如果每個(gè)人的手機(jī)上都有指紋傳感器,那就不需要輸入繁瑣的密碼并把密碼寫在您冰箱的便利貼或類似的東西上。?


許多數(shù)據(jù)外泄發(fā)生在人們進(jìn)入設(shè)施的服務(wù)器時(shí),而不是通過進(jìn)入手機(jī)發(fā)生。為什么不是一次一個(gè),而是一千萬次點(diǎn)擊?無論是否有安全的鏈接將數(shù)據(jù)放入存儲庫,或保持與數(shù)據(jù)庫的鏈接安全,某人可以侵入數(shù)據(jù)庫并獲得大量數(shù)據(jù),而不是只為一個(gè)人獲得數(shù)據(jù)。


可穿戴醫(yī)療器械的安全技術(shù)如何變化?


在過去的5-10年中,我們看到了集成到包括無線和可穿戴醫(yī)療器械在內(nèi)的技術(shù)中的連接性的空前激增。歷史上,確保臨床環(huán)境具有安全的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)的一個(gè)主要問題。隨著向無線可穿戴器械的轉(zhuǎn)變,越來越多的器械在消費(fèi)者家庭網(wǎng)絡(luò)甚至公共無線網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。連接性增加意味著器械可能暴露在未知或不安全的網(wǎng)絡(luò)中,這可能會顯著影響風(fēng)險(xiǎn)。


人們對此很重視。已經(jīng)有足夠多的入侵事項(xiàng)的實(shí)例,無論是心臟起搏器、胰島素泵還是其他器械。這些入侵展示了可穿戴醫(yī)療器械的不安全程度。業(yè)界和患者現(xiàn)在都明白其無法忽視安全。這是一項(xiàng)很大的變化。我們不得不擔(dān)心網(wǎng)絡(luò)安全。如果您不關(guān)注,其將變得公開。許多醫(yī)療器械制造商已經(jīng)公開了其如何受到入侵或發(fā)現(xiàn)漏洞。


如果您回顧得足夠遠(yuǎn),一些可穿戴器械并未使用無線技術(shù)。其不需要安全,因?yàn)檫@只是一個(gè)人在舊版計(jì)步器或胰島素追蹤器上的數(shù)據(jù)。安全顧慮可能會有所不同。但是現(xiàn)在,我們需要無線數(shù)據(jù)、持續(xù)連接性和遙測。我們需要手機(jī)應(yīng)用程序。無線安全對于制造器械的公司、消費(fèi)者和醫(yī)療保健提供者非常重要。?


面臨的挑戰(zhàn)是為患者和臨床醫(yī)生提供最豐富的界面,最有用的數(shù)據(jù)顯示,所需的密碼最少,然后使其安全,以便邪惡行為者無法出現(xiàn)并入侵起搏器、關(guān)閉或獲取其可以負(fù)面使用的健康數(shù)據(jù)。?


可穿戴醫(yī)療器械行業(yè)面臨哪些安全實(shí)施挑戰(zhàn)?


一類挑戰(zhàn)源于為硬件獨(dú)立軟件或非安全關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全行業(yè)解決方案。例如,用于評估現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序或傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)安全工具和協(xié)議通常不適用于嵌入式器械和包括硬件相關(guān)開發(fā)的產(chǎn)品生命周期。我們需要?jiǎng)?chuàng)建定制解決方案來滿足每個(gè)器械的安全需求,這可能為資源密集型。

Ash Luft, Embedded Software Engineer, StarFish Medical


如果您正在創(chuàng)建一個(gè)可穿戴器械,您會提出哪些關(guān)鍵考慮因素,以及為什么??


將可穿戴器械安裝到用戶身上始終為一件大事。這不僅僅是手腕的大小,而是其手臂多毛程度及其皮膚松弛程度??纱┐髌餍禃ζ淙粘I町a(chǎn)生什么影響,可能導(dǎo)致其使用或不使用,或使用不當(dāng)??


在具有可穿戴方面的項(xiàng)目上,這些是我們必須經(jīng)歷的巨大挑戰(zhàn)。我們可以利用來自消費(fèi)電子產(chǎn)品的大量無線通信。但是讓其安裝到人身上、進(jìn)入人的生活,并且以適合的方式與其連接,將繼續(xù)面臨巨大挑戰(zhàn)。?


傳感器是其中的一部分。無法以合理的價(jià)格買到現(xiàn)成的傳感器,而且每次對大多數(shù)人實(shí)際有效。也許其跳過了幾次心跳或無論如何,發(fā)生數(shù)據(jù)丟棄。我們可以嘗試用一種算法來解決問題,但是事情具有一些不確定性。傳感器技術(shù)良好,但總體并不出色。?


如何穿戴這些可穿戴器械是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。也有一些污名。這一直具有挑戰(zhàn)性。目光短淺的觀點(diǎn)是“讓其看起來像蘋果東西?!蹦c易激綜合征患者真的不想帶著任何東西到處走,無論其看起來有多好。其他顧慮是其如何以及在哪里附接在身體上、舒適性以及許多溫度問題。如果您來到南卡羅來納州,在您的腹部穿戴這些可穿戴器械,您可能會非常不舒服。


接下來存在接受度問題-人們穿戴這些東西在心理上舒服嗎?因此,健康的人不穿戴睡眠追蹤器??纱┐髌餍瞪婕昂芏嘈睦韺W(xué)。我們尚未完全理解。什么有效?目前,可穿戴器械有點(diǎn)像蘋果手表,您的睡眠追蹤器有點(diǎn)像看不見的東西。將如何讓公眾接受將是非常有趣的事情。會不會是,“哦,看,我得到了什么?!边€是人們會更安靜地穿戴。??


智能手表和可穿戴醫(yī)療器械的區(qū)別在于,醫(yī)療器械代表一種條件。您試圖解決或檢測一個(gè)問題,因此,您穿戴器械。然而,智能手表可能只是一個(gè)很酷的時(shí)尚配件。您可能希望人們看到您的智能手表。您可能不想讓其看到您的結(jié)腸造口袋。


在您們所有關(guān)于可穿戴器械和無線的討論之后,您們每個(gè)人突出了什么觀點(diǎn)?


Syrotuck:也許這有點(diǎn)悲觀,但我認(rèn)為在過去的五年中,可穿戴器械和無線的工作方式?jīng)]有發(fā)生根本轉(zhuǎn)變。工作量肯定很大。任何認(rèn)為容易將計(jì)步器嵌入手機(jī)或手表并將信息發(fā)送到網(wǎng)站或應(yīng)用程序的人都忽略了醫(yī)療器械帶來的一些關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。A. 比您想象的還要難;B. 沒有過于新鮮和令人興奮的事情發(fā)生。?


MacCallum:真正引人注目的醫(yī)療器械少之又少-胰島素泵、助聽器、類似心電圖的應(yīng)用程序。就醫(yī)療器械而言,很多睡眠追蹤器和健身追蹤器沒有實(shí)現(xiàn)。很多人認(rèn)為,如果我設(shè)計(jì)了一個(gè)令人敬畏的傳感器,可以“醫(yī)療化”并連接到云上,那么人們就會搶先一步與我聯(lián)系。但其沒有這樣做。似乎每個(gè)人都在等待顯現(xiàn)需要可穿戴器械的新用途。


Syrotuck:或一個(gè)如此天衣無縫工作的器械,并且只需要您很少的腦力勞動(dòng)。比如說,如果我能穿戴一塊手表,其能給我一生的數(shù)據(jù),而且我知道,在40年后,我可以將其帶給我的醫(yī)生,其可以說,“哦,當(dāng)您60歲的時(shí)候,該事故不算什么。但是,您知道,當(dāng)您40歲的時(shí)候,看起來您有輕微的心臟病?!焙芨吲d知道這件事。還有一個(gè)可用性的峰值,如果我們能讓事情變得天衣無縫,并且長期顯示積極效應(yīng),那就是我們應(yīng)該達(dá)到的程度。?


Jackson:這就像一面鏡子,照出自己身上所有會帶來的心理責(zé)任。持續(xù)追蹤,能夠看到自己身上發(fā)生的事情,而不是醫(yī)生在病歷上寫下一些東西,您不知道會寫下什么東西?;驔]有真正理解其關(guān)于您的血壓談?wù)摿耸裁?,每隔幾個(gè)月進(jìn)去再談一次。這種實(shí)時(shí)信息可能會使人們更加關(guān)心自身的健康。我們將不得不等待查看實(shí)際發(fā)生了什么,但我認(rèn)為這有點(diǎn)可能。?


MacCallum:世界各地的各種醫(yī)療保健方案需要進(jìn)行大量調(diào)整才能生效。除非發(fā)生預(yù)防性護(hù)理,否則很多醫(yī)療保健系統(tǒng)無法真正利用這些數(shù)據(jù)。臨床醫(yī)生獲得報(bào)酬的方式也與我們猜測可穿戴器械可能有用的一些方式不太吻合。如果沒有回報(bào),其無法意識到即刻成本節(jié)約或即刻收入流,那么一個(gè)可穿戴器械對人類有多好并不重要-還需要一點(diǎn)點(diǎn)努力才能使其上市。?


Syrotuck:有一天,我的醫(yī)生問我,“嘿,您穿戴那個(gè)器械了嗎?”又或許是醫(yī)生辦公室有一個(gè)篩選問題“您是否有健康追蹤可穿戴器械?“總有一天,我會認(rèn)為采用了器械而且有用。那將是我們實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的一天。?


MacCallum:尤其是如果您的醫(yī)生建議,“哦,您應(yīng)該買一個(gè)智能手表,因?yàn)檫@會對我有所幫助?!?


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