久芯网

连接器在医疗电子设计中的作用

发布时间: 2023-03-11 13:41:59 电子资讯 发布人: 久芯网 浏览量: 20

医疗连接系统用于在医疗设备之间传输功率、数据和控制信号。它们可以在许多临床环境中找到,例如手动工具;治疗设备;以及脑电图、心电图、心电图和肌电图仪等诊断设备。它们在便携式医疗设备中也很常见。 什么是医...

0815 design considerations connectors medical electronics main

医疗连接系统用于在医疗设备之间传输功率、数据和控制信号。它们可以在许多临床环境中找到,例如手动工具;治疗设备;以及脑电图、心电图、心电图和肌电图仪等诊断设备。它们在便携式医疗设备中也很常见。

什么是医疗连接器?

不仅仅包括。用于控制信号、生物医学传感、内窥镜成像和可见光传输。许多医用连接器被纳入一次性使用的复杂线束中(图1)。

0815 Disposable cable for spinal surgery monitoring

图1:一次性脊柱手术监测。(来源:ATL技术)

在设计医用连接器时,必须考虑许多因素,包括医疗器械的FDA分类、基本电气要求(包括电压和电流)、EMC和屏蔽要求,以及指定适当材料的环境要求。

FDA医疗器械连接器分类和适用标准

美国食品和药物管理局(FDA)根据与使用医疗器械相关的风险对医疗器械进行分类。设备分为三类:I类(最低风险)、II类(较高风险)和III类(最高风险)。监管控制水平随着分类的增加而增加。欧盟、加拿大和其他国家也有类似的规定。

此外,FDA对制造过程本身有一个分类(),以确保医疗质量标准。

对于医用电子设备,是一系列关于医用电气设备安全性和有效性的技术标准;符合是FDA批准新设备的要求。

正式的风险管理方法现在是监管流程的一个组成部分。制造商现在更仔细地研究其设备中使用的每种组件和材料的风险,然后将这些风险记录下来供FDA检查。是医疗器械风险管理应用的ISO标准。FDA分类器械中使用的连接器必须符合适当的要求,即使器械制造商本身最终负责认证和风险评估。

医用连接器电缆:操作要求

当然,最重要的要求是患者和医务人员的安全,其次是易用性。由于它们用于医院和其他临床环境,因此其设计应便于使用外科手套进行操作。

推挽式设计最好能听到咔哒声,以指示成功接合。也可以进行颜色编码,以确保插入正确的插座。独特的机械编码可以保证正确的接头插入其正确的匹配接头。

在许多情况下,患者连接器连接到探头或类似设备上,用于一次性使用,但仪器上的匹配连接器本身应足够坚固,能够承受多达10000次的匹配周期。

由于许多生理信号非常小,典型的心电图(ECG或EKG)信号在放大前的峰值幅度约为1mV,因此在产品的使用寿命内保持电特性的一致性非常重要。低信号电平也可能需要EMC保护,如屏蔽。便携式设备和家用设备的兴起只会增加对鲁棒性和易用性的需求。

环境因素

Medical必须能够承受各种医疗灭菌过程,包括高压灭菌器、STERRAD®、环氧乙烷(EtO)、伽马和化学灭菌。一次性使用组件上的连接器通常采用密封包装,在工厂已经消毒;不过,设备上的配套插座是重复使用的,因此必须在适当的地方进行消毒。它们通常配有浸泡盖,以在灭菌期间保护触点。

0718 IP_Rating_chart

医疗互连系统还必须密封,防止水、灰尘和其他潜在危险,因此当与匹配的插座匹配时,它应具有适当的IP额定值。每个IP号码是独立的;第一个表示对灰尘侵入的阻力(1-6级),第二个表示对液体的阻力(1-8级)。例如,IP67系统具有最高级别的防尘保护(6),并且可以承受在高达1米的水中浸泡30分钟(7)。

医用连接器材料

如前所述,医用材料需要耐热和耐化学性。PPSU、PSU和PEI是三种热塑性高性能塑料,具有热、电和机械性能的组合,使其适合医疗用途。

  • 空气中使用的高温上限(PPSU 1000、PEI 1000和PSU 1000分别为连续+180℃、+170℃和+150℃)
  • 在广泛的温度范围内具有高机械强度、刚性和抗蠕变性
  • 优异的抗水解性(适用于重复蒸汽灭菌)
  • 高延展性,即使在低温下
  • 生理无害(适合与食物接触)
  • 极高维稳定性
  • 半透明、非光学质量(PPSU除外,PPSU为黑色)
  • 对高能辐射(伽马射线和X射线)有很强的抵抗力
  • 良好的电绝缘性能和正介电性能

医用连接器的发展趋势

随着便携式和家用医疗设备的增加,尺寸和重量变得越来越重要。微型电路正在出现,但尺寸较小意味着必须更加注意风险管理因素,如更高电压信号的间隙和爬电。

混合动力是连接器的另一个趋势。当然,电信号至关重要,但许多医疗设备需要“脐带”连接,包括流体管路,以及除导线外的光纤连接。为了确保一切都正确连接,RFID标签通常是另一个必需的功能。专业制造商能够通过将多条和流体管路合并到单个定制组件中来满足这一需求。

标准产品中也有此功能。例如,来自(下图2)的混合圆形MT电缆和插座系统将光学和电气解决方案结合在一起。该多功能连接器利用现有的圆形MT光学连接器和设计,为三个可配置的MT端口提供了选项。应用包括心胸外科设备、诊断设备、电外科设备和类似设备。

图2:MediSpec混合圆形MT连接器系统。(来源:)

来自箭头的医疗连接器

多家箭头制造商提供专为严格的医疗市场设计的连接系统,包括和。

 
 
 
 
 
 
 
 

版权声明:部分文章信息来源于网络或网友投稿,本网站只负责对文章进行整理、排版、编辑、是出于分享传递更多信息为目的,并不意味着本站赞成其观点以及确保内容的真实性,如本站文章和内容涉及版权等问题,请及时联系本站站长或客服,我们会及时处理。

标题:连接器在医疗电子设计中的作用_久芯网

网址:https://www.9icnet.com/article/5327.html

会员中心 微信客服
客服
回到顶部