电子设计
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。
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
激光闪烁有助于治愈心脏疾病
结合骨髓干细胞使用低级别治疗激光器可以减少心脏病发作后的疤痕。由特拉维夫大学George S.Wise生命科学学院动物系Uri Oron教授发明的无创治疗法, 在发生缺血性事件后的几个小时间可减少80%的疤痕。这种创新的方法发表在《手术和药物中的激光》学报上,并可准备做临床试验。
Oron教授表示,尽管心脏包含一些造血干细胞,它们修复心脏病造成伤害的能力有限。早期促进治疗的努力包括采集干细胞,使它们接触到低级别的激光束(该过程被称为“闪亮”),并将其插入心脏肌肉。闪亮的光辉会刺激细胞,并提升其有效性。
这个新流程通过将非侵入性激光照射到骨髓,简化了治疗过程,从而通过血液流使干细胞充满活力,并“从而对心脏痛苦和伤害做出反应”。
您可以从特拉维夫大学美国朋友网站上阅读研究的全部描述。
电子纹身可以包括传感器、晶体管和其他组件。
西北大学(美国,伊利诺伊州,埃文斯顿)和伊利诺伊州立大学(美国,伊利诺伊州,香槟市)的研究人员发明了一种可以用于感应、诊断、治疗和通讯用的电子纹身。伊利诺伊州立大学的新闻稿称,这种超薄、可拉伸的电子装置被安装在一块塑料薄板上,并用水压在皮肤上。
研究报告发表在8月12日出版的《科学》杂志上。研究由伊利诺伊大学工程院John A. Rogers教授指导进行。
此项技术集成了应用于半导体行业的多项技术。其中还应用了由研究人员发明的、将器械电路制造为微小电线的设备几何技术。当安装在薄软的橡胶层上,波浪形状可以使它们弯曲、扭转和拉伸,并同时保持功能。
可拉伸的电子器件可用水附着在皮肤上。
低电阻SiC功率晶体管加入SemiSouth Laboratories公司JFET产品家族
SemiSouth Laboratories公司推出了一种低电阻1200 V碳化硅(SiC)功率晶体管。此种SJDP120R045 JFET产品是SemiSouth沟槽碳化硅JFET家族产品的第六种产品,于2008年首次发布。公司表示,该设备具有任何商业碳化硅晶体管的最低通态电阻。
最大的低通态电阻(RDS)是在一个相对较小的芯片面积上实现的,并导致低栅极电荷和固有电容效率、低损耗,高频率运行。
此产品具有正温度系数,易于并联,新型SJDP120R045 JFET产品还提供无尾电流快速开关——甚至在TO-247封装环境下可在高达175 °C的最高运行温度。该产品还有裸片形式(SJDC120R045)提供给模块合作伙伴。还可为JFET提供多种栅极驱动方案。
医疗级电源使用原理
关键时刻
医疗器械的发展周期今非昔比。不久之前,产品开发至投产通常为18-24个月。随着竞争愈来愈激烈,这一过程目前缩至12-18个月。正如其它市场一样(如手机和便携式计算机),便携式医疗器械领域已经适应了较短的产品设计周期。
本文的目的是简化新型医疗器械的供电流程。文中将考虑各种选项,确定行业术语,讨论监管要求,最后,帮助缩短开发过程。
需要指出的是,本文将重点阐述10-200 WI类和II类便携式医疗器械。我们将着眼于成功设计单路或多路输出开关模式电源(SMPS)的,以满足医疗技术的需求。
每次的探索都会伴随着问题的出现。在寻求优质医疗器械电源时,应注意以下一些问题:



