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全球光學(xué)醫(yī)療器械市場(chǎng)持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)，目前在全球5930億美元的光電子市場(chǎng)中所占的比例越來(lái)越大。光學(xué)組件廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械的許多領(lǐng)域，用于診斷和治療的各個(gè)階段，是提供更精準(zhǔn)手術(shù)、更精確診斷和微創(chuàng)治療的關(guān)鍵，依賴光學(xué)的設(shè)備廣泛用于醫(yī)學(xué)研究、診斷和治療，為需要幫助的人提供最佳診療效果。

光學(xué)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

光學(xué)作為研究光和圖像的行為和應(yīng)用的科學(xué)，是為醫(yī)生提供照明和放大效果，并為進(jìn)入小體腔或內(nèi)部體腔等獲得更好視覺(jué)檢查效果的理想工具。

光與活組織的相互作用是醫(yī)學(xué)光學(xué)的核心。光具有能量，能夠與生物細(xì)胞、組織和器官相互作用。這種相互作用可用于探測(cè)此類生物的狀態(tài)，用于診斷和分析目的，也可用于誘導(dǎo)相同生命系統(tǒng)的變化，并用于治療目的。

激光、傳感器和光學(xué)技術(shù)的進(jìn)步正在提升醫(yī)療器械的能力。制造商生產(chǎn)比以往任何時(shí)候都更高效、更精確、更可靠和更強(qiáng)大的儀器，同時(shí)為醫(yī)療市場(chǎng)提供更高質(zhì)量、更經(jīng)濟(jì)高效的工具。然而在醫(yī)療器械中集成光學(xué)器件有其獨(dú)特的困難和挑戰(zhàn)。每個(gè)光學(xué)組件必須合理設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)，以確保醫(yī)療器械在各種環(huán)境中提供可靠和可重復(fù)的高精度結(jié)果。下面我們分析了部分影響醫(yī)療器械光學(xué)性能的因素。

NEW CHALLENGES

# 精度公差

所有采用先進(jìn)技術(shù)制造的醫(yī)療器械都需要高精度才能滿足當(dāng)下的臨床需求，而基于光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)備又多了一層復(fù)雜性。將微米級(jí)公差的高精度光學(xué)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為可行的、可制造的商業(yè)產(chǎn)品，需要成功完成玻璃或塑料基本材料（光學(xué)設(shè)計(jì)）和金屬（光機(jī)械設(shè)計(jì)）之間的無(wú)縫集成。

這些材料的成功集成減少了早期設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為精確可靠的醫(yī)療商業(yè)品時(shí)所產(chǎn)生的誤差。

#設(shè)備系統(tǒng)集成

作為完整的醫(yī)療器械的一部分，光學(xué)組件也需要具備精確性和可靠性。事實(shí)上，即使功能良好的光學(xué)組件在集成到設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)也可能產(chǎn)生無(wú)法預(yù)期的結(jié)果。

由于各種機(jī)械、電氣和軟件系統(tǒng)的結(jié)合，再加上光學(xué)設(shè)計(jì)中的獨(dú)特挑戰(zhàn)，必須全面協(xié)調(diào)和評(píng)估光學(xué)系統(tǒng)與這些其他工程學(xué)科的集成，以實(shí)現(xiàn)性能目標(biāo)，同時(shí)為監(jiān)管批準(zhǔn)和持續(xù)合規(guī)奠定基礎(chǔ)。

例如，在集成過(guò)程中，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電氣、信號(hào)處理和圖像處理部分以實(shí)現(xiàn)預(yù)期結(jié)果是最佳做法。圖像處理越來(lái)越多地涉及人工智能（AI），這會(huì)在集成過(guò)程中增加更大的復(fù)雜性。

#供應(yīng)鏈管理

光學(xué)系統(tǒng)的組件通常價(jià)格較高，并且采購(gòu)難度也相對(duì)較大，因此光學(xué)組件的供應(yīng)鏈往往不是很流暢，并且異常分散。這種運(yùn)營(yíng)方式為儀器開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)引入了新的風(fēng)險(xiǎn)因素。

由于供應(yīng)商的不穩(wěn)定性、公差不匹配以及交付周期不確定，當(dāng)零件報(bào)廢時(shí)無(wú)法確保供應(yīng)商供貨的流暢度。擁有穩(wěn)定的供應(yīng)鏈、良好的供應(yīng)關(guān)系，可以在所需的公差下生產(chǎn)正確的組件，是保持項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃按時(shí)按預(yù)算進(jìn)行的重要途徑。

#一致性和成本效率

在研發(fā)過(guò)程中，構(gòu)建第一個(gè)工作原型展示了早期的產(chǎn)品潛力。而基于光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)計(jì)需要更多的專業(yè)知識(shí)，這意味著單元組裝可能需要很長(zhǎng)時(shí)間，因此單位成本在規(guī)模上可能不具有商業(yè)可行性。

除此之外，有些醫(yī)療器械能夠通過(guò)原型機(jī)進(jìn)行測(cè)試，可以客觀地描述設(shè)備的性能。對(duì)于光學(xué)設(shè)備，這可能需要圖像質(zhì)量測(cè)試或其他光學(xué)特性測(cè)量等額外的技術(shù)支持。同樣，光學(xué)設(shè)備在整個(gè)制造生命周期需要更多的技術(shù)支持以降低風(fēng)險(xiǎn)并隨著時(shí)間的推移進(jìn)行改進(jìn)。在設(shè)計(jì)階段優(yōu)化器件的可制造性并提前規(guī)劃各種意外情況，有助于生產(chǎn)可重復(fù)的高性能光學(xué)系統(tǒng)。

光學(xué)醫(yī)療器械

光學(xué)系統(tǒng)是復(fù)雜的，對(duì)醫(yī)療器械領(lǐng)域來(lái)說(shuō)是獨(dú)特的挑戰(zhàn)。從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)到制造，提供端到端、多學(xué)科專業(yè)知識(shí)的單一合作伙伴可以幫助光學(xué)創(chuàng)新者順利且經(jīng)濟(jì)高效地開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的所有階段。與其試圖整合來(lái)自多個(gè)供應(yīng)商的多種設(shè)計(jì)輸入，不如與光學(xué)、光機(jī)、電氣、圖像處理和制造過(guò)程集于一體的專家團(tuán)隊(duì)建立積極的合作伙伴關(guān)系，以協(xié)作解決復(fù)雜的醫(yī)療器械挑戰(zhàn)并產(chǎn)生完全優(yōu)化的結(jié)果，從而完成產(chǎn)品從研究、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)以及大規(guī)模制造的所有過(guò)程，同時(shí)可以節(jié)省大量的時(shí)間并快速將新設(shè)備推向市場(chǎng)。