醫療器械計算機仿真技術現狀及發展

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本文主要研究醫療器械計算機模擬仿真技術現狀及發展趨勢，首先分析醫療器械計算機模擬仿真技術應用實現的價值、驗證模型的建立和使用的特點、醫療器械的市場供應份額情況，然后探討醫療器械計算機模擬仿真技術發展趨勢，實現醫療器械生產的智能化一體化；開展農村醫療器械的生產；需要醫療器械企業提高自身創新能力；與藥品的聯系日益緊密，希望能為關注此話題的研究學者提供參考意見。

引言

在現代工業生產中，醫療器械的加工是重要的構成。如今信息技術在快速的發展，并且得到了廣泛的應用。因此增加醫療器械的信息技術含量已經成為發展的重要方向。仔細研究目前醫療器械生產加工的情況，可以發現國內的生產技術和國外的生產技術相比仍有較大的差距，所以國內的醫療器械生產企業十分的需要引入先進的技術，讓企業生產產品的轉型能夠有所突破。

一、醫療器械計算機模擬仿真技術現狀

（一）醫療器械計算機模擬仿真技術應用實現的價值

醫療器械CAE技術的出現反應了傳統醫療器械生產和計算機技術的融合。應用該技術在整個器械生產的過程中都會有計算機技術的輔助。應用計算機技術能夠準確的分析醫療器械的強度、剛度以及醫療器械的彈塑性。應用醫療器械CAE技術實現對器械結構的優化，提高器械的性能。在醫療器械領域應用的計算機模擬技術包括計算機圖形技術、數字交換技術、管理工程數據信息技術。其中的計算機圖形處理技術是模擬仿真技術應用的基礎，只有實現圖形信息的完善，才能實現技術應用的良好效果。信息管理機制的建立是技術應用取得較好成效的關鍵因素。CAE系統的高效利用能夠促進計算機模擬仿真技術的成熟。CAE系統的作用是提高計算的精度，進而實現醫療器械設備的較高精度，也能保證醫療器械設備使用性能的科學合理。當醫療器械的設計制作趨于完善，那么器械制作的返工率和廢品率就會大大降低，因此能夠減少生產成本的投入。

（二）驗證模型的建立和使用

客觀的評價計算機模擬仿真技術，該技術實現的是對事物屬性的接近模仿，也就是說只做到了相對仿真。而且在使用計算機模擬仿真技術時還會受到一定的限制。使用仿真技術時，在一定的目標要求下，剝離分析對象的某一特性，然后根據分析情況建立模型，在輸入數據和模擬過程之后，得出結果，最后還要經過對比判斷，才能得知建立的模型是否符合實際情況。利用模擬過程得到的結果，要對模型進行調整，在不斷的模擬、分析、調整過程中，確保建立的模型符合使用的需求。驗證模型的建立要能反應模擬對象的某一特性，要能夠符合系統各個組成部分的關系，還要與系統整體的輸出情況相符合。計算機技術和仿真技術的結合實現了二者功能的有效發揮。滿足仿真技術的應用需求。目前計算機模擬仿真技術已經能夠在制造醫療器械領域系統使用，有效提高醫療器械生產的技術含量和生產速度。

（三）醫療器械的市場供應份額情況

在我國的醫療器械高端市場中，世界行業巨頭及其產業下的拳頭產品占有主導地位。這是因為這些企業有著十分強大的資金力量，也有著十分深厚的研發力量。他們引導著市場的需求，引導著產品升級的方向。外企進入中國市場，繁榮了國內的醫療器械市場，為醫院內器械設備的轉型升級提供支持。與此同時嚴重威脅了國內的醫療器械生產企業的生存和發展。高端醫療器械具有技術壁壘高的特點，因此產品價格標準高、利潤點高。國內的企業側重于在中低端市場發展，競爭十分激烈。目前國內的二三線城市醫院衛生行業得到了較大程度的擴容。受此影響，國際的高端品牌開始走向本土化，大力的發展中低端市場的產品。中國的醫療器械生產水平雖然并不樂觀，但是也有能夠領先國際水平的技術，比如超聲聚焦技術。但是多數的醫療器械技術水平與國外相比遠遠不及。國內的三級醫院一般使用進口器材。二級醫院有三分之二的器材要從國外引進。值得一提的是之前國內心臟支架的供應一直被國外企業壟斷，而如今國產支架的供應已經能夠占到市場份額的70%。

二、醫療器械計算機模擬仿真技術發展趨勢

（一）實現醫療器械生產的智能化一體化

目前內醫療器械生產在不斷的轉型，已經將計算機計算應用其中，行業內將應用計算機模擬仿真技術作為企業突圍的措施。與傳統的生產技術相比，應用計算機模擬方針技術有著一定的優勢。在生產醫療器械的行業中，已經加快實現計算機模擬仿真技術的應用。比如在熔煉、充體、固型等操作中可以將計算機仿真模擬技術應用其中，不僅如此在醫療器械的生產過程中，也可以將計算機模擬仿真技術應用其中，完善生產過程中材料性質參數信息的管理，建立實驗模型，精準預測生產醫療器械的產品缺陷，讓整個生產過程得到優化。應用計算機模擬仿真技術會實現醫療器械生產的智能化一體化，會大大減少人工的設計成本。通過CAD技術和CAE技術的結合，會讓醫療器械的制作工藝得到優化。推動模擬仿真技術和數字化管理技術的結合，會實現管理的高效性。

（二）積極開展農村醫療器械的生產

我國的農村基層在較長的時間段內都沒有得到好的發展，因此基層的醫療機構有很大的發展空間。具統計我國的農村基層醫療機構僅占全國范圍內總數的7%。但是農村的醫療機構卻承載著較大的就診數量，可以占到全國總數的60%。農村醫療機構在服務網絡的建立上是十分匱乏的，但是其中卻有著較高額度的需求量。現今國家推進新醫改，要加強農村醫療的網絡建設。所以國內的農村醫療器械有著巨大的市場需求量。鄉鎮的大型醫院需要更新醫療設備，具統計農村醫院需要更新醫療設備的數量達30萬家。其中大設備急需更新換，尤其是口腔器械設備，國內的口腔醫院有半數的設備需要依靠進口。而且人們對于口腔衛生的保健意識越來越高，醫學口腔科的需求有持續增長的趨勢。因此在農村范圍內口腔醫療器材也是醫療器械計算機模擬仿真技術發展的方向。

（三）醫療器械企業提高自身創新能力

要想讓醫療器械計算機模擬仿真技術在未來的發展取得較好的成績，企業必須要提高自身的創新能力。目前國內生產企業的創新能力不足，生產的醫療器械缺少原創性產品，正是因為如此與發達國家的生產技術相比仍有很大的差距。在未來的發展中可以積極的利用數字技術的進步獲得一定的成效。比如有科研人員利用藍牙技術，實現了對現有醫療器械的改進，制造出了智能性的醫療產品，將檢測病人的相關生命體征信息通過手機傳輸至主治醫生的電腦上，實現了對病人身體情況的實時監控。目前已經有類似的基于藍牙技術的監控儀在發達國家上市。為了盡快實現與世界先進的醫療器械制造技術的接軌，國內的制造企業應該積極的創新發展，在醫療器械計算機模擬仿真技術的基礎上，研發出有創新意義的醫療器械。醫療器械的研發要找準產品發展的新方向，要順應全球醫療市場的發展趨勢，實現產品的升級和轉型。

（四）與藥品的聯系日益緊密

以美國的醫療器械生產商生產的產品為例，實現了植入性胰島素泵和血糖自動分析傳感器的結合，這一機械被稱作是智能型的胰島素泵。在使用時會根據患者身體內的血糖含量智能的判斷是否需要注射胰島素，并且還能夠計算出應該注射的量。這一器械的作用是避免糖尿病患者由于低血糖而面臨危險。在全球的醫療市場范圍內，藥-械組合的產品受到歡迎，主要的類型是預充式的注射器。能夠智能的對人體進行胰島素、生長激素、疫苗的注射。另外還有藥物洗脫血管支架、植入性的長效緩釋宮內節育器。由此可見，在未來的一段時間內，藥-械組合的產品會是醫療器械發展的一大方向。此種類型的器械制造重點依靠的技術是嵌入式軟件，內部醫療軟件的性能會較大程度的決定患者的使用體驗。醫療器械計算機模擬仿真技術的發展趨勢會向著藥-械組合前進。而在整個醫療器械生產的過程中可能會面臨高溫、高強度的危險，有效的應用計算機軟件技術會大大的減少隱患的存在，能夠為醫療器械的生產提供安全的環境。

三、總結

綜上所述，研究醫療器械計算機模擬仿真技術現狀及發展趨勢，發現國內農村基層的醫療機構有很大的發展空間，因此要積極開展農村醫療器械的生產，還發現目前國內生產企業的創新能力不足，所以國內企業研究醫療器械計算機模擬仿真技術要提高自身的創新能力，致力于制造智能性的醫療產品，生產的產品還要加強與藥品的結合。

參考文獻

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作者:季懷魁 單位:北京眾恒志信科技開發股份有限公司