Wenn Sie auf der Suche nach einer hochwertigen Leiterplatte sind, sind Sie wahrscheinlich schon auf medizinische Leiterplatten gestoßen. Aber was sind medizinische PCBs? Was sind ihre Anwendungen? Und was unterscheidet sie von anderen Leiterplattentypen? In diesem Blogbeitrag beantworten wir all diese Fragen und noch mehr! Wir werden die verschiedenen Arten medizinischer Leiterplatten, ihre Anwendungen und einige der Vorteile ihrer Verwendung in Ihrem nächsten Projekt besprechen.
Was ist medizinisches PCB?
Bevor wir diese Frage beantworten, definieren wir PCBs im Allgemeinen. Eine Leiterplatte ist eine Art Elektronik, die aus Isoliermaterial zwischen zwei Leiterbahnen besteht. Dies kann die Form flexibler oder starrer Platinen annehmen und es gibt viele Verwendungsmöglichkeiten dafür, einschließlich elektrischer Geräte wie Computer, Fernbedienungen und Taschenrechner.
Wir konzentrieren uns hier jedoch auf medizinische Leiterplatten (oder medizinische Leiterplatten). Damit sind alle Arten von PCB gemeint, die in der medizinischen Industrie verwendet werden, darunter: Herzmonitore; implantierbare Herzschrittmacher; Defibrillatoren; Herzunterstützungsgeräte; Neurostimulatoren; Cochlea-Implantate; Arzneimittelinfusionspumpen und Insulinpumpen. Diese Geräte nutzen Schaltkreise unterschiedlicher Größe, um ihre Funktion zu erfüllen, und im Allgemeinen sind diese sehr klein, wobei die meisten die Größe eines Daumennagels oder kleiner haben.
Arten von medizinischen PCBs
Es gibt viele verschiedene Arten von medizinischen PCBs. Und diese lassen sich grob in zwei Hauptkategorien einteilen: Hochspannungs- und Niederspannungsplatinen.
1. Medizinische Hochspannungsplatine:
Hochspannungs-Leiterplatten, die elektrische Impulse oder Schocks von einem Defibrillator oder die Herzaktivität überwachen und eine hohe Spannung von 400 V bis 450 V und einen niedrigen Strom in der Größenordnung von 100 mA bis 300 mA haben. Die Größe dieser Art von Leiterplatte ist größer als bei anderen Typen.
2. Medizinische Niederspannungsplatine:
Niederspannungs-Leiterplatten sind solche mit einer kleinen Stromquelle wie Batterien. Sie bieten intermittierendes Laden für bis zu 10 Jahre in der Größenordnung von 3 V, 5 V, 9 V–12 V und 24 V. Die Größe dieser Art von medizinischen Leiterplatten ist kleiner als die der Kategorie der Hochspannungs-Leiterplatten. Es gibt zwei Arten von Niederspannungskreisen, die auf dem Mechanismus basieren.
Wie werden medizinische Leiterplatten verwendet?
Um zu verstehen, wie Leiterplatten in einem bestimmten elektronischen Gerätetyp funktionieren, benötigen Sie einige Grundkenntnisse über die Funktionsweise des Geräts. Schauen wir uns also ein Beispiel an, um dies zu verdeutlichen. Es gibt viele medizinische Geräte, die einen Herzmonitor als Teil ihrer Funktion verwenden, und eines davon ist ein Defibrillator.
Wie funktioniert ein Defibrillator?
Ein Defibrillator kann so konzipiert sein, dass er über an der Haut angebrachte Elektroden einen elektrischen Schlag abgibt, um den Herzrhythmus nach einem plötzlichen Verlust dieser lebenswichtigen Organfunktion aufgrund von Flimmern wieder in einen normalen Sinusrhythmus zu versetzen.
1) Erstens
Zwei Patches mit gelbeschichteten Drähten. Es kann durch den oberen Brustbereich in die Venen auf beiden Seiten Ihres Herzens eingeführt werden. Diese Elektroden zeichnen die elektrischen Impulse Ihrer Herzaktivität auf. Dadurch kann Ihr Arzt feststellen, wie schnell Ihr Herz schlägt und ob Sie einen Elektroschock benötigen. An den Elektroden sind Leitungen angebracht, durch die Strom in Ihren Körper fließen kann.
2 Sekunden
Ein Bildschirm, der die Herzaktivität überwacht, zeigt diese Informationen für den Arzt an. Es kann auch auf dem Computer aufgezeichnet werden, um es bei Bedarf später zu analysieren.
3) Drei
Ärzte können wählen, ob sie synchronisierte Kardioversions- oder Defibrillationsverfahren durchführen möchten. Diese Verfahren nutzen zur Erreichung ihres Zwecks Strom aus den Schaltkreisen des Defibrillators. In beiden Fällen werden zwei Pflaster auf Ihre Haut geklebt. Abhängig von der Art der Behandlung kann jedoch auch ein externes Gerät Teil des Eingriffs sein.
Anwendungen von PCBs für die medizinische Industrie:
1. Herzschrittmacher:
Die häufigste Anwendung ist bei Menschen mit Vorhofflimmern, bei dem sich die oberen Herzkammern zu schnell zusammenziehen, wodurch verhindert wird, dass Blut die unteren Kammern oder Ventrikel füllt. Dieser unregelmäßige Herzschlag kann zu einer schlechten Durchblutung führen und das Schlaganfallrisiko erhöhen. Ein Herzschrittmacher unterdrückt diese Beschleunigung durch elektrische Impulse.
Eine Leiterplatte wird in einem Herzschrittmacher verwendet, um die Herzaktivität zu überwachen, sodass die Ärzte entscheiden können, wann ein Schock verabreicht werden muss, um den normalen Herzschlag bei Bedarf wieder in Gang zu bringen. Die Größe dieser Art medizinischer Leiterplatten ist kleiner als die der Hochspannungs-Leiterplattenkategorie, obwohl sie eine ähnliche Funktion haben.
2. Defibrillatoren:
Ein Defibrillator erkennt Herzrhythmusstörungen und wird verwendet, um das Herz wieder in einen normalen Sinusrhythmus zu versetzen. Dieser Vorgang stellt einen ordnungsgemäßen Herzschlag wieder her. Es sorgt für eine ausreichende Durchblutung des gesamten Körpers. Im Defibrillator wird eine medizinische Leiterplatte verwendet, um die elektrischen Impulse Ihrer Herzaktivität zu überwachen. Dadurch kann der Arzt feststellen, wann Sie einen Elektroschock benötigen, um den normalen Rhythmus wiederherzustellen. Diese Art von medizinischen Leiterplatten ist kleiner als die Kategorie der Hochspannungs-Leiterplatten.
3. Atemschutzgeräte:
Ein Beatmungsgerät wird eingesetzt, um Patienten beim Atmen zu unterstützen, die aufgrund von Schäden oder krankheitsbedingten Veränderungen in der Lunge nicht dazu in der Lage sind. Eine medizinische Leiterplatte wird in einem Beatmungsgerät verwendet, um die Atemfrequenz des Patienten zu überwachen, sodass der Arzt entscheiden kann, ob der Mischung mehr Luft hinzugefügt werden muss oder ob der Patient zu einem bestimmten Zeitpunkt zu viel ausatmet.
4. Monitore für die häusliche Pflege:
Ein Home-Care-Monitor ist ein primäres elektronisches Gerät zur Überwachung der Vitalfunktionen eines Patienten. Diese Ausrüstung ermöglicht es Patienten, die ans Haus gebunden sind, bequem von zu Hause aus eine angemessene medizinische Versorgung zu erhalten. Dadurch entfällt auch die Notwendigkeit, dass Familienangehörige und Betreuer sie in Kliniken und Notaufnahmen aufsuchen.
In dieser Art von Geräten wird eine medizinische Leiterplatte verwendet, da sie dabei hilft, Veränderungen der Atmung und der Herzfrequenz zu erkennen. Blutdruck; Körperbewegung; Anfälle; warnt andere über eine integrierte Sirene; zeichnet Daten für eine zukünftige ärztliche Überprüfung auf.
5. Rollstühle:
Rollstühle sind grundlegende elektronische Geräte, mit denen Ärzte und Sanitäter Menschen bewegen oder transportieren können, ohne ihre Hände benutzen zu müssen.
Eine Leiterplatte wird in dieser Art von Ausrüstung verwendet, weil sie bei der Bewegungsunterstützung hilft, indem sie die Geschwindigkeit erkennt, mit der sich die gehende Person bewegt, andere über eine integrierte Sirene benachrichtigt oder sogar Daten für eine spätere ärztliche Überprüfung aufzeichnet
6. Digitale Ernährungspumpen:
Diese Art von medizinischem PCB wird verwendet, um Eltern dabei zu helfen, ihre Kinder zu ernähren, wenn diese zu jung sind oder gesundheitliche Probleme haben, die es ihnen verbieten, alleine zu essen oder sich von jemand anderem ernähren zu lassen. Die Pumpe gibt Nahrung durch einen Schlauch in den Magen ab, ohne dass ein menschliches Eingreifen erforderlich ist. Da Babys keine großen Nahrungsmengen auf einmal schlucken können, verwenden Ärzte für diese Aufgabe häufig Pumpen anstelle von Ernährungssonden. Dieser Prozess hilft, Erstickungsgefahr vorzubeugen und vermeidet Probleme im Zusammenhang mit abnormalen Verbindungen zwischen der Speiseröhre und dem Verdauungstrakt. Die PCB in dieser Art von Geräten dient zur Überwachung der Atemfrequenz und Herzfrequenz des Kindes. Blutdruck; Körperbewegung; Anfälle; warnt andere über eine integrierte Sirene; zeichnet Daten für eine zukünftige ärztliche Überprüfung auf.
7. Medizinische Telemetriegeräte / Telemetrieüberwachungssysteme:
Ein Telemetriegerät ist ein Überwachungssystem. Es überträgt Informationen über den Zustand eines Patienten von seinem Zimmer direkt an die Schwesternstation, sodass der Gesundheitsdienstleister ihn sofort beurteilen kann. Dies geschieht durch ein System verbundener Einheiten. Das System umfasst einen oder mehrere Sensoren zur Überwachung des Zustands des Patienten. Ein Sender sendet Informationen über die Ergebnisse des Monitors zurück an die Schwesternstation sowie eine Anzeige für die Krankenschwester. Auf diese Weise ist es für Ärzte und Pflegekräfte einfacher, sofort zu erkennen, ob mit dem Zustand des Patienten etwas nicht stimmt.
8. Magnetresonanztomographiegeräte (MRT):
Ein Magnetresonanztomograph ist ein Gerät, mit dem Ärzte und andere medizinische Fachkräfte hochauflösende Bilder des Körperinneren liefern. Eine Leiterplatte wird in dieser Art von Ausrüstung verwendet, weil sie bei der Positionierung, Stabilisierung und Unterstützung des Patienten hilft; navigiert den Patienten in die richtige Position zum Scannen; zeichnet Daten zu Bewegung und Positionierung für zukünftige Analysen auf. Darüber hinaus warnt es andere über eine integrierte Sirene, wenn sich die Vitalfunktionen oder die Atemfrequenz des Patienten ändern.
9. Nuklearmedizinische Ausrüstung:
Nuklearmedizinische Geräte verwenden Medikamente, die geringe Mengen radioaktiven Materials enthalten, um Bilder zu erstellen. Dies ermöglicht die Betrachtung unter dem Mikroskop bei medizinischen Eingriffen wie Knochenscans, CT-Scans, Angiogrammen, Herzfunktionstests und Organscans.
Die medizinischen PCBs in solchen Geräten helfen Gesundheitsdienstleistern bei der Überwachung der Vitalfunktionen von Patienten. Dieser Prozess hilft dabei, subtile Veränderungen in den Vitalfunktionen eines Patienten zu erkennen. So können Pflegekräfte den Zustand des Patienten während des Eingriffs besser überwachen.
10. Patientenmobilitätshilfen:
Ärzte und andere medizinische Fachkräfte nutzen primär elektronische Geräte als Mobilitätshilfen für Patienten. Sie helfen Menschen, sich fortzubewegen, wenn sie nicht in der Lage sind, alleine zu gehen.
Eine Leiterplatte wird in dieser Art von Ausrüstung verwendet, weil sie bei der Bewegungsunterstützung hilft, indem sie die Geschwindigkeit erkennt, mit der sich die gehende Person bewegt; Benachrichtigung anderer über eine integrierte Sirene, wenn sich die Vitalfunktionen des Patienten ändern.
11. Patientenpositionierungs- und Stabilisierungssysteme:
Patientenpositionierungs- und Stabilisierungssysteme verwenden Rückhaltevorrichtungen oder Kissen, um Patienten während medizinischer Behandlungen ruhigzustellen; B. bei Verbrennungsopfern, Menschen mit bestimmten Arten von Herzerkrankungen usw. Eine Leiterplatte wird in dieser Art von Ausrüstung verwendet, weil sie bei der Bewegungsunterstützung hilft, indem sie Rückmeldung über die Position der Fesseln gibt; warnt andere über eine integrierte Sirene, wenn sich die Vitalfunktionen des Patienten ändern.
12. Patientenunterstützungssysteme:
Patientenunterstützungssysteme sind medizinische Geräte, die dazu dienen, einen Patienten anzuheben, zu tragen, zu transferieren oder an Ort und Stelle zu halten, wenn er dazu nicht in der Lage ist. Eine Leiterplatte wird in dieser Art von Ausrüstung verwendet, weil sie bei der Positionierung des Patienten während des Transfers hilft; warnt andere über eine integrierte Sirene, wenn sich die Vitalfunktionen oder die Atemfrequenz des Patienten ändern. Auf diese Weise ist es für Pflegekräfte und Ärzte einfacher, mehrere Patienten gleichzeitig zu überwachen, anstatt sie einzeln in die Untersuchungsräume kommen zu lassen.
13. Pharmazeutische medizinische Ausrüstung:
Ein medizinisches Medikamentengerät kann zur Abgabe, Identifizierung oder Messung von Medikamenten verwendet werden. Es versorgt den Patienten mit der richtigen Medikamentenmenge. Es hilft bei der Identifizierung von Patienten, indem es den auf der Medikamentenverpackung aufgedruckten Barcode erkennt. Ein medikamentöses Medizinprodukt hilft Krankenschwestern und anderen medizinischen Fachkräften, indem es den Namen des Medikaments angibt. Dies erleichtert Pflegekräften und Ärzten die gleichzeitige Überwachung mehrerer Patienten.
14. Patientenwärmesysteme:
Patientenwärmesysteme verwenden Heizdecken, Wärmekissen, Matratzen mit geringem Luftverlust und andere elektrische Geräte, um die Körpertemperatur des Patienten zu regulieren. Eine medizinische Leiterplatte kann in dieser Art von Ausrüstung verwendet werden, da sie bei der Positionierung des Patienten während des Transfers hilft. warnt andere über eine integrierte Sirene, wenn sich die Vitalfunktionen des Patienten ändern. Auf diese Weise ist es für Krankenschwestern und Ärzte viel einfacher, mehrere Patienten gleichzeitig zu überwachen, anstatt sie einzeln in die Untersuchungsräume kommen zu lassen.
15. Das medizinische Handschuhfach:
Mit der medizinischen Handschuhbox können medizinische Fachkräfte gefährliche Materialien von Patienten entfernen, wenn sie diese in geschlossenen Räumen behandeln. In dieser Art von Geräten wird eine medizinische Leiterplatte verwendet, da sie die Lüftergeschwindigkeit entsprechend den Raumbedingungen steuert. Warnt andere über eine integrierte Sirene bei Veränderungen der Raumatmosphäre oder benachrichtigt Pflegekräfte oder Ärzte über ein persönliches Gerät. Auf diese Weise ist es für Krankenschwestern und Ärzte viel einfacher, mehrere Patienten gleichzeitig zu überwachen, anstatt sie einzeln in die Untersuchungsräume kommen zu lassen.
Starrflexible Leiterplatten für die medizinische Industrie:
Diese Arten von Leiterplatten können in medizinischen Geräten eingebaut werden, die Hochspannungen verwenden, um die elektrischen Komponenten im Gerät zu überwachen. Das PCB-Material für medizinische Zwecke besteht häufig aus einer Kombination aus starren und flexiblen Leiterplatten, um den Gerätebetrieb zwischen 100 V Wechselstrom und 1 kV Gleichstrom zu ermöglichen.
Zusätzlich zu Sicherheitszertifizierungen für isoliertes Volumen oder Entflammbarkeitsbewertungen. Diese starr-flexiblen Leiterplatten müssen außerdem beständig gegen Chemikalien sein, die in vielen gängigen Reinigungsmitteln enthalten sind, die in Krankenhäusern und anderen Gesundheitseinrichtungen für die tägliche Wartung verwendet werden. Darüber hinaus benötigen diese Platinentypen möglicherweise zusätzliche Schutzbeschichtungen über den freiliegenden Kupferschaltkreisen. Beispiele: Patientenwärmesysteme, pharmazeutische medizinische Geräte und Patientenunterstützungssysteme.