CMET2010中国国际医疗电子技术大会上,作为被动元器件领域的主要厂商之一,村田产品技术部产品副经理郭健石为专业听众讲述了便携式家用医疗产品的电子元器件设计对策。
由于对人体安全会产生直接或间接的影响,各国对医疗器械产品都设定了分类。全球协调工作组制定出的全球通用标准将医疗器械分为ABCD 4级,A级是指当发生故障时,对人体产生的危害很低的产品,例如X光片、手术刀、镊子等不锈钢小型器具、手术用无纺纱布、医用脱脂棉、手术台、手术照明设备、口腔科专用器械、手术显微镜、家用急救绷带等;B级是指危害较低的产品,例如血气分析仪、X射线诊断设备、医用CT机、超声诊断仪、磁共振成像设备(MRI)、电子体温计、电子血压计、电子听诊器、电磁血流量计、心率仪、心电图机、脑电图机、肌电图机、肺活量计、电子肺活量计、血氧仪、内窥镜、胶囊内窥镜、血细胞计数器、制氧机、红外线治疗仪、低频医疗设备、微波治疗仪、超声波治疗仪、家用电子按摩器、助听器等;C是风险较高的产品,例如连续血糖检测仪、透析器、人工心肺器血泵、人工呼吸器、植入式助听器、心脏除颤器、体外心脏起搏器、输液泵、自我检测用血糖仪等。D是指植入式心脏起搏器、植入式除颤器、植入式注射器、植入式辅助人工心脏系统等高风险产品。
郭健石介绍道,村田制作所是一家以陶瓷为主要原材料,生产制造应用于各种领域的被动电子元件供应商,由于将安全作为第一要素,所以在医疗应用中,村田的产品都有严格的区分,即只适用于A级以及B级,如需用于C级,需针对个别产品酌情处理。在确认对人体安全的风险程度以及故障安全等设计因素后,才能选择适合的产品。而D级产品,村田并不对应。
在EMI滤波器产品方面,IEC60601等国际标准中对医疗器械的噪声除去做出了要求,村田拥有众多产品可有效抑制噪声,能够满足医疗器械对EMI问题的需求。村田可以提供BLM-H系列,BLM-G系列等高频元件的新产品来应对市场的要求。在设备的数字化和高速化的背景下,需要产品能够应对大电流。村田可提供BLM-E系列等大电流用产品,可满足这一需要。
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陶瓷压电蜂鸣器被大量用于各种电子设备上作为确认音,故障警告音等。村田的2KHz,4KHz产品在原本的引线型之后,又推出了SMD型产品。便携式医疗器械的应用中,主要使用的是SMD型PKLCS系列。
可调电阻也同样有引线型和SMD型两种产品,在医疗领域中以SMD为主。SMD型产品又分为温度稳定性较高的金属阻抗型,经济实惠的树脂阻抗型,在助听器上使用的大多是小型树脂阻抗型PVF2系列。
郭健石还介绍了村田无线模块,他说,村田在去年的日本高新技术博览会上,作为模块制造商,展示了世界首个BLE (Bluetooth Low Energy),现在正在进行量产前的紧张开发。single型BLE的特长就在于耗能低,可以预见将来在现在的无线还无法使用的电池驱动设备中发挥作用。Dual型BLE的特点在于能连接现有的BT,无法大幅降低消耗电力,但很适合用于手机和电脑等,当然,同样适合于医疗健康领域。现在以及将来,通过网络的建立,进行远程诊断及个人健康管理也是医疗保健市场的趋势。人们期望通过这样的系统获得全面的医疗保健支持,更能够减少医疗费用,提高生活质量。为推进这样一个系统的发展建成,Continua Health Alliance(康体佳健康联盟)成立了。该联盟的宗旨是制定通用标准来结合各种设备产品和服务。而所采用的无线通信方式中,将来预计会越来越普及的就是Bluetooth以及Bluetooth Low Energy。BLD现在虽然仍还在制定过程中,但可以用于原有的无线通信所无法适用的电池驱动设备。将来它在体重计,血压计,血糖仪等家用自我诊断设备中的使用,一定会加速它的普及。
而在电源领域,村田拥有30年以上的实际成果,各种医疗设备厂家也都囊括其中。其AC/CD QFM系列产品适应医疗器械的EMI认证标准UL/EN60601,可满足医疗器械的电源的静噪需要。DC-DC则有1W到600W的标准品,并有绝缘型和非绝缘型产品可选。特别是用于血压监测仪等医疗设备的1W绝缘型DC-DC转换器,NMS系列和NMH系列有着良好的业绩。除此之外,还有各种被如DOSA或Brick等,对形状和端子功能等制定全球统一标准的联盟所认可的产品。
最后郭健石以几个典型的医疗电子设备为例,详细讲述了被动元件的选型策略,详情可参看村田郭健石的演讲材料。