Решение проблем разработки электронных схем для медицинских устройств

От систем диагностики, таких как аппарат магнитно-резонансной томографии (МРТ), до имплантируемых устройств для лечения пациентов, таких как кардиостимуляторы и имплантируемый кардиовертер-дефибриллятор (ИКД), необходимы высоконадежные электронные компоненты. Несмотря на то, что функциональные возможности этих устройств весьма различны, проблемы, связанные с проектированием этих устройств, такие как выбор отказоустойчивых электронных компонентов, предназначенных для обеспечения надежности в течение всего срока службы, и обеспечение соответствия партнеров-поставщиков отраслевым стандартам, являются общими. Давайте более подробно рассмотрим некоторые отраслевые проблемы, связанные с выбором электронных компонентов для медицинских устройств, а также некоторые решения, которые должны быть приняты разработчиками медицинских устройств для обеспечения стабильной и надежной работы этих устройств в долгосрочной перспективе.

Производители медицинского оборудования строго регулируются такими учреждениями, как Международная организация по стандартизации (ISO) и Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA), чтобы поддерживать высочайший уровень надежности. Но это бремя не должно ложиться исключительно на разработчиков медицинских устройств. Разработчики устройств должны убедиться, что жесткие меры контроля, установленные для них при проектировании, разработке и производстве этих устройств, также выполняются производителями, которых они выбирают для компонентов электронных схем, таких как многослойные конденсаторы (MLCC), однослойные конденсаторы (SLCS) и подстроечные конденсаторы.

В дополнение к предотвращению выхода устройства из строя путем выбора производителя, специализирующегося на предоставлении компонентов высокой надежности, разработчики медицинских устройств должны быть уверены, что выбранные электронные компоненты соответствуют различным отраслевым спецификациям. Двумя основными спецификациями для большинства медицинских компонентов являются MIL-PRF-55681 и MIL-PRF-123.

От медицинских имплантатов до аппаратов магнитно-резонансной томографии существуют некоторые дополнительные проблемы, связанные с конкретным применением медицинской электроники, которые необходимо учитывать при выборе электронных компонентов. Во-первых, существует множество источников проводимых и излучаемых электромагнитных помех (ЭМИ), которые потенциально могут нарушить работу имплантируемых медицинских устройств. Чтобы устранить электромагнитные помехи и снизить риск отключения такого устройства, как кардиостимулятор, разработчикам медицинских устройств следует рассмотреть возможность использования проходного фильтра, изготовленного из многослойной плоской матрицы или дискоидального конденсатора. Эти конденсаторы с проходными фильтрами используются для фильтрации в точке подключения, чтобы исключить нежелательные шумы, такие как электромагнитные помехи, предотвращая такие проблемы, как скачки напряжения.

Другая распространенная проблема проектирования связана с аппаратами МРТ, поскольку все компоненты, используемые в аппарате или вокруг него, не должны проявлять никакого магнетизма. Это сложно, потому что стандартный MLCC может содержать электрод из основного металла (BME), изготовленный из никеля, или диэлектрик и электрод могут использовать никелевую барьерную отделку для предотвращения выщелачивания припоя на концах, но сам никель ферромагнитен. Для создания надежного и стабильного немагнитного MLCC мы рекомендуем использовать два варианта, включая спеченное окончание из палладия серебра (AgPd) или медный барьерный слой.

Разработчикам медицинских устройств необходимо убедиться, что электронные схемы, которые они разрабатывают для своих устройств, соответствуют требованиям и правилам, чтобы обеспечить надежность оборудования в течение всего срока службы. Чтобы быть уверенным, что ваши электронные компоненты не станут причиной проблем с вашим устройством в долгосрочной перспективе, поговорите с производителем специализированных компонентов, таких как Knowles Precision Devices, в начале процесса проектирования.

За дополнительной информацией обращайтесь к нашим специалистам: info@tellur-el.ru или по телефону: +7 495 120-50-91