便攜式醫(yī)療電子及相關(guān)保護技術(shù) (1)2011-05-30 18:21:30來源:電子元件技術(shù)網(wǎng)

  便攜式醫(yī)療電子被許多電子廠商當作下一個掘金點,其中既包括專業(yè)的便攜式醫(yī)療電子設(shè)備,也包括家庭和個人的健康護理產(chǎn)品。

  便攜式醫(yī)療電子將在近年內(nèi)迎來快速發(fā)展。首先,全球,尤其是中國,大量人口分布在偏遠地區(qū),無法享受到應有的醫(yī)療保障,需要有便攜式醫(yī)療設(shè)備在家中實現(xiàn)健康監(jiān)控。第二,人口老齡化已成為趨勢,老年人的很多保健需求可以借助便攜式醫(yī)療電子在家里完成,隨著相關(guān)產(chǎn)品的普及,家庭醫(yī)療、遠程看護必將大大減輕醫(yī)療系統(tǒng)的負擔。第三,醫(yī)用的便攜式醫(yī)療電子設(shè)備能大大方便醫(yī)生的診斷,間接提升醫(yī)院的效率。

  這是一塊還未被開發(fā)的市場,有很大的增長潛力。在便攜式醫(yī)療電子市場中,家用電子市場達到65.4%的份額,而且市場呈現(xiàn)加速增長的態(tài)勢,2008年市場的增長速度達到28%。而該市場中的電子血壓計、便攜式血糖儀和電子助聽器占據(jù)了90%以上的銷售份額??磥?,血壓計、血糖儀等產(chǎn)品是中國家用便攜產(chǎn)品的主力。

便攜醫(yī)療電子的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢:

  與無線技術(shù)的融合:許多手持式的心電圖或者血糖儀產(chǎn)品,這些產(chǎn)品里面已經(jīng)加入通訊模塊或者通訊接口。用戶可以在家里進行適時監(jiān)測,把監(jiān)測結(jié)果發(fā)送給醫(yī)護人員,足不出戶得到專業(yè)醫(yī)護人員的指導。這似乎與無線設(shè)備的發(fā)展趨勢有些相似。

  微創(chuàng)化:比如便攜式的血糖儀,用測試針開小窗口測量血液。隨著光電技術(shù)以及半導體技術(shù)的發(fā)展,微創(chuàng)化也將成為趨勢。

  友好的人機交互:便攜式醫(yī)療電子可以分為家用和醫(yī)用。對于家用的設(shè)備來說,人機交互的能力非常重要。醫(yī)學數(shù)據(jù)通常只有專業(yè)人員才能看懂,如何通過友好的軟件和硬件,讓普通使用者也能了解到各個參數(shù)的意義?另外,和便攜式的電子設(shè)備一樣,觸摸屏的使用、語音提示等等直觀的表現(xiàn)方法也將越來越多地用于產(chǎn)品中去。

便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品的電路保護

  便攜式電子產(chǎn)品對電路保護的要求包括電路響應時間短、功耗小、需要滿足對環(huán)境的要求。下面,分別從過流保護、過壓保護和過流、過壓保護三方面來論述便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品所采用的保護方案。

  過流保護元件是一種非線性正溫度系數(shù)熱敏電阻一旦有過流狀態(tài)出現(xiàn),過大的電流讓保護元件發(fā)熱使阻值發(fā)生變化,由低阻態(tài)躍變?yōu)楦咦钁B(tài),從而限制電流,使被保護的電路免受過流損壞;在過流故障排除后,保 護元件冷卻,自動由高阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥钁B(tài),恢復正常工作。這種保護元件稱為自復式過流保護元件,如瑞侃電子的PolySwitchTM元件。在未過流時,其電阻值很小(不同的額定電壓下阻值不同,一般為零點幾Ω到幾Ω);在過流發(fā)生時,其電阻值可達mΩ,電流極小接近“斷開”,且斷開時間(time-to-trip)更短。

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  便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品也常常需要充電,充電的保護也可以通過PolySwitchTM元件完成。下圖就是充電器中PolySwitchTM元件的應用。虛線框內(nèi)是電池組,PolySwitchTM元件在其中作充、放電過流保護。

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  過壓保護元器件并聯(lián)在被保護的電路上(見下圖)。在輸入電壓未過壓時,過壓保護元器件呈高阻態(tài),其泄漏電流甚微;一旦輸入電壓過壓時,過壓保護元器件在瞬 間提供低阻抗通路,并將電壓鉗位于安全的低電壓,從而保護電路免受過壓損害。當輸入電壓降落到正常工作電壓時,過壓保護元器件會自動恢復到高阻態(tài)。多層壓敏電阻(MLV)及ESD保護元件PESD就是常用的過壓保護元件。