AI技術(shù)在醫(yī)療保健產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展

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(lái)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(lái)革命性影響

近年來(lái)，世界越來(lái)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(jiàn)解的能力，將對(duì)醫(yī)療保健產(chǎn)業(yè)帶來(lái)革命性的影響。

以藥物開(kāi)發(fā)為例，藥物開(kāi)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(guò)程的分子，并將該分子開(kāi)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(kāi)發(fā)過(guò)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?；颊咴谡_的時(shí)間獲得正確劑量的正確藥物，它可以通過(guò)確?；颊咦袷貏┝糠桨竵?lái)幫助患者獲得處方藥物的全部益處，也可以通過(guò)監(jiān)測(cè)相關(guān)的生命體征來(lái)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(guò)程，同時(shí)還提供經(jīng)過(guò)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(guò)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(lái)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(lái)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(lái)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(wú)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(lái)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(kāi)發(fā)醫(yī)療保健系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。舉例來(lái)說(shuō)，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(kāi)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(guò)程。

Molex在互聯(lián)藥物輸送系統(tǒng)的開(kāi)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(lái)的藥物輸送或相關(guān)醫(yī)療設(shè)備，能夠通過(guò)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(lái)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(wú)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(guò)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(lái)，Molex已出貨超過(guò)5000萬(wàn)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(wú)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(lái)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(lái)提高產(chǎn)量。

結(jié)語(yǔ)

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(lái)了革命性的影響，無(wú)論是藥品的開(kāi)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(lái)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