Medikuntzan, osagai elektroniko fidagarriak beharrezkoak dira, diagnostikatzen dituzten sistemetatik, hala nola, erresonantzia magnetikoen irudiak (MRI) makinak, gaixoak tratatzen dituzten gailuak ezartzeko, hala nola markagailuak eta inplantagarriak diren kardioverragailu-desfibriladoreak (ICDS) ).
Bularreko X izpiak edo X izpiak giza bularreko irudia Pacemaker kokapenarekin edo kardiztadun karpetarekin, arritmia gaixoen bihotzean kontrolatzeko. Kontsultatu kontzeptua.
Azalera, diagnostiko ekipamenduak eta inplantible gailuak desberdinak dira, gailu horietan lan egiten duten ingeniari elektrikoek erronka orokor bereko asko partekatzen dituzte. Horien artean, bizitza osorako fidagarritasunerako diseinatutako osagai elektronikoak hautatzea eta hornitzaileen bazkideek industriako estandar espezifikoak bete ditzakete.
Gailua edozein dela ere, gai horiek goiko eta aplikazio medikoetarako berariaz diseinatuta ez dauden osagaiak erabiltzen dira, konponketa garestiak edo hutsegite katastrofikoa izan liteke hori konpontzeko kirurgia inbaditzailea behar duen gailu inplantarioan.
Fidagarritasun handiko osagaiak
Gailu medikoen fabrikatzaileek agentziek arautzen dituzte, hala nola nazioarteko estandarren erakundea eta AEBetako Elikadura eta Droga Administrazioa, fidagarritasun maila gorena mantentzeko. Erakunde horien xedea estandarrak ezartzea da, gailu medikoek fidagarritasun maila handiena mantentzeko, zama ez da gailu medikoen diseinatzaileetan soilik erori behar.
Horren ordez, gailu diseinatzaileek ziurtatu beharko lukete gailu horien diseinua, garapena eta fabrikaziorako jarritako kontrol estuak, hala nola, geruza anitzeko zeramikazko kondentsadoreak (MLCCS), geruza bakarreko kondentsadoreak eta ebakitzaile kondentsadoreak.
Adibidez, tentsio altuak funtzionatu behar dituen gailua garatzea, hala nola, 600V edo 900V-tan funtzionatzen duen ICD bat, osagaiak diseinatu eta probatu behar dira tentsioei gailuaren funtzionamendu tentsio tipikoak baino askoz altuagoak izateko. Gailu medikoko diseinatzaile batek hornitzaileak izan behar ditu osagaien hautaketaren inguruko eztabaidetan eta tentsio eskakizunekin guztiz gardena izan.
Gainera, diseinatzaileak ziurtatu behar du hornitzaileak erredurak egiten dituela tentsio eta tenperatura maila altuetan eta osagai guztiak% 100 elektrikoki probatu eta ikusmen ikuskatzen dituztela errendimendu irizpide zorrotzak betetzeko.
Erronka arautzaileak
Gailuaren hutsegitea prebenitu egin da industria medikoetarako fidagarritasun handiko osagaiak eskaintzeaz gain, gailu medikoen diseinatzaileek ziurtatu behar dute industria-zehaztapen ugari betetzen dituzten osagai elektronikoak. Osagai mediko gehienentzako bi zehaztapen nagusiak MIL-PRF-55681 eta MIL-PRF-123 dira.
Funtsean, MIL-PRF-55681 inplantiboko gailu medikoen arloan gehien erabiltzen den zehaztapena da. Bx gisa izendatutako Dielektriko Mid-M-k definitzen du. MIL-PRF-123 zehaztapenak fidagarritasun handiko, helburu orokorraren (BX eta BR Dielektrikoko aukera) eta tenperatura egonkorra (BP eta BG) zeramikazko finkoko kondentsadore finko dielektrikoak dira, zulotik eta gainazaleko gailuetarako.
Baita bi estandar hauen ulermen sakona ere, eta aplikazio jakin baterako beharrezkoak diren beste batzuk, hornitzaile batek prozesuak behar ditu eragiketak, probak eta kalitatea bermatzeko. Dokumentazioa ere eman behar du, hala nola, hornitutako osagaien alderdi guztiak arautzen dituzten iturburu kontroleko marrazkiak (SCDS). Diseinu prozesuaren zati kritikoa da, baina batzuetan ahaztea. SKDS-ek ingeniaritza deskribapen, titulu eta onarpen irizpideak eskaintzen ditu aplikazio kritikoetarako osagai espezializatuak emateko. Dokumentazio mota honek errazagoa izan daiteke gailu diseinatzaileek MIL-PRF-55681 eta MIL-PRF-123 bezalako arauak eta arauak betetzen direla ziurtatzea.
EMI gailu inplantibleetan
Fidagarritasunerako industria osoko gogoeta orokor hauetatik haratago, medikuen elektronikarako aplikazio espezifikoetarako erronka gehigarriak daude.
Adibidez, gaur egun interferentzia elektromagnetiko ugari (EMI) iturri ugari daude, gailu mediko inplantarioen funtzioa eragin dezakeena. Horrek izan dezake paketatzaile baten erritmoa botatzea edo ICD bat bihotz taupada irregular bat sentitzea eragin dezake, behar ez den shock bat bidaliz.
EMIak ezabatzeko eta arrisku horiek murrizteko, gailu medikoen diseinatzaileek geruza anitzeko planar array edo capacitor diskoteka batetik egindako iragazki bat erabil dezakete. Feedhrough iragazki hauek konexio puntuan erabiltzen dira, nahi ez diren zaratak, esaterako, EMIa, ezabatzen dela, tentsio-puntuak bezalako gaiak saihestuz.
EMI iragazteko metodo honek donut itxura duen konformatzaile bat da, zuzenean kondentsadorearen bidez pasatzen diren seinaleak eramaten dituztenak. Kondentsadorearen kanpoaldea EMI ezkutuari atxikita dago, zirkuitu babestuaren inguruan faraday kaiola osatzen duena. Faraday kaiolaren horman muntatutako iragazki hauekin, sarrerako edo irteerako kableak iragazkien bidez igaroko dira, maiztasun handiko interferentziak iragaziko dituztenak, Faraday kaiolak irradiatutako interferentzien aurka babesten dituen bitartean (1. irudia).
Kondentsadorearen barruko elektrodo horizontalak Faraday kaiolaren hormaren luzapen gisa jarduten du, maiztasun handiko errendimendu bikaina sor dezakeena. Iragazitako pentsuak serieko erresistentzia baxua eta serieko induktantza baliokidea dute, eta hermetikoki zigilatu daitezke erretxina batekin zigilatu beharrean. Iragazki hauek tentsio altuko edo baxuko gailuetarako diseinatuta daude.
Osagaiak MRI ekipamenduetan
MRI makinak eta horietan erabiltzen diren mediku ekipamendu guztiak, hala nola pazientearen jarraipen gailuak, fidagarritasunari buruzko gogoeta bereziak behar dituzte. Gailu medikoen diseinatzaileek MRI makinekin topo egiten duten arazo handienetako bat da makinaren edo inguruan erabilitako osagai guztiek ezin dutela magnetismorik erakutsi. Erronka da MLCC estandar batek nikelez egindako base metaliko elektrodoa izan dezakeelako, edo nielektriko eta elektrodoak Nickel Barrera akabera erabil dezake, soldadura lixibiatzeko ekiditeko, baina nikela da, hala ere, nikela ferromagnetikoa da.
MLCC ez-magnetiko ez-maila fidagarria eta egonkorra sortzeko, hornitzaileak erabil ditzaketen materialetan mugatuta daude. Gomendatutako bi aukera daude zilarrezko palladium (AGPD) amaitzea edo kobrezko hesiaren geruza. AGPD baja aukera ona den bitartean, solder leach-era joera da, eta horrek errendimendu arazoak sor ditzake. Bestalde, kobre hesi batek ez du soldadura lixibiarekin arazorik izango, baina oxidazio eta korrosioarekiko jasan dezake. Hala ere, berunik gabeko eta ohiko soldadura aukerekin bateragarria da eta AGPD baino garestiagoa da.
Magnetismoa ezabatzean beste beharra da dimentitate ez-magnetikoak edo gehigarriak, zeramikazko dielektrikoetan erabiltzea. Elementu konbinazio desberdinak erabil daitezke propietate dielektriko zuzenak sortzeko eta magnetismoa kentzeko, baina horrek eskuragarri dauden gaitasunak mugatu ditzake.
Ez dio axola zer nolako gailu medikoa diseinatzen ari den, litekeena da belaunaldi bakoitzarekin gero eta indartsuagoa izatea.Horrek ez du aldatzen gailuaren diseinatzaileen beharra, ekipamenduak bizitza osorako fidagarritasuna mantenduko duela ziurtatzeko baldintzak eta arauak betetzeko.
Hautatutako osagai elektronikoak ziurtatzeko ez da epe luzera gailu batekin gaien kausa izango, praktika ona da diseinatzaileek diseinu prozesuaren hasieran osagai espezializatuen fabrikatzaile bat kontsultatzea.Fidagarritasun handiko, tenperatura altuko eta maiztasun handiko aplikazioekin batera datozen konplexutasunak kudeatzen dituzten hornitzaileek ondo hornituta daude eraikin elektronikoko blokeak emateko, edozein gailu mediku iraungo duela ziurtatuko dutenak.
