《電子技術應用》
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解讀便攜式家用醫療產品的電子元器件設計對策
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摘要: CMET2010中國國際醫療電子技術大會上,作為被動元器件領域的主要廠商之一,村田產品技術部產品副經理郭健石為專業聽眾講述了便攜式家用醫療產品的電子元器件設計對策。
Abstract:
Key words :

    CMET2010中國國際醫療電子技術大會上,作為被動元器件領域的主要廠商之一,村田產品技術部產品副經理郭健石為專業聽眾講述了便攜式家用醫療產品的電子元器件設計對策。

    由于對人體安全會產生直接或間接的影響,各國對醫療器械產品都設定了分類。全球協調工作組制定出的全球通用標準將醫療器械分為ABCD 4級,A級是指當發生故障時,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,例如血氣分析儀、X射線診斷設備、醫用CT機、超聲診斷儀、磁共振成像設備(MRI)、電子體溫計、電子血壓計、電子聽診器、電磁血流量計、心率儀、心電圖機、腦電圖機、肌電圖機、肺活量計、電子肺活量計、血氧儀、內窺鏡、膠囊內窺鏡、血細胞計數器、制氧機、紅外線治療儀、低頻醫療設備、微波治療儀、超聲波治療儀、家用電子按摩器、助聽器等;C是風險較高的產品,例如連續血糖檢測儀、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,由于將安全作為第一要素,所以在醫療應用中,村田的產品都有嚴格的區分,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。在設備的數字化和高速化的背景下,需要產品能夠應對大電流。村田可提供BLM-E系列等大電流用產品,可滿足這一需要。

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    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,在醫療領域中以SMD為主。SMD型產品又分為溫度穩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,展示了世界首個BLE (Bluetooth Low Energy),現在正在進行量產前的緊張開發。single型BLE的特長就在于耗能低,可以預見將來在現在的無線還無法使用的電池驅動設備中發揮作用。Dual型BLE的特點在于能連接現有的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,同樣適合于醫療健康領域?,F在以及將來,通過網絡的建立,進行遠程診斷及個人健康管理也是醫療保健市場的趨勢。人們期望通過這樣的系統獲得全面的醫療保健支持,更能夠減少醫療費用,提高生活質量。為推進這樣一個系統的發展建成,Continua Health Alliance(康體佳健康聯盟)成立了。該聯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,各種醫療設備廠家也都囊括其中。其AC/CD QFM系列產品適應醫療器械的EMI認證標準UL/EN60601,可滿足醫療器械的電源的靜噪需要。DC-DC則有1W到600W的標準品,并有絕緣型和非絕緣型產品可選。特別是用于血壓監測儀等醫療設備的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全球統一標準的聯盟所認可的產品。

    最后郭健石以幾個典型的醫療電子設備為例,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。

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