便攜式醫(yī)療電子及相關(guān)保護(hù)技術(shù) (1)2011-05-30 18:21:30來(lái)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(dāng)作下一個(gè)掘金點(diǎn),其中既包括專(zhuān)業(yè)的便攜式醫(yī)療電子設(shè)備,也包括家庭和個(gè)人的健康護(hù)理產(chǎn)品。

  便攜式醫(yī)療電子將在近年內(nèi)迎來(lái)快速發(fā)展。首先,全球,尤其是中國(guó),大量人口分布在偏遠(yuǎn)地區(qū),無(wú)法享受到應(yīng)有的醫(yī)療保障,需要有便攜式醫(yī)療設(shè)備在家中實(shí)現(xiàn)健康監(jiān)控。第二,人口老齡化已成為趨勢(shì),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(yuǎn)程看護(hù)必將大大減輕醫(yī)療系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。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(kāi)發(fā)的市場(chǎng),有很大的增長(zhǎng)潛力。在便攜式醫(yī)療電子市場(chǎng)中,家用電子市場(chǎng)達(dá)到65.4%的份額,而且市場(chǎng)呈現(xiàn)加速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),2008年市場(chǎng)的增長(zhǎng)速度達(dá)到28%。而該市場(chǎng)中的電子血壓計(jì)、便攜式血糖儀和電子助聽(tīng)器占據(jù)了90%以上的銷(xiāo)售份額??磥?lái),血壓計(jì)、血糖儀等產(chǎn)品是中國(guó)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(shì):

  與無(wú)線(xiàn)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(hù)可以在家里進(jìn)行適時(shí)監(jiān)測(cè),把監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)送給醫(yī)護(hù)人員,足不出戶(hù)得到專(zhuān)業(yè)醫(yī)護(hù)人員的指導(dǎo)。這似乎與無(wú)線(xiàn)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)有些相似。

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

  友好的人機(jī)交互:便攜式醫(yī)療電子可以分為家用和醫(yī)用。對(duì)于家用的設(shè)備來(lái)說(shuō),人機(jī)交互的能力非常重要。醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)通常只有專(zhuān)業(yè)人員才能看懂,如何通過(guò)友好的軟件和硬件,讓普通使用者也能了解到各個(gè)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(yǔ)音提示等等直觀的表現(xiàn)方法也將越來(lái)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(hù)

  便攜式電子產(chǎn)品對(duì)電路保護(hù)的要求包括電路響應(yīng)時(shí)間短、功耗小、需要滿(mǎn)足對(duì)環(huán)境的要求。下面,分別從過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)和過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)三方面來(lái)論述便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品所采用的保護(hù)方案。

  過(guò)流保護(hù)元件是一種非線(xiàn)性正溫度系數(shù)熱敏電阻一旦有過(guò)流狀態(tài)出現(xiàn),過(guò)大的電流讓保護(hù)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(hù)的電路免受過(guò)流損壞;在過(guò)流故障排除后,保 護(hù)元件冷卻,自動(dòng)由高阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥钁B(tài),恢復(fù)正常工作。這種保護(hù)元件稱(chēng)為自復(fù)式過(guò)流保護(hù)元件,如瑞侃電子的PolySwitchTM元件。在未過(guò)流時(shí),其電阻值很?。ú煌念~定電壓下阻值不同,一般為零點(diǎn)幾Ω到幾Ω);在過(guò)流發(fā)生時(shí),其電阻值可達(dá)mΩ,電流極小接近“斷開(kāi)”,且斷開(kāi)時(shí)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(hù)也可以通過(guò)PolySwitchTM元件完成。下圖就是充電器中PolySwitchTM元件的應(yīng)用。虛線(xiàn)框內(nèi)是電池組,PolySwitchTM元件在其中作充、放電過(guò)流保護(hù)。

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  過(guò)壓保護(hù)元器件并聯(lián)在被保護(hù)的電路上(見(jiàn)下圖)。在輸入電壓未過(guò)壓時(shí),過(guò)壓保護(hù)元器件呈高阻態(tài),其泄漏電流甚微;一旦輸入電壓過(guò)壓時(shí),過(guò)壓保護(hù)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(hù)電路免受過(guò)壓損害。當(dāng)輸入電壓降落到正常工作電壓時(shí),過(guò)壓保護(hù)元器件會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到高阻態(tài)。多層壓敏電阻(MLV)及ESD保護(hù)元件PESD就是常用的過(guò)壓保護(hù)元件。