制造和设计
测试:医疗电子设备检漏新方法
植入式医疗电子设备的可靠性至关重要。通常，患者的健康有赖于植入式医疗电子设备的结构完整和性能可靠。体液本身呈离子态，有腐蚀性，通常情况下并不是电子设备的合适环境。为电子设备配备密闭包装有两个目的：防止体液与电子元件接触，防止电子元件包装内的潜在毒性物质进入体内。许多电子植入设备都含有电池，而电池中的化学物质与体内的化学环境不相容。确保设备可靠性的主要措施就是准确测定植入设备包装的密封性。
以往，医疗电子设备的检漏通常先进行细漏检测，然后进行粗漏检测，方法如MIL-STD 883, 1014号方法所述。1 该标准所述方法和过程现已成为高可靠性半导体和医疗电子设备密封性测试的基础。
这些传统测试技术由于现有测试设备存在物理限制而不断改进。传统氦气检漏仪动态范围有限，因而需要开发后续检测技术，以便覆盖大量或显著的泄漏范围。人们尝试了一些方法，其中最常用的就是所谓的气泡试验，该方法要将包装浸没在氟碳化合物水浴中进行测试，准确地说是在查找气泡。如果植入包装的金属或陶瓷表面外包有硅橡胶或环氧树脂涂层，传统检漏方法很难进行细漏和粗漏检测。
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集成电路：超轻型消费品对医疗电子设备设计的借鉴意义
糖尿病和心脏病发病率的不断攀升使人们愈发需要准确、便携的家用型病人监测设备，例如：能够更为准确、方便地监测胆固醇、血糖水平和血压的便携式设备。同时，技术的不断发展使此类设备的使用者能够随时追踪重要的检测结果。通过建立完全一致的标准和形状因素，超轻便携技术的进步为手持式设备的开发搭建了新的舞台，借此为医疗技术产品消费者提供高效易用的产品。
移动电话所用模拟开关技术的不断发展便是一例，这也反映了各种便携式设备的设计趋势。但是，在改进技术并应用于病人监测设备的过程中，设计人员必须考虑许多问题。
本文将探讨这些设计因素，并介绍一些有助于技术改进的最新集成电路(IC)设备。具体内容包括：设备耐用性和静电放电(ESD)防护、利用模拟开关为现场可编程门阵列(FPGAs)和专用集成电路(ASICs)增加功能、输入/输出(I/O)标准以及在医疗器械上设计通用串行总线(USB)端口的优点。
设备安全注意事项
随着ASICs和FPGAs的不断增多，设计人员必须决定是否采用这些设备作为便携式监测装置的核心部件。例如：初始成本－效益的计算非常简单。设备的集成性以及紧凑的插针设计也能显著地节省产品空间。但是，还必须兼顾一体式ASIC或FPGA设备周围将要添加的各种部件。
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热电偶
无论是置于患者体内监测组织温度，还是作为病人外部支持设备上的测量和控制装置，热电偶都是一种让人放心的医疗器械部件，一般不易发生故障，而且经久耐用。但是，偶尔也会出现性能故障。这通常是由设备应用或操作不当引起的。
本文旨在为医疗器械开发人员提供热电偶的简要应用指南，帮助他们在实际应用中领略热电偶合金性能准确、经济实惠这些人所共知的优点。
热电偶的选择
不同金属构成的热电偶，其工作温度和初始精度相差甚大。T型热电偶最适合低温、高精度的应用领域，而对于金属高温加工和热处理过程，器械设计人员可能会倾向于使用S型铂金属热电偶。最常用的是J型和K型热电偶。
字母和色标是区分这些金属组合的惯用方法，并可作为校准标志。色标可用于导线和接头，并参照美国材料试验学会(ASTM)和国际电工委员会(IEC)的标准。设计人员所要做的就是选择适合特定应用工作温度的热电偶类型。
尺寸
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我国研发成功超高分辨率头颈部PET成像装置
2011年11月07日
拥有世界领先技术的人体头颈部专用PET（正电子发射断层扫描诊断装置）由上海生物医学工程研究中心研制成功，11月1日在上海2011中国国际工业博览会上首次亮相。这使我国成为全球少数几个能够独立研制和生产PET的国家之一。
据介绍，PET作为国际最先进的高端医学影像诊断设备，涉及物理、软件、电子、机械、医学、分子影像学等诸多领域，由数万个零件组成，全球只有几家跨国公司能够独立研制和生产，并垄断全球市场，我国则全部依靠进口，患者“上机”一次通常要花费近万元。另外，人体脑部、五官、口腔颌面及颈部的神经系统或肿瘤疾病的临床需求日益增多，对PET成像技术和诊断图像分辨要求更高，国际上这类临床专用的PET商业产品一直处于空白。
记者在现场看到，与X线、CT、核磁共振等传统的影像技术不同，模拟的“病人”舒适地躺在床位上不需做任何移动，仅由19200个小的探测器晶体组装成的“探测环”移动扫描，就可完成具有超高分辨率的头颈部PET成像。同时，该PET图像可灵活地与病人现有的CT等图像进行自动配准，不仅对各种身体病变的早期诊断更胜一筹，而且能够充分利用现有医疗资源，大大降低相关的治疗费用。
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智能手机变医疗诊断工具
美国一个科研小组日前就研发了一个具有医疗诊断功能的手机应用程序。这项成果的发明者来自美国伍斯特理工学院，而领导这支科研组的正是该学院的信号处理专家纪全(Ki Chon)。研究人员先把这个神奇程序装在不同品牌和型号的智能手机上，随后让一名测试者将一根手指压在摩托罗拉手机的摄像头上，手机随即捕捉并传递出测试者的心率、心律、呼吸频率、血氧饱和度等生命体征信息，而且信息的精准度与临床应用医疗仪器监测到的结果相差无几。
装有该程序的苹果手机还进行了一项有趣的展示，即通过测试呼吸告诉被测者现在是否需要补充一下能量。此外，只需在该手机摄像头上安装一个“球型透镜”，它就具备了和医疗显微镜差不多的功能，这个微小的球体能把图像放大数倍，测试者甚至可以清楚地看到自己的血细胞。
研究人员希望在此项发明的帮助下，病人可以随时检测自己的健康状况，医生在外出看病时可以减轻行囊，不必再携带那些笨重的医疗仪器。
目前纪全和他的同事们正在研发该技术可用于苹果等平板电脑上的版本。“想象一下，在私立疗养院里，一名技术人员只需走进病房，把病人的手指放在一个平板电脑的摄像头上，就可以了解病人所有的生命体征信息，”纪全在接受媒体采访时说。
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美国开发出磁力驱动胸腔引流管
正常人的胸腔内均有3~15毫升的胸腔液，以便在呼吸等胸腔运动时起到润滑作用，多余的少量胸腔液会经淋巴系统排走，不会对人体造成危害。但是，晚期肺癌、肺栓塞、膈下炎症、肝脓肿、急性胰腺炎等病症，均可导致胸腔积液大量产生并使病人呼吸困难，严重的甚至危及生命。现在各家医院都会配备胸腔积液引流器。传统的胸腔积液引流器一般由动力部分（抽真空机）和引流管等组成，不仅体积庞大，而且操作很不方便，引流管在插入患者胸腔时会对患者造成极大痛苦。
不久前，美国一家专门从事神经外科手术器械产品研发的公司开发出了一种新型“内清式”引流管“PleuraFlow”。据研究人员介绍，该新型引流管由胸腔内置管、(胸腔积液)无菌承接罐、一根附有内置导线的胸腔导管（其末端有一个紧贴管壁的圆环）等零部件所组成。该产品的专利技术部分设计颇为新颖——其胸腔导管与胸腔积液引流装置连接在一起，导管接头内侧与外侧各有一块磁铁，导管内的金属导线可在磁铁作用下进行往复运动，以便清除掉导管内的积液沉淀物，从而避免了传统胸腔积液引流管常见的阻塞现象，使胸腔积液引流顺利完成。该引流管已获得2011年美国最佳医疗器械新发明奖。
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美研发出植入式氧气发生器
据美国每日科学网近日报道，美国研究人员开发出一种能够植入肿瘤的微型氧气发生器。该装置能够在病灶区域释放出氧气，改变肿瘤微环境的乏氧状况，解决放化疗在某些肿瘤的治疗中效果不佳的问题。相关论文发表在美国电气和电子工程师协会(IEEE)的《生物医学工程》杂志上。
据参与该研究的美国普渡大学计算机工程和生物医学工程教授巴巴克·扎伊介绍，该技术主要用于对实体瘤的治疗。这类肿瘤中氧气含量偏低，一般都呈现乏氧状态，而这并不是一件好事，因为放射疗法和不少杀灭癌细胞的药物只有在有氧气参与的情况下才能起效。
肿瘤微环境乏氧不仅会使肿瘤自身更具侵袭性，还容易促使其进一步发生转移。此外，乏氧状况会降低肿瘤对放射疗法的敏感性，使缺氧区域的癌细胞很难被杀死。例如，胰腺癌和宫颈癌就属于这种情况，其肿瘤微环境是出了名的缺氧。如果能在病灶区域生成氧气，就能让放疗和化疗重新奏效。
这种新型“植入式微型氧气发生器”正是为了这个目的而研制的。该装置长度不到一厘米，能够通过皮下穿刺的方式直接植入肿瘤。而后在超声波信号的作用下，用微小电压将水电解为氢气和氧气。研究人员称，这种疗法在应用上比较简单，只需将氧气发生器植入肿瘤，而后将其暴露在超声波作用范围内即可。
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药丸式微型检查仪
早在五六年前，一些厂商就研制出了“透明胶囊型内窥镜”。这种内镜被吞服进体内后，可在消化道内拍摄数千张照片，并将图像资料发送至电脑，从而可使医生及时了解患者胃部和结直肠的病变情况。但是，它的价格不菲，每只要几百美元，且只能使用一次。除非病情严重，否则即使发达国家的医院也不会轻易给患者使用这种器械，而是通常沿用价格低廉、可重复使用的普通胃镜、肠镜等检查仪器，以便节省医疗费用。
受胶囊型内窥镜的启发，瑞士一家医疗器械公司不久前研制出一种价格低廉、可为大众所接受的药丸式微型生命体征检查仪。在检查过程中，患者先将其吞服进体内，“药丸”外层包裹的水溶性物质很快被消化液溶解掉，内部采用硅和不锈钢零件制成的微型芯片进而暴露出来，随即开始对患者的心率、体温、胃肠道蠕动情况以及其他生命体征情况进行检测，并将数据一一发送至电脑，使医生及时了解患者病情。
据介绍，这种药丸式检查仪的成本不到10美元，故绝大多数患者都能接受。并且，芯片最终随食物残渣一起被排出体外，因而不对人体造成伤害。
医用警报服务器——独居老人的救星
目前，美国有3000多万老年人。按照美国家庭的传统习惯，孩子长大或工作后，一般都会独自在外居住。因此，美国有很多独居老人。然而，美国卫生管理部门的最新统计资料显示，美国每年约有1350万65岁以上的老年人会发生跌倒事件，严重的会致伤并住院。如果患有冠心病或其他严重疾病的独居老人不小心在家里或僻静场所跌倒，进而由此引发突发性症状，且无人发现，则很可能丧失入院抢救治疗的时机。
针对这种情况，不久前，荷兰一家医疗器械公司开发了一种可帮助独居老人在发生危急情况时立即发出求救信号的新型报警器械——医用警报服务器（Medical Alert Service）。
据介绍，这种医用警报服务器由一只可悬挂在老人胸口处的U盘大小的白色数字式电子发射器和一台可置于室内的电话机大小的“座机”组成。在发生危急情况时，老年人只要用手指按一下挂在胸口处的袖珍报警器上的按钮，“座机”在接受到信号后会自动向离家最近的救护中心发送无线警报信号。救护中心的值班工作人员可在闪亮的红色信号灯的下方看到需要紧急救助的老人的家庭住址信息，随即派出救护队伍。因此，这种产品可最大限度地减少独居老人发生意外伤亡事件。
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