医疗保健不再是医院的专利，它们与人们日常日子的联系日益严密。医疗设备正逐渐从便携式设备开展为可穿戴式设备，这样就意味着设备应能够长时刻接连运用。这些新设备给规划人员带来了许多新的应战。本文将讨论其间一些应战并给出处理之策。
药物灌注疗法人体可穿戴的医疗设备并不新鲜。许多人都了解尼古丁贴片和晕动病贴片之类的可穿戴式产品。它们为新一代电子产品奠定了根底。电离子透入贴片便是这种新生代产品的其间一员。
电离子透入疗法经过电流使药物透过皮肤完结注入。透皮药物电离后溶解在水溶液中，并敷在贴片中的电极上。然后，这种经过特别制作的电离混合物可在直流电流的效果下透过皮肤，如图1所示。现在运用的大多数贴片可在任何部位佩带数分钟到数小时，详细取决于药物和所医治的病症。
图1：典型电离子透入进程电离子透入疗法具有多种优势。首要，药品可在部分到达极高的剂量水平，而不像打针器打针那样使药品散布在全身。这种部分用药医治办法能进步效果并减小副效果。
跟着电子技能（如开关电源规划）以及经济高效的高性能MCU的开展，出产低本钱的一次性药物分配器已成为或许。许多顾客已经在运用自助式电离子透入产品针对多种病症（包含头痛、伤风疮和皱纹）进行给药。
规划人员在规划电离子透入贴片之类的设备时面对很多应战，其间最大的应战是要害电子元件坐落设备的可穿戴部分，而该部分在运用一次后就会被丢掉。这种状况迫使贴片电子元件有必要细巧且廉价。一起，因为这是小型的一次性产品，电池本钱和容量使规划受到了进一步约束。并且，规划方案还应便于修改以完结其他功用，例如更改药物剂量和灌注的继续时刻。
要使药物透过皮肤完结注入，设备有必要发生满意的电压，以供给能在规则的一段时刻内坚持特定注入剂量率所需的电流。规划本钱灵敏的小型电离子透入设备所要完结的作业，能够像直流/直流升压转换器那样简略，它可驱动受控电流经过皮肤，并运用单片机（MCU）操控转换器。
升压稳压器用于将电池的低电压升高到满意高的水平，然后使所需电流经过皮肤。可运用廉价的扣子式锂电池或许碱性电池为贴片电子元件供电。
要一起满意本钱和功用要求，则需求细巧又高度集成的MCU.Microchip的8引脚8位PIC12F1822 MCU就可用于这种设备，其具有内部10位ADC、固定参阅电压、比较器、PWM、硬件定时器和EEPROM，可满意规划的集成要求。固定参阅电压可消除对稳压器或外部参阅电压源的需求，并使规划坚持在8引脚MCU范畴内，以降低本钱并减小电路板尺度。
长时刻监测电子技能的立异正在推进穿戴式医疗设备的开展，患者可长时刻将设备穿戴在身上，然后进步日子质量和医疗保健质量。接连血糖监测仪和可穿戴式心脏监护仪正是此类设备的两个众所周知的示例。
排卵猜测体系是此类设备的一个特例，它将设备的长时刻运用带到了一个全新高度。该设备已被想要取得最大怀孕时机的女人广为运用。DuoFertility品牌的生育监测器便是这样一种可穿戴式设备，如图2所示。此设备由Cambridge Temperature Concepts制作，集成了许多关于长时刻监测体系一般必不可少的特性。
图2：生育监测器的阅读器和传感器女人体内的排卵进程与根底体温的细小改变相关联。准确丈量多个月经周期内的体温改变可有助于预算排卵日。
接连血糖监测仪可规划成最多接连作业一周，而生育监测设备上的传感器可接连丈量根底体温长达六个月。该设备运用此信息进行猜测，最多可提早六天猜测出排卵活动。继续监测细小的体温改变可消除女人有必要手动丈量体温时或许发生的许多变数。
此类设备的规划人员所面对的一个应战是规划出可接连佩带数月的物理外形。在此例中，处理方案是制作由两个部分组成的体系。硬币巨细的传感器单元经过具有生物相容性的粘性贴片附在用户身体上。手持式阅读器单元用于剖析数据，并答应用户将数据传送给医务专业人员进行深入剖析。这种功用区分能够使人体佩带的传感器尽或许小和轻。监测器的传感器和阅读器框图如图3所示。
图3：传感器和阅读器的框图另一个应战是预见用户所在的一切环境以及用户或许参加的活动。因为运用期长达几个月，可穿戴式设备有必要习惯各种状况，包含睡觉、运动、淋浴乃至是滑雪。在这种状况下，传感器的规划及其包装有必要使准确丈量温度成为或许，无论是传感器处于对外界敞开的状况仍是被用户的臂膀掩盖。规划人员运用一对匹配的热敏电阻来处理此问题。这两个热敏电阻可丈量温度以及从传感器一侧到另一侧的暖流，使传感器的精度到达千分之几度。此外，在传感器规划中集成了一个加快计，然后可考虑到用户的运动。
人体佩带的电子元件有必要十分小，这意味着可供装置电池的空间十分有限。因而，传感器规划的另一个应战是坚持极低功耗。该传感器的规划人员运用了8位PIC16F886 MCU，以尽或许减小传感器的电流耗费。他们运用MCU的超低功耗唤醒功用完结了最小电流耗费。
当需求读数时，传感器通电并进行丈量，然后康复到休眠形式；一切操作在1 ms内完结。这个时刻短的唤醒时刻使设备规划人员可完结小于1μA的均匀功耗，因而运用小型钮扣式CR1216锂电池即可满意设备接连作业六个月的要求。
另一个应战是传送丈量数据。此传感器模块运用改善的RFID协议将数据发送到阅读器，抓住阅读器接近传感器即可发动通讯。相关于数据丈量，数据传送需求更高的功耗，因而规划人员将传感器的温度读数保存在16兆字节的独立闪存中，以便最大程度地削减电流耗费。这样阅读器数据将每隔几天上传一次。因为长时刻传感器搜集的数据或许需求由经过培训的人员进行剖析，因而发明一种直接且经济高效的办法来将丈量数据传送到PC和经过Internet进行通讯也是别的一个重要的规划考虑事项。此设备的第二个部分——手持式阅读器即用于此意图。
阅读器经过选用nanoWatt技能的Microchip 16位P%&&&&&%24FJ256GB106 MCU内部的片上USB外设将数据传送到PC.用户可经过前面板按钮输入附加数据，这些按钮经过MCU的内部充电时刻丈量单元（CTMU）和mTouch%&&&&&%式接触技能完结。
设备制作商可与阅读器进行通讯，以进步排卵猜测的准确性。运用这一功用还能够长途重新配置MCU.凭仗其灵活性，制作商能够运转确诊并将软件更新发送到监测体系。
跟着生物学、生理学、化学和电子学范畴的不断立异，旨在长时刻运用的可穿戴式医疗设备将供给新的确诊和医治选项，来应对更多的疾病和病症。
