Медициналық салада жоғары сенімді электронды компоненттер, мысалы, магниттік резонанстық бейнелеу (MRI) машиналар, мысалы, кардиостимуляторлар, мысалы, кардиостимуляторлар және имплантативті кардиотевер-дефибрилляторлар сияқты, диагноз қоюға арналған жүйелерден бастап қажет. ).
Науқастың жүрегіндегі жүректен немесе кардиостимуляторлары бар адамның кеудесіне коттра кәрзеңке немесе рентгендік бейнесі пациент аритмияда жүректің жүрегі. Тұжырымдаманы тексеріңіз.
Жер бетінде, диагностикалық жабдықтар мен имплантатикалық құрылғылар мүлдем басқа, осы құрылғыларда жұмыс істейтін инженерлер көптеген бірдей жалпы қиындықтармен бөліседі. Оларға өмір бойы сенімділікке арналған сәтсіз қауіпсіз электрондық компоненттерді таңдау және жеткізуші серіктестерінің салалық стандарттарына сәйкес келуі мүмкін.
Егер бұл мәселелер қандай болса, егер бұл мәселелер аспаптар және егер медициналық қосымшалар үшін арнайы жасалған компонент қолданылса, оны жөндеу үшін инвазивті операцияны қажет етуі мүмкін имплантативті құрылғыға апаттануға немесе апатты істен шығуы мүмкін.
Жоғары сенімділік компоненттері
Медициналық құрылғыны өндірушілерді қазіргі заманғы сенімділіктің жоғары деңгейін сақтау үшін халықаралық стандарттарды ұйымдастыру және АҚШ тамақ және дәрі-дәрмек басқармасы сияқты агенттіктер реттейді. Бұл ұйымдардың мақсаты медициналық мақсаттағы бұйымдарды қамтамасыз ету үшін стандарттарды белгілеп жатыр, ал медициналық мақсаттағы бұйымдар сенімділіктің ең жоғары деңгейін сақтайды, ауыртпалық тек медициналық құрылғы дизайнерлеріне тиесілі болмауы керек.
Оның орнына, құрылғы дизайнерлері оларға осы құрылғыларды жобалауға, әзірлеуге және өндіруге қойылған қатаң бақылауға көз жеткізуі керек, сонымен қатар оларды көп қабатты керамикалық конденсаторлар (MLCCS), бір қабатты конденсаторлар мен триммер Конденсаторлар.
Мысалы, жоғары кернеулерде жұмыс істеуі керек, мысалы, 600V немесе 900V-де жұмыс істейтін құрылғыны әзірлеу, мысалы, 600V немесе 900V, компоненттерді конформатқа, құрылғының әдеттегі жұмыс кернеуіне қарағанда жоғары кернеулермен жасыру керек. Медициналық құрылғы дизайнері компоненттерді таңдау туралы пікірталастарға қатысуы керек және кернеудің талаптарын толығымен мөлдір болуы керек.
Сонымен қатар, дизайнер, дизайнер жеткізушінің жоғары кернеу мен температура деңгейлерінде күйіп жатқанын және барлық компоненттердің барлық компоненттері 100% электрлік тексерілген және мұқият тексеруден өткеніне сенімді болуы керек.
Нормативтік қиындықтар
Медициналық салаға жоғары сенімділік компоненттерін ұсынуға арналған жабдықтаушыны таңдаудан басқа, медициналық индустрияның дизайнерлік дизайнерлері олар қолданатын электрондық компоненттердің салалық сипаттамаларға сәйкестігіне көз жеткізуі керек. Көптеген медициналық компоненттердің екі негізгі сипаттамасы - PRF-55681 және MIL-PRF-123.
Міне, миль-PRF-55681 медициналық имплантативті құрылғылар саласында кеңінен қолданылатын сипаттама. Ол Bx деп белгіленген орта k тұрақты диэлектрикті анықтайды. Mil-PRF-123 сипаттамасы жоғары сенімділікке, жалпы мақсатқа (BX және BR Dielectric Options) және температураны тұрақты (BX және BG Dielectric Options) және температурасы тұрақты (BP және BG), сонымен қатар, саңылау және беттік орнатылған құрылғылар үшін тұрақты (BP және BG).
Сондай-ақ, осы екі стандартты мұқият түсіну, сондай-ақ белгілі бір өтінім үшін қажет басқа, жеткізушіге жұмыс, тестілеу және сапаны қамтамасыз ету үшін процестер қажет. Сондай-ақ, ол жеткізілген компоненттердің барлық аспектілерін реттейтін бастапқы бақылау сызбалары (SCDS) сияқты құжаттаманы ұсыну қажет. Бұл өте маңызды, бірақ кейде еленбейді, жобалау процесінің бір бөлігі. SCDS сыни қосымшалар үшін мамандандырылған компоненттерді жеткізудің инженерлік сипаттамасы, біліктілігі және қабылдау критерийлерін ұсынады. Құжаттаманың бұл түрі құрылғы дизайнерлеріне Mil-PRF-55681 және MIL-PR-123 сияқты тиісті стандарттар мен ережелердің сақталуын қамтамасыз етуі мүмкін.
Имплантативті құрылғыларда EMI
Осы жалпы салалық пікірлерден тыс, сенімділікті ескере отырып, медициналық электроника үшін қосымша қосымша мәселелер бар.
Мысалы, бүгінде имплантативті медициналық құрылғылардың қызметін бұзуы мүмкін, өткізілген және сәулелендірілген электромагниттік кедергілердің (EMI) көптеген көздері бар. Бұл кардиостимулятордың ырғағын лақтыруды және іскерлік жүрек соғысы үшін жалған, бұрмаланған, бұл қажет емес күйзеліске ұшырауы мүмкін.
EMI-ді жою және осы тәуекелдерді азайту үшін, медициналық құрылғы дизайнерлері көп қабатты планаралар массивінен немесе дискоид алқабынан жасалған жемшөп сүзгісін қолдана алады. Бұл жемшөп сүзгілері қосылу нүктесінде пайдаланылады, мысалы, EMI сияқты қажетсіз шу жойылады, мысалы кернеу шыбықтары сияқты мәселелердің алдын алу.
EMI сүзу әдісі үшін бұл конденсаторды тартқыш тәрізді пішінді, олар тікелей конденсатор арқылы өтетін сигналдарды алып жүреді. Конденсатордың сыртқы келбеті EMI қалқанына бекітілген, ол қорғалатын тізбектің айналасындағы фаррейей торын құрайды. Faraday торының қабырғасына орнатылған, кез-келген кіріс немесе шығыс кабельдерде кез-келген кіріс немесе шығыс кабельдер сүзгілерден өтеді, бұл Faraday торы сәулелендірілген кедергілерден қорғайды (1-сурет).
Конденсатордағы көлденең электродтар Faraday Chage қабырғасына кеңейтілім ретінде әрекет етеді, бұл өте жоғары жиілікті нәтижеге әкелуі мүмкін. Сүзілген жемшөптерде бірқатар сериалға төзімді және оған теңестірілген сериялы индуктивтілік бар, сондықтан шайырмен жабылған орнына герметикалық түрде жабылған болуы мүмкін. Бұл сүзгілер жоғары немесе төмен вольтты құрылғыларға арналған.
MRI жабдықтарындағы компоненттер
Науқастарды бақылау құрылғылары сияқты MRI машиналары мен барлық медициналық жабдықтар, мысалы, сенімділіктің ерекше мәселелерін қажет етеді. Медициналық құрылғы дизайнерлері MRI машиналарымен жұмыс істейтін ең үлкен мәселелердің бірі, бұл машинада немесе айналасында қолданылатын барлық компоненттер магниттілікті көрсете алмайды. Бұл күрделі, өйткені стандартты MLCC құрамында никельден жасалған негізгі металл электродтары болуы мүмкін, немесе диэлектрондар мен диэлектрод және электродтарды терминдер кезінде дәнекерлеудің алдын алу үшін никель тосқауылының қабығын қолдана алады - бірақ никель - ферромагниттік.
MLCC-тің сенімді емес және тұрақты емес магниттік емес тоқтатылуы үшін жеткізушілер олар пайдалана алатын материалдарда шектеулі. Ұсынылған екі нұсқа, күміс палладий (AGPD), қысылған немесе мыс тосқауыл қабаты кіреді. AGPD тоқтату жақсы нұсқа болғанымен, ол тиімді сілтісізге бейім болғанымен, нәтиже беру мәселелеріне әкелуі мүмкін. Екінші жағынан, мыс тосқауылында дәнекерлеуге қатысты мәселелер болмайды, бірақ ол тотықтыруға және коррозияға сезімтал болуы мүмкін. Алайда, ол қорғасынсыз және шартты дәнекерлеу нұсқаларымен үйлесімді және сонымен қатар AGPD-ге қарағанда арзанырақ.
Магнитизмді жоюдың тағы бір қажеттілігі - магнитті емес доптанттарды немесе қоспаларды, керамикалық диэлектриктерде қолданады. Элементтердің әртүрлі комбинациясы дұрыс диэлектрлік қасиеттерді жасау және магнетизмді жою үшін қолдануға болады, бірақ қол жетімді ауқымдарды шектей алады.
Медициналық құрылғының қандай түріне қарамастан, қандай да бір рет жасалса да, әр буынмен кішірейіп, одан да күшті болуы мүмкін.Бұл құрылғы дизайнерлерінің қажеттіліктер мен ережелерді қанағаттандыру қажеттілігін өзгертеді, жабдықтың өмір бойы сенімділікті қамтамасыз ету үшін қажет.
Таңдалған электрондық компоненттері құрылғыға қатысты мәселелердің себебі болмайды, бұл ұзақ мерзімді перспективада болады, бұл дизайнерлер үшін дизайнерлер үшін өндірушіден, жобалау процесінің басында өндірушіден кеңесу жақсы тәжірибе болып табылады.Жоғары сенімділігі бар, жоғары температуралы және жоғары жиілікті қосымшалармен, жоғары температуралы және жоғары жиілікті қосымшалармен таныспайтын жеткізушілер, бұл кез-келген медициналық құрылғының соңына дейін салынатынын қамтамасыз ететін электронды құрылыс блоктарын қамтамасыз етеді.
