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分析便攜式家用醫(yī)療產品的電子元器件設計對策

出處:—— 發(fā)布于:2011-07-17 13:45:21

  “在醫(yī)療電子領域,‘中國越來越世界化,世界越來越中國化’的趨勢十分明顯,中國的醫(yī)療電子廠商要把握好當前的機遇,在技術與市場兩個方面取得突破?!痹谌涨坝蓜?chuàng)意時代主辦的第三屆中國國際醫(yī)療電子技術大會(CMET2010)上,來自醫(yī)療電子分析機構、整機、IC及元器件、工業(yè)設計、制造工業(yè)等多方面的齊聚一堂,共同為中國醫(yī)療電子產業(yè)的發(fā)展獻言進策。

  由于對人體安全會產生直接或間接的影響,各國對醫(yī)療器械產品都設定了分類。協(xié)調工作組制定出的通用標準將醫(yī)療器械分為ABCD 4級,A級是指當發(fā)生故障時,對人體產生的危害很低的產品,例如X光片、手術刀、鑷子等不銹鋼小型器具、手術用無紡紗布、醫(yī)用脫脂棉、手術臺、手術照明設備、口腔科專用器械、手術顯微鏡、家用急救繃帶等;B級是指危害較低的產品,例如連續(xù)血糖檢測儀、透析器、人工心肺器血泵、人工呼吸器、植入式助聽器、心臟除顫器、體外心臟起搏器、輸液泵、自我檢測用血糖儀等。D是指植入式心臟起搏器、植入式除顫器、植入式注射器、植入式輔助人工心臟系統(tǒng)等高風險產品。

  郭健石介紹道,村田制作所是一家以陶瓷為主要原材料,生產制造應用于各種領域的被動電子元件供應商,由于將安全作為要素,所以在醫(yī)療應用中,村田的產品都有嚴格的區(qū)分,即只適用于A級以及B級,如需用于C級,需針對個別產品酌情處理。在確認對人體安全的風險程度以及故障安全等設計因素后,才能選擇適合的產品。而D級產品,村田并不對應。

  在EMI濾波器產品方面,IEC60601等國際標準中對醫(yī)療器械的噪聲除去做出了要求,村田擁有眾多產品可有效抑制噪聲,能夠滿足醫(yī)療器械對EMI問題的需求。村田可以提供BLM-H系列,BLM-G系列等高頻元件的新產品來應對市場的要求。在設備的數(shù)字化和高速化的背景下,需要產品能夠應對大電流。EMI濾波器的插入損耗與濾波網絡的網絡參量以及源端和負載端的阻抗有關。為避免濾除有用信號, 插損指標須謹慎提出。不論是軍用還是民用EMC標準, 對設備或分系統(tǒng)的電源線傳導干擾電平都有明確的規(guī)定, 預估或測試獲得的EMI傳導干擾電平和標準傳導干擾電平之間的差值即所需的EMI濾波器的插損。然而, 對不同的單臺設備都進行EMC 測試, 而后分析其傳導干擾特性, 設計合乎要求的濾波器, 這在實際工程中顯然是不可能的。事實上, 國家標準中規(guī)定了電源濾波器插入損耗的測試方法。

解讀便攜式家用醫(yī)療產品的電子元器件設計對策

  陶瓷壓電蜂鳴器被大量用于各種電子設備上作為確認音,故障警告音等。村田的2KHz,4KHz產品在原本的引線型之后,又推出了SMD型產品。便攜式醫(yī)療器械的應用中,主要使用的是SMD型PKLCS系列。

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  可調電阻也同樣有引線型和SMD型兩種產品,在醫(yī)療領域中以SMD為主。SMD型產品又分為溫度穩(wěn)定性較高的金屬阻抗型,經濟實惠的樹脂阻抗型,在助聽器上使用的大多是小型樹脂阻抗型PVF2系列。

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  郭健石還介紹了村田無線模塊,他說,村田在去年的日本高新技術博覽會上,作為模塊制造商,展示了世界BLE (Bluetooth Low Energy),現(xiàn)在正在進行量產前的緊張開發(fā)。single型BLE的特長就在于耗能低,可以預見將來在現(xiàn)在的無線還無法使用的電池驅動設備中發(fā)揮作用。Dual型BLE的特點在于能連接現(xiàn)有的BT,無法大幅降低消耗電力,但很適合用于手機和電腦等,當然,同樣適合于醫(yī)療健康領域。該聯(lián)盟的宗旨是制定通用標準來結合各種設備產品和服務。而所采用的無線通信方式中,將來預計會越來越普及的就是Bluetooth以及Bluetooth Low Energy。BLD現(xiàn)在雖然仍還在制定過程中,但可以用于原有的無線通信所無法適用的電池驅動設備。將來它在體重計,血壓計,血糖儀等家用自我診斷設備中的使用,一定會加速它的普及。

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  而在電源領域,村田擁有30年以上的實際成果,各種醫(yī)療設備廠家也都囊括其中。其AC/CD QFM系列產品適應醫(yī)療器械的EMI標準UL/EN60601,可滿足醫(yī)療器械的電源的靜噪需要。特別是用于血壓監(jiān)測儀等醫(yī)療設備的1W絕緣型DC-DC轉換器,NMS系列和NMH系列有著良好的業(yè)績。除此之外,還有各種被如DOSA或Brick等,對形狀和端子功能等制定統(tǒng)一標準的聯(lián)盟所認可的產品。

  郭健石以幾個典型的醫(yī)療電子設備為例,詳細講述了被動元件的選型策略,詳情可參看村田郭健石的演講材料,給了我們對醫(yī)療電子設備有了一定的了解。


  
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