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醫(yī)療電子設(shè)備正面臨著嚴(yán)峻的測(cè)試考驗(yàn)

2020-09-07 14:06 中電網(wǎng)電子快訊

導(dǎo)讀:智能醫(yī)療設(shè)備可能需要與Wi-Fi、Bluetooth、ZigBee和LTE連接才能可靠運(yùn)行。

在當(dāng)今的醫(yī)療行業(yè)中,醫(yī)療行業(yè)正在備受矚目。目前,醫(yī)療電子產(chǎn)品市場(chǎng)在全美近2000億美元的總體醫(yī)療費(fèi)用中所占份額相對(duì)較小,2019年約為5.2%。但它給醫(yī)學(xué)實(shí)踐帶來的價(jià)值卻非常巨大,而且增長(zhǎng)迅速。由于慢性病發(fā)病率不斷上升,加上更多地使用醫(yī)療成像、監(jiān)測(cè)和植入式設(shè)備,以及日益老齡化的人口,醫(yī)療電子行業(yè)預(yù)計(jì)將出現(xiàn)顯著增長(zhǎng)。

除此之外,包括在醫(yī)療電子產(chǎn)品類別中的各種技術(shù)所提供的健康益處遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了醫(yī)院的范圍。衛(wèi)星、獨(dú)立診所、緊急護(hù)理提供者、醫(yī)生辦公室和病人之家都在配備監(jiān)視器、分析儀、電子設(shè)備和各種機(jī)器,以檢查生命體征并提供專門護(hù)理??偟膩碚f,他們不僅承諾更好、更及時(shí)地為病人提供護(hù)理,而且他們有可能取代目前的醫(yī)療專業(yè)人員。

復(fù)雜問題

這導(dǎo)致了一系列復(fù)雜的技術(shù)問題,影響了醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。這種復(fù)雜性反映了設(shè)備來源和類型的多樣性,以及將這些設(shè)備相互連接并與醫(yī)護(hù)人員相連的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。尤其是在擁有多個(gè)自有和附屬單位的大型醫(yī)院系統(tǒng)中,支持物理和虛擬網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心和應(yīng)用程序的混合,同時(shí)保持對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可見性,是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。即使有了今天的高性能交付、分析和管理軟件應(yīng)用程序,也只能提供有限的可見性,而且性能常常會(huì)降低。當(dāng)然,部分問題是網(wǎng)絡(luò)流量的爆炸性增長(zhǎng),另一個(gè)原因是許多應(yīng)用程序都是定制的,并且與當(dāng)前的監(jiān)視方法不兼容。

在一個(gè)案例中,一個(gè)通過收購和增加新的分支機(jī)構(gòu)而擴(kuò)展的醫(yī)療保健服務(wù)系統(tǒng)繼承了一個(gè)復(fù)雜的異構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施,在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中缺乏可見性。系統(tǒng)管理員無法監(jiān)視數(shù)據(jù)中心到服務(wù)器和應(yīng)用程序?qū)樱c虛擬化或私有云基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的盲點(diǎn)要求IT部門花費(fèi)更多的時(shí)間和資源來隔離、劃分優(yōu)先級(jí)和解決問題。

在類似的情況下,位于得克薩斯州的庫克兒童醫(yī)療機(jī)構(gòu)(Cook Children's Healthcare)正在尋求一種方法來實(shí)現(xiàn)其系統(tǒng)的全部潛力。該系統(tǒng)存在一系列問題,包括用戶體驗(yàn)緩慢、難以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)以及無法主動(dòng)識(shí)別潛在的性能問題。但正如前面的例子所示,診斷并最終解決其性能問題的解決方案源于解決技術(shù)、策略和業(yè)務(wù)問題的融合。

影響庫克或其他機(jī)構(gòu)普遍擔(dān)心的是,數(shù)據(jù)一直在自己的筒倉中運(yùn)行,無論是在護(hù)理站、后端服務(wù)器還是在設(shè)備本身。擁有可互操作的數(shù)據(jù)對(duì)于改善未來的醫(yī)療保健和降低成本至關(guān)重要。但是,隨著從有線醫(yī)療設(shè)備向無線醫(yī)療設(shè)備的轉(zhuǎn)變,有多種設(shè)備使用不同的協(xié)議,共享相同或相鄰的無線電頻率。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),奇怪的通訊故障就變得司空見慣了。設(shè)備可能會(huì)遇到與基礎(chǔ)設(shè)施的互操作性問題,從而導(dǎo)致生命危險(xiǎn)事件期間的通信錯(cuò)誤。然而,目前還沒有一個(gè)協(xié)議能夠涵蓋物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的大量操作需求,這些設(shè)備可能同時(shí)存在網(wǎng)絡(luò)安全和隱私風(fēng)險(xiǎn),以及醫(yī)療服務(wù)提供商可能不知道或在許多情況下甚至不關(guān)心的漏洞。

新興技術(shù)

在整個(gè)行業(yè),監(jiān)管機(jī)構(gòu),如FDA,認(rèn)為安全是一個(gè)首要問題。智能醫(yī)療設(shè)備可能需要與Wi-Fi、Bluetooth、ZigBee和LTE連接才能可靠運(yùn)行。領(lǐng)先的公司致力于通過整合資源保持領(lǐng)先地位,以確保他們的產(chǎn)品在不同的場(chǎng)景下可靠、安全地工作。此外,他們還需要處理額外的電磁干擾,同時(shí)遵守嚴(yán)格的醫(yī)療法規(guī)。

隨著新技術(shù)的出現(xiàn),這些任務(wù)將變得更加簡(jiǎn)單,在某些方面,也將變得更加復(fù)雜,這些新技術(shù)正在被納入醫(yī)療設(shè)備庫。其中最重要的是5G無線網(wǎng)絡(luò),能夠以極低的延遲處理更多數(shù)據(jù)。至少在理論上,隨著遠(yuǎn)程電子監(jiān)控和其他IoT設(shè)備的不斷增加,這種能力提供了一種理想的適合。5G的其他醫(yī)療應(yīng)用包括遠(yuǎn)程診斷、大文件傳輸和傳感器開發(fā)的創(chuàng)新。對(duì)于其他類型的機(jī)器來說,這將有助于其他類型的機(jī)器低延遲通信。

在解決基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜性時(shí),有時(shí)可能會(huì)迷失的是,擁有一個(gè)高效的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵不是節(jié)省開支,而是拯救生命。一個(gè)失敗的醫(yī)院信息系統(tǒng)的人力成本是無法估量的。但是,面對(duì)復(fù)雜的技術(shù),該行業(yè)能否取得成功并不是一件可以相信的事情;它需要一個(gè)強(qiáng)大的測(cè)試協(xié)議,包括硬件、通信解決方案、電池壽命、安全性等等。每一個(gè)都需要單獨(dú)測(cè)試,也需要共同測(cè)試,以確保它們能夠經(jīng)受住環(huán)境的嚴(yán)酷考驗(yàn)。另外,指派給他們支持的人員必須能夠監(jiān)控設(shè)備,并在故障發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)任何潛在的故障。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),測(cè)試設(shè)備和軟件需要與相關(guān)行業(yè)密切合作,甚至包括基于云的測(cè)試解決方案即服。這一戰(zhàn)略將有利于醫(yī)療保健行業(yè),以及測(cè)試和測(cè)量行業(yè),這兩個(gè)行業(yè)都可以對(duì)人類健康和推動(dòng)其產(chǎn)品供應(yīng)的市場(chǎng)需求獲得更多的洞察力和可信度。