人工智能驅(qū)動(dòng)醫(yī)療保健

產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

人工智能（AI）已經(jīng)是當(dāng)前最熱門的話題之一，隨著AI技術(shù)的快速發(fā)展，應(yīng)用面也越來越廣泛。得益于AI相關(guān)技術(shù)的精進(jìn)，醫(yī)療保健產(chǎn)業(yè)也朝向更智能、更輕巧、更精準(zhǔn)的方向發(fā)展。本文將為您介紹AI技術(shù)在醫(yī)療保健產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展，以及Molex（莫仕）針對(duì)相關(guān)應(yīng)用所做的努力與相關(guān)的解決方案。

人工智能對(duì)醫(yī)療保健產(chǎn)業(yè)帶來革命性影響

近年來，世界越來越意識(shí)到大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的前景。事實(shí)上，使用智能算法和改變游戲規(guī)則的計(jì)算能力，從大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中提取獨(dú)特見解的能力，將對(duì)醫(yī)療保健產(chǎn)業(yè)帶來革命性的影響。

以藥物開發(fā)為例，藥物開發(fā)是一項(xiàng)復(fù)雜且昂貴的業(yè)務(wù)，涉及尋找能夠以非常特定的方式影響生物過程的分子，并將該分子開發(fā)成原型藥物，然后推動(dòng)其完成三個(gè)階段的臨床試驗(yàn)，但是這種方法的失敗率相當(dāng)?shù)母撸灾劣趯⑺幬锿葡蚴袌?chǎng)可能需要數(shù)十年的時(shí)間并花費(fèi)數(shù)億美元。若能運(yùn)用大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)，將有望讓藥物開發(fā)過程更加有效率且節(jié)省更多的成本。

另一方面，互聯(lián)藥物輸送系統(tǒng)也可提供患者更佳的醫(yī)療照護(hù)，這種系統(tǒng)將傳統(tǒng)療法與計(jì)算機(jī)介導(dǎo)的藥物輸送相結(jié)合，以幫助確保患者在正確的時(shí)間獲得正確劑量的正確藥物，它可以通過確保患者遵守劑量方案來幫助患者獲得處方藥物的全部益處，也可以通過監(jiān)測(cè)相關(guān)的生命體征來根據(jù)患者的情況調(diào)整藥物輸送，然后調(diào)整藥物劑量以滿足當(dāng)前的需要。它可以使患者在家生活而不是在醫(yī)院接受治療，并在患者和醫(yī)生之間建立一個(gè)緊密的反饋循環(huán)，以改善監(jiān)測(cè)和監(jiān)督過程，同時(shí)還提供經(jīng)過充分驗(yàn)證的患者數(shù)據(jù)，以便在其他情況下進(jìn)行分析。

此外，社交距離和隔離的需要，意味著人們?cè)讷@得所需的醫(yī)療保健時(shí)將面臨新的挑戰(zhàn)。對(duì)新工作方式的需求催生了一系列新技術(shù)，這些技術(shù)使人們不僅可以遠(yuǎn)程與醫(yī)療服務(wù)提供者聯(lián)系，還可以在家中完成更多診斷和護(hù)理，患者連接到可以定期讀取體溫、血糖水平或血壓等生命體征數(shù)據(jù)的設(shè)備，數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)安全地發(fā)送到云服務(wù)，利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)對(duì)其進(jìn)行分析，然后再存儲(chǔ)或發(fā)送給醫(yī)生或其他專業(yè)人員。

人工智能驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心

與可穿戴設(shè)備快速發(fā)展

想要建立完善的數(shù)字醫(yī)療平臺(tái)，必須先建立數(shù)據(jù)中心，隨著AI性能的快速突破，將掀起了一場(chǎng)為了滿足未來需求的強(qiáng)大數(shù)據(jù)中心競(jìng)賽。隨著AI應(yīng)用的復(fù)雜性不斷提高，以及對(duì)計(jì)算的需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，AI的持續(xù)發(fā)展將為數(shù)據(jù)中心的電源管理帶來了新的挑戰(zhàn)，電源可能決定著哪些數(shù)據(jù)中心可提升到更高一級(jí)的處理水平，并保持領(lǐng)先地位。

另一方面，機(jī)器學(xué)習(xí)算法和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已成為數(shù)據(jù)分析、模式識(shí)別和決策方面的強(qiáng)大工具。然而，這些AI應(yīng)用需要大量的計(jì)算能力和能源才能有效運(yùn)作。訓(xùn)練大型的AI模型可能會(huì)消耗大量電力，圖形處理器（GPU）或張量處理器（TPU）等專用硬件，常常被用來執(zhí)行深度學(xué)習(xí)算法所需的復(fù)雜矩陣計(jì)算，這樣的計(jì)算速度比傳統(tǒng)CPU快得多。這些專用硬件單元旨在處理大量數(shù)據(jù)以及優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)所需的處理。

此外，當(dāng)今一流的數(shù)據(jù)中心可提供高達(dá)112 Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率，許多數(shù)據(jù)中心正在升級(jí)硬件和連接器，以期達(dá)到這種速度和性能水平。打造224 Gbps-PAM4數(shù)據(jù)中心趨勢(shì)已初現(xiàn)端倪，以滿足不斷增長(zhǎng)的AI處理需求。然而，想要讓全世界數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸率總體上翻倍將是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，因?yàn)檫@需要大幅增加發(fā)電量。

另一方面，隨著智能手機(jī)與醫(yī)療可穿戴設(shè)備的普及，結(jié)合觸摸屏的直觀性，讓消費(fèi)者完全放心地使用高度復(fù)雜的功能。此外，隨著5G無線通信網(wǎng)絡(luò)的推出，在不需要物理連接的情況下即可共享大量數(shù)據(jù)，設(shè)備可以在任何地方使用互聯(lián)網(wǎng)，相互交換信息，對(duì)不斷變化的需求和條件做出快速響應(yīng)。

當(dāng)前醫(yī)療保健行業(yè)已經(jīng)推出多種可穿戴設(shè)備，這些精密的設(shè)備尺寸小巧，方便攜帶，因此不再局限于醫(yī)院內(nèi)使用，可以由患者隨身攜帶或佩戴。這些設(shè)備采用微型化的電子設(shè)計(jì)和簡(jiǎn)單的觸摸屏控制造就了新一代的可穿戴技術(shù)，使患者即使在接受監(jiān)測(cè)時(shí)，甚至必須依據(jù)數(shù)據(jù)功能來進(jìn)行治療的情況下，也能自由地進(jìn)行日常生活。

Molex Mirror Mezz增強(qiáng)型連接器

改善人類生活提升醫(yī)療保健系統(tǒng)的效益

Molex和Molex旗下公司Phillips-Medisize憑借其在硬件、軟件和用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)，能夠很好地應(yīng)對(duì)開發(fā)醫(yī)療保健系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。舉例來說，Molex與制藥公司合作，促進(jìn)他們的互聯(lián)藥物輸送項(xiàng)目，支持從概念開發(fā)到臨床供應(yīng)，以及獲得CE標(biāo)志、FDA批準(zhǔn)到設(shè)備商業(yè)推出的整個(gè)過程。

Molex在互聯(lián)藥物輸送系統(tǒng)的開發(fā)中發(fā)揮著其他作用。一方面，Molex提供互連解決方案，使進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析的云數(shù)據(jù)中心能夠高效運(yùn)行。另一方面，Molex正在支持推出下一代5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和支持5G的手機(jī)，這些手機(jī)將連接這些設(shè)備并創(chuàng)建新的用例。

5G具有互聯(lián)醫(yī)療的幾個(gè)關(guān)鍵支持特性，5G標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)目的是每單位面積支持的設(shè)備數(shù)量是4G的1000倍，因此，如果互聯(lián)藥物輸送系統(tǒng)像健身追蹤器一樣普遍，5G將有能力提供所需的連接。此外，低能耗、低數(shù)據(jù)速率的通信標(biāo)準(zhǔn)可能使未來的藥物輸送或相關(guān)醫(yī)療設(shè)備，能夠通過簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行連接。

Molex還致力于與客戶在數(shù)字藥物輸送方面進(jìn)行合作，以此作為改善患者治療效果的新方法。使用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)，臨床醫(yī)生、研究人員可以更準(zhǔn)確地了解藥物、輸送系統(tǒng)和其他醫(yī)療設(shè)備和技術(shù)需要如何調(diào)整，以最好地治療每個(gè)人。

Molex推出多款的解決方案來滿足醫(yī)療保健市場(chǎng)的需求，像是Mirror Mezz增強(qiáng)型連接器可滿足數(shù)據(jù)中心對(duì)更高的電力需求，并實(shí)現(xiàn)相關(guān)的熱管理，可在醫(yī)療AI應(yīng)用中支持224 Gbps（PAM4）的速率進(jìn)行信號(hào)（數(shù)據(jù)）處理。這些連接器可用于450W和1000W GPU型號(hào)，且具有出色的氣冷和液冷性能。針對(duì)可穿戴設(shè)備的連接器，Molex推出被稱為扁平柔性電纜（FFC）的傳統(tǒng)帶狀電纜替代品，Molex的Easy-On系列連接器可提供細(xì)間距的薄型解決方案，可快速、安全地將FFC連接到一系列其他組件。

針對(duì)最新的醫(yī)療設(shè)備集成到5G網(wǎng)絡(luò)所需要的高性能RF連接器和電纜，Molex推出的MCRF系列的微型同軸射頻連接器，可提供高頻板到線解決方案，使設(shè)計(jì)人員能夠?qū)崿F(xiàn)無線LAN、GPS和藍(lán)牙連接，超薄PCB安裝插孔可與預(yù)組裝電纜配合使用。

四排板對(duì)板連接器

高強(qiáng)度與高可靠性的四排板對(duì)板連接器

在人工智能與醫(yī)療保健應(yīng)用中，客戶都希望在不影響性能參數(shù)的情況下滿足產(chǎn)品微型化的市場(chǎng)需求，并希望在插配過程中避免連接器損壞的風(fēng)險(xiǎn)。為了滿足客戶的需求，Molex推出的四排板對(duì)板連接器采用細(xì)間距窄式設(shè)計(jì)，可提供高達(dá)3.0 A的電源，并支持標(biāo)準(zhǔn)SMT工藝，并具有帶內(nèi)蓋的鎧裝包覆成型釘，可提供穩(wěn)健性并防止連接器損壞。四排板對(duì)板連接器具有強(qiáng)大的功能，可提供更高的強(qiáng)度以獲得更可靠的性能，內(nèi)部護(hù)甲和嵌件成型電源釘可保護(hù)插針在批量制造和組裝期間免受損壞，這些功能以及寬體對(duì)位有助于實(shí)現(xiàn)輕松安全的插配并降低故障率。

Molex的四排板對(duì)板連接器首次采用交錯(cuò)電路布局，將插針定位在四排中，信號(hào)觸點(diǎn)間距為0.175毫米，可節(jié)省30%的空間，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高密度電路連接。四排連接器的高度為0.60mm，寬度為2.00mm，長(zhǎng)度則為3.10mm（總間距），這是世界上最小的板對(duì)板連接器，非常適合空間受限的智能手機(jī)、智能手表、可穿戴設(shè)備、AR/VR設(shè)備等。

自2020年以來，Molex已出貨超過5000萬個(gè)四排連接器，以支持全球銷量最高的智能手表。四排板對(duì)板連接器滿足了印刷電路板和柔性組件的小型化趨勢(shì)，可滿足產(chǎn)品微型化需求，為各行各業(yè)創(chuàng)造近乎無限的機(jī)會(huì)。此外，消費(fèi)品和醫(yī)療設(shè)備客戶希望采用精益生產(chǎn)方法來提高生產(chǎn)率，采用更大的卷軸尺寸有助于使用相同的資源來提高產(chǎn)量。

結(jié)語

大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)醫(yī)療保健應(yīng)用帶來了革命性的影響，無論是藥品的開發(fā)，還是互聯(lián)藥物輸送系統(tǒng)、遠(yuǎn)程健康數(shù)據(jù)監(jiān)控，還是醫(yī)療可穿戴設(shè)備的應(yīng)用，都將借助AI技術(shù)來改善人類的生活。Molex推出的多款連接器解決方案，可以滿足AI與醫(yī)療保健應(yīng)用在電源、可穿戴設(shè)備、射頻天線連接等應(yīng)用需求。

審核編輯：湯梓紅