У медыцынскай прамысловасці, вельмі надзейныя электронныя кампаненты неабходныя для розных прылад - пачынаючы ад сістэм, якія дыягностыкі, такія як магнітныя рэзанансныя візуалізацыі (МРТ) машыны, у implantable прылады, якія лячыць пацыент, такіх як кардыёстымулятар і implantable сардэчна-дэфібрыратары (ICDS ).
X-Ray Ray або рэнтгенаўскае вобраз чалавечай грудзей з размяшчэннем кардыёстымулятара або кардыяграфіі кардыёстымулятар для кіравання сэрца ў пацыента арытміі. Праверце канцэпцыю.
У той час як на паверхні, дыягнастычнае абсталяванне і імплантаваныя прылады зусім розныя, электрычныя інжынеры, якія працуюць на гэтых прыладах падзяляюць шмат адных і тых жа агульных праблем. Яны ўключаюць у сябе выбраўшы няўдачу-бяспечныя электронныя кампаненты, прызначаныя для жыцця надзейнасці і забеспячэння партнёраў пастаўшчыкоў могуць задаволіць галіновыя стандарты.
Незалежна ад прылады, калі гэтыя праблемы не з'яўляюцца верхнімі і кампанентам, які не выкарыстоўваецца спецыяльна для медыцынскіх ужыванняў, можа быць дарагі рамонт або катастрафічны невыкананне імплантаванага прылады, якое можа запатрабаваць інвазівной хірургіі, каб аднавіць яго.
Кампаненты высокай надзейнасці
Вытворцы медыцынскіх прылад рэгулююцца агенцтвамі, такімі як арганізацыі міжнародных стандартаў і харчовай прамысловасці ЗША і адміністрацыі наркотыкаў для таго, каб падтрымліваць высокі ўзровень надзейнасці. У той час як мэта гэтых арганізацый, каб усталяваць стандарты для забеспячэння медыцынскіх прылад падтрымліваць высокі ўзровень надзейнасці, цяжар не павінен падаць выключна на дызайнераў медыцынскіх прылад.
Замест гэтага, дызайнеры прылады павінны пераканацца, што жорсткія элементы кіравання, размешчаныя на іх для распрацоўкі, распрацоўкі і вытворчасці гэтых прылад таксама сустракаюцца пастаўшчыкамі яны выбіраюць для кампанентаў, такіх як шматслойныя кераміцы (MLCCS), аднаслаёвыя кандэнсатары і трымер Кандэнсатары.
Напрыклад, развіццё прылады, якое неабходна функцыянаваць на высокіх напружаннях, напрыклад, ICD, які працуе ў 600В або 900V, кампаненты павінны быць распрацаваны і пратэставаны, каб вытрымліваць напружанне значна вышэй, чым тыповыя працоўныя напружання прылады. Дызайнер медыцынскага прылады павінна прыцягнуць пастаўшчыкоў у дыскусіі аб выбары кампанента і быць цалкам празрыстай з патрабаваннямі напружання.
Акрамя таго, каб абараніць надзейнасць, дызайнер павінен быць упэўнены, што пастаўшчык выконвае апёку ў тэстах пры падвышаных узроўнях напружання і тэмпературы, і што ўсе кампаненты 100% электрычныя выпрабаванні і візуальна агледжаны ў адпаведнасці з строгімі крытэрамі прадукцыйнасці.
Нарматыўныя праблемы
У дадатак да прадухілення адмовы прылады, выбраўшы пастаўшчык, прысвечаны прадастаўленне кампанентаў высокай надзейнасці для медыцынскай прамысловасці, дызайнеры медыцынскіх прылад павінны быць упэўненыя, што электронныя кампаненты, якія яны выкарыстоўваюць выканаць розныя спецыфікацыі прамысловасці. Дзве асноўныя спецыфікацыі для большасці медыцынскіх кампанентаў з'яўляюцца Mil-PRF-55681 і Mil-PRF-123.
У сутнасці, Mil-PRF-55681 з'яўляецца спецыфікацыя найбольш шырока выкарыстоўваецца ў галіне медыцынскіх імплантаваных прылад. Ён вызначае сярэдзіну стабільны дыэлектрычныя прызначаны як Bx. Спецыфікацыя MIL-PRF-123 ахоплівае агульныя патрабаванні да высокай надзейнасці, агульнай мэтай (BX і BR дыэлектрычныя варыянты), а таксама тэмпературнай стабільнай (BP і BG) керамічных дыэлектрычных фіксаваных кандэнсатараў як праз-адтуліну і паверхневых установак прылад.
А таксама глыбокае разуменне гэтых двух стандартаў, а таксама любых іншых, якія могуць быць неабходныя для канкрэтнага прыкладання, пастаўшчык мае патрэбу ў працэсы ў месцы для аперацый, тэставання і забеспячэння якасці. Яна таксама павінна забяспечыць дакументацыю, такія як чарцяжы кіравання крыніцай (SCPS), якія рэгулююць кожны аспект кампанентаў, якія пастаўляюцца. Гэта крытычна, але часам выпускаць з-пад увагі, частка працэсу праектавання. SCPS забяспечваюць апісанне інжынернай, кваліфікацыі і прыёмкі крытэрыі для дастаўкі спецыялізаваных кампанентаў для крытычных прыкладанняў. Гэты тып дакументацыі можа зрабіць яго прасцей для дызайнераў прылад для забеспячэння адпаведнасці з адпаведнымі стандартамі і правілы, такія як Mil-PRF-55681 і Mil-PRF-123.
EMI ў implantable прылад
Акрамя гэтых агульных галіновых шырокіх меркаванняў для надзейнасці, ёсць некаторыя дадатковыя канкрэтныя прыкладання праблемы для медыцынскай электронікі.
Напрыклад, сёння існуе шмат крыніц праводзяцца і выпраменьванага электрамагнітнага ўмяшання (EMI), што можа патэнцыйна парушыць функцыю імплантаваных медыцынскіх прылад. Гэта можа ўключаць у сябе выкідваючы рытм кардыёстымулятара або выклікаючы ICD, каб ілжыва адчуць нерэгулярнае сэрцабіцце, пасылаючы шок, які не патрабуецца.
Для ліквідацыі EMI і паменшыць гэтыя рызыкі, дызайнеры медыцынскіх прылад могуць выкарыстоўваць Feedthrough фільтр, выраблены з многопластовый масіва планарных або захворвання кандэнсатара. Гэтыя Фільтры Feedthrough выкарыстоўваецца ў пункце падлучэння, каб гарантаваць, што непажаданы шум, такія як EMI, ліквідаваны, прадухіляючы такія пытанні, як шыпы напружання.
Гэты метад фільтрацыі EMI ўключае ў сябе кандэнсатар формы, як пончык з вядзе, якія перавозяць сігналы, якія праходзяць прама праз кандэнсатар. Знешні выгляд кандэнсатара прымацаваны да EMI Shield, які ўтварае Faraday клетку вакол абароненага схемы. З дапамогай гэтых фільтраў, устаноўленых у сценцы Фарадея клеткі, любы ўваходныя або выходныя кабелі будуць праходзіць праз фільтры, якія будуць адфільтроўваць высокую частату, праведзенае ўмяшанне, у той час як Faraday клетка абараняе ад выпраменьванага ўмяшання (малюнак 1).
Гарызантальныя электроды ў рамках кандэнсатара выступае ў якасці пашырэньні да сценкі Faraday клеткі, што можа прывесці да выдатнай прадукцыйнасці высокай частоты. Фільтраваныя Feedthroughs маюць нізкую эквівалентнае супраціў серыі і эквівалентную серыю індуктыўнасць, і можа быць герметычна запячатаны замест запячатаны з смалой. Гэтыя фільтры прызначаныя для высока- або нізкага напружання прылад.
Кампаненты MRI абсталявання
MRI машыны і ўсё медыцынскае абсталяванне, якое выкарыстоўваецца ў іх, такія як прылады пацыента маніторынгу, патрабуюць спецыяльных меркаванняў надзейнасці. Адна з самых вялікіх пытанняў, што медыцынскія дызайнеры прылады сутыкнуліся з MRI машыны з'яўляецца тое, што ўсе кампаненты, якія выкарыстоўваюцца або вакол машыны не могуць праяўляць любы магнетызм. Гэта з'яўляецца складанай задачай, таму што стандарт MLCC можа ўтрымліваць базавы метал электроду з нікеля, або дыэлектрычныя і электрод можа выкарыстоўваць нікель бар'ер аздаблення для прадухілення прыпоя вылугаванне ў канчатках - яшчэ нікель з'яўляецца Ferromagnetic.
Для таго, каб стварыць надзейны і стабільны тэрмін немагнітнага MLCC, пастаўшчыкі абмежаваныя ў матэрыялах, якія яны могуць выкарыстоўваць. Два рэкамендуемыя варыянты ўключаюць срэбра Palladium (AGPD) спеченные спыненне або медны бар'ер пласт. У той час як спыненне AGPD з'яўляецца добрым варыянтам, ён схільны да прыпой Ліч, які можа прывесці да пытанняў прадукцыйнасці. З іншага боку, медна-бар'ер не будзе мець праблемы з прыпой вылугаваннем, але гэта можа быць успрымальным да акісляцыі і карозіі. Гэта, аднак, сумяшчальны з вядучымі і звычайнымі варыянтамі паяльнікам і таксама менш дарагі, чым AGPD.
Іншая неабходнасць пры ліквідацыі магнетызму заключаецца ў выкарыстанні не-магнітных Dopants, або дабаўкі, у керамічных дыэлектрыках. Розныя камбінацыі элементаў могуць быць выкарыстаны для стварэння правільных дыэлектрычных уласцівасцяў і ліквідаваць магнетызм, але гэта можа абмежаваць дыядэнсаванне дыяпазонаў даступныя.
Незалежна ад таго, якога тыпу медыцынскага прылады распрацоўваецца, гэта, верагодна, будзе атрымліваць меншыя і больш магутныя з кожным пакаленнем.Гэта не змяняе неабходнасць дызайнераў прылад для задавальнення патрэбаў і правілаў, каб забяспечыць абсталяванне будзе падтрымліваць тэрмін службы надзейнасці.
Для таго, каб быць упэўненым, адабраныя электронныя кампаненты не будуць прычынай пытанняў з прыладай у доўгатэрміновай перспектыве, гэта добрая практыка для дызайнераў кансультацыі спецыяльнасці вытворца кампанентаў у пачатку працэсу праектавання.Пастаўшчыкі, якія ўжо знаёмыя з апрацоўкай складанасцяў, якія прыходзяць з высокай надзейнасці, высокатэмпературных і высокачастотных прыкладанняў добра абсталяваныя, каб забяспечыць электронныя будаўнічыя блокі, якія будуць гарантаваць, што любая медыцынская прылада пабудавана да апошняга.
