اگر به دنبال PCB با کیفیت هستید، احتمالاً با PCB های پزشکی برخورد کرده اید. اما PCB های پزشکی چیست؟ کاربرد آنها چیست؟ و چه چیزی آنها را از انواع دیگر PCB ها متمایز می کند؟ در این پست وبلاگ، به تمام این سوالات و بیشتر پاسخ خواهیم داد! ما در مورد انواع مختلف PCB های پزشکی، کاربردهای آنها و برخی از مزایای استفاده از آنها در پروژه بعدی شما صحبت خواهیم کرد.
PCB پزشکی چیست؟
قبل از پاسخ به این سوال، اجازه دهید PCB ها را به طور کلی تعریف کنیم. PCB نوعی الکترونیک است که از مواد عایق بین دو ورق هادی تشکیل شده است. این می تواند به شکل تخته های انعطاف پذیر یا سفت باشد و کاربردهای زیادی برای آن وجود دارد از جمله تجهیزات الکتریکی مانند رایانه، کنترل از راه دور و ماشین حساب.
با این حال، چیزی که در اینجا روی آن تمرکز خواهیم کرد PCB پزشکی (یا برد مدار چاپی پزشکی) است. این به معنای هر نوع PCB مورد استفاده در صنعت پزشکی است که عبارتند از: مانیتورهای قلبی. ضربان سازهای قابل کاشت؛ دفیبریلاتورها؛ دستگاه های کمکی بطنی؛ محرک های عصبی؛ کاشت حلزون گوش؛ پمپ های تزریق دارو و پمپ های انسولین. این دستگاهها از مدارهای با اندازههای مختلف برای انجام عملکرد خود استفاده میکنند و به طور کلی، این مدارها بسیار کوچک هستند و اکثر آنها به اندازه یک تصویر کوچک یا کوچکتر هستند.
انواع PCB های پزشکی
انواع مختلفی از PCB های پزشکی وجود دارد. و اینها به طور کلی می توانند به دو دسته اصلی تقسیم شوند: تابلوهای ولتاژ بالا و ولتاژ پایین.
1. PCB پزشکی ولتاژ بالا:
تختههای مدار چاپی ولتاژ بالا که پالسهای الکتریکی یا شوکهای ناشی از دفیبریلاتور را کنترل میکنند یا فعالیت قلب را که دارای ولتاژ بالای 400 ولت تا 450 ولت و جریان کم در حدود 100 میلیآمپر تا 300 میلیآمپر است، نظارت میکنند. اندازه این نوع برد مدار چاپی بزرگتر از انواع دیگر است.
2. PCB پزشکی ولتاژ پایین:
بردهای چاپی ولتاژ پایین آنهایی هستند که منبع تغذیه کوچکی مانند باتری دارند. که شارژ متناوب را تا 10 سال به ترتیب 3 ولت، 5 ولت، 9 ولت-12 ولت و 24 ولت فراهم می کند. اندازه این نوع برد مدار چاپی پزشکی کوچکتر از دسته بردهای مدار چاپی فشار قوی است. بر اساس مکانیسم دو نوع مدار ولتاژ پایین وجود دارد.
PCB پزشکی چگونه استفاده می شود؟
برای درک نحوه عملکرد بردهای مدار چاپی در یک نوع خاص از دستگاه الکترونیکی، به دانش اولیه در مورد نحوه عملکرد دستگاه نیاز دارید. بنابراین، برای روشن شدن این موضوع به مثالی نگاه می کنیم. دستگاه های پزشکی زیادی وجود دارند که از مانیتور قلب به عنوان بخشی از عملکرد خود استفاده می کنند و یکی از آنها دفیبریلاتور است.
دفیبریلاتور چگونه کار می کند؟
یک دفیبریلاتور می تواند طوری طراحی شود که یک شوک الکتریکی را از طریق الکترودهای متصل به پوست به منظور بازگرداندن ریتم قلب به ریتم طبیعی سینوسی پس از از دست دادن ناگهانی عملکرد این اندام حیاتی به دلیل فیبریلاسیون، وارد کند.
1) اولا
دو تکه با سیم های ژل پوشیده شده. می تواند از طریق ناحیه بالای قفسه سینه وارد سیاهرگ های دو طرف قلب شما شود. این الکترودها تکانه های الکتریکی فعالیت قلب شما را ثبت می کنند. این به پزشک شما اجازه می دهد تا تعیین کند که قلب شما با چه سرعتی می زند و آیا به شوک الکتریکی نیاز دارید یا خیر. سرب ها به الکترودها متصل می شوند تا الکتریسیته بتواند از طریق آنها به بدن شما جریان یابد.
2) دوم
صفحهای که فعالیت قلب را کنترل میکند، این اطلاعات را برای دیدن پزشک نمایش میدهد. همچنین می تواند در رایانه ضبط کند تا در صورت لزوم بعداً تجزیه و تحلیل شود.
3) سه
پزشکان می توانند انتخاب کنند که کاردیوورژن همزمان یا دفیبریلاسیون را انجام دهند. این روش ها از برق مدار دفیبریلاتور برای رسیدن به هدف خود استفاده می کنند. در هر دو مورد، دو تکه روی پوست شما قرار می گیرد. با این حال، بسته به نوع درمان تصمیم گرفته شده، یک دستگاه خارجی نیز ممکن است بخشی از این روش باشد.
کاربردهای PCB در صنعت پزشکی:
1. ضربان سازها:
رایج ترین استفاده برای افراد مبتلا به فیبریلاسیون دهلیزی است که شامل حفره های فوقانی قلب می شود که خیلی سریع منقبض می شوند و از پر شدن خون حفره های تحتانی یا بطن ها جلوگیری می کنند. این ضربان نامنظم قلب می تواند باعث گردش خون ضعیف و افزایش خطر سکته شود. یک ضربان ساز با استفاده از تکانه های الکتریکی این سرعت شتاب را سرکوب می کند.
یک PCB در یک ضربانساز برای کمک به نظارت بر فعالیت قلب استفاده میشود تا پزشکان بتوانند در صورت نیاز تصمیم بگیرند که چه زمانی باید شوک وارد شود تا ضربان قلب طبیعی شما شروع شود. اندازه این نوع برد مدار چاپی پزشکی از دسته بردهای مدار چاپی ولتاژ بالا کوچکتر است در حالی که عملکرد مشابهی دارد.
2. دفیبریلاتورها:
دفیبریلاتور آریتمی ها را تشخیص می دهد و برای ضربه زدن به قلب به ریتم طبیعی سینوسی استفاده می شود. این روش ضربان قلب مناسب را بازیابی می کند. جریان خون کافی را در کل بدن فراهم می کند. یک PCB پزشکی در دفیبریلاتور برای نظارت بر تکانه های الکتریکی از فعالیت قلب شما استفاده می شود. این به پزشک اجازه می دهد تا تعیین کند که چه زمانی به شوک الکتریکی برای بازگرداندن آن به ریتم طبیعی نیاز دارید. این نوع برد مدار چاپی پزشکی کوچکتر از دسته برد مدار چاپی فشار قوی است.
3. ماسک تنفسی:
ماسک تنفسی برای کمک به تنفس بیمارانی استفاده می شود که به دلیل آسیب یا تغییرات مرتبط با بیماری در ریه خود قادر به انجام این کار نیستند. PCB پزشکی در یک ماسک تنفسی برای نظارت بر میزان تنفس بیمار استفاده می شود تا پزشک بتواند تصمیم بگیرد که آیا هوای بیشتری به مخلوط اضافه شود یا اینکه بیمار در هر زمان مقدار زیادی از آن را بازدم می کند یا خیر.
4. مانیتورهای مراقبت خانگی:
مانیتور مراقبت در منزل یک دستگاه الکترونیکی اولیه است که برای نظارت بر علائم حیاتی بیمار استفاده می شود. این تجهیزات به بیماران بستری در خانه اجازه می دهد تا مراقبت های پزشکی مناسب را در راحتی در خانه خود دریافت کنند. همچنین نیازی به ملاقات اعضای خانواده و مراقبین آنها در کلینیک ها و اورژانس ها را از بین می برد.
یک PCB پزشکی در این نوع تجهیزات استفاده می شود زیرا به تشخیص تغییرات در تنفس، ضربان قلب کمک می کند. فشار خون؛ حرکت بدن؛ تشنج؛ از طریق یک آژیر یکپارچه به دیگران هشدار می دهد. داده ها را برای بررسی پزشک در آینده ثبت می کند.
5. ویلچر:
ویلچرها ابزارهای الکترونیکی اولیه ای هستند که توسط پزشکان و امدادگران برای کمک به جابجایی افراد در اطراف یا حمل و نقل خود بدون نیاز به استفاده از دست استفاده می شود.
در این نوع تجهیزات از PCB استفاده می شود زیرا با تشخیص سرعت حرکت فرد در حال راه رفتن، اطلاع دادن به دیگران از طریق یک آژیر یکپارچه یا حتی ثبت داده ها برای بررسی پزشک در آینده، به کمک حرکت کمک می کند.
6. پمپ های تغذیه دیجیتال:
این نوع PCB پزشکی برای کمک به والدین برای تغذیه فرزندانشان در صورتی که خیلی کوچک هستند یا مشکلات سلامتی دارند که آنها را از خوردن خود به خود یا تغذیه شخص دیگری منع می کند استفاده می شود. این پمپ غذا را بدون نیاز به دخالت انسان از طریق یک لوله در معده آنها آزاد می کند. از آنجایی که نوزادان نمی توانند مقدار زیادی غذا را به یکباره قورت دهند، پزشکان اغلب به جای لوله های تغذیه برای این کار از پمپ ها استفاده می کنند. این فرآیند به جلوگیری از خفگی کمک می کند و از مسائل مربوط به اتصالات غیرعادی بین لوله غذا و دستگاه گوارش جلوگیری می کند. PCB در این نوع تجهیزات برای نظارت بر ضربان تنفس و ضربان قلب کودک استفاده می شود. فشار خون؛ حرکت بدن؛ تشنج؛ از طریق یک آژیر یکپارچه به دیگران هشدار می دهد. داده ها را برای بررسی پزشک در آینده ثبت می کند.
7. تجهیزات پزشکی تله متری / سیستم های مانیتورینگ تله متری:
دستگاه تله متری یک سیستم مانیتورینگ است. اطلاعات مربوط به وضعیت بیمار را از اتاق آنها مستقیماً به ایستگاه پرستار منتقل می کند تا ارائه دهنده مراقبت های بهداشتی بتواند فوراً آن را ارزیابی کند. این کار از طریق سیستمی از واحدهای متصل انجام می شود. این سیستم شامل یک یا چند حسگر برای نظارت بر وضعیت بیمار است. یک فرستنده اطلاعات مربوط به نتایج مانیتور را به ایستگاه پرستاران و همچنین نمایشگری برای مشاهده پرستار ارسال می کند. به این ترتیب پزشکان و پرستاران راحتتر میتوانند فوراً متوجه شوند که آیا مشکلی در وضعیت بیمار پیش میآید.
8. دستگاه های تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI):
دستگاه تصویربرداری تشدید مغناطیسی دستگاهی است که توسط پزشکان و سایر متخصصان مراقبت های بهداشتی برای ارائه تصاویری با وضوح بالا از داخل بدن استفاده می شود. یک PCB در این نوع تجهیزات استفاده می شود زیرا به موقعیت یابی، تثبیت و پشتیبانی بیمار کمک می کند. بیمار را به موقعیت صحیح برای اسکن هدایت می کند. اطلاعات مربوط به حرکت و موقعیت یابی را برای تجزیه و تحلیل آینده ثبت می کند. همچنین از طریق یک آژیر یکپارچه در صورت بروز هرگونه تغییر در علائم حیاتی یا سرعت تنفس بیمار به دیگران هشدار می دهد.
9. تجهیزات پزشکی هسته ای:
دستگاه های پزشکی هسته ای از داروهای حاوی مقادیر کمی مواد رادیواکتیو برای ایجاد تصاویر استفاده می کنند. این به آن اجازه می دهد تا در طی مراحل پزشکی مانند اسکن استخوان، سی تی اسکن، آنژیوگرافی، تست های عملکرد قلب و اسکن اعضای بدن زیر میکروسکوپ مشاهده شود.
PCB های پزشکی در چنین دستگاه هایی به ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی کمک می کنند تا علائم حیاتی بیمار را نظارت کنند. این فرآیند به تشخیص تغییرات ظریف در علائم حیاتی بیمار کمک می کند. بنابراین پرستاران بهتر می توانند وضعیت بیمار را در حین عمل نظارت کنند.
10. وسایل کمکی حرکتی بیمار:
پزشکان و سایر متخصصان مراقبت های بهداشتی از وسایل الکترونیکی اولیه به عنوان کمک حرکتی بیمار استفاده می کنند. آنها به افراد کمک میکنند زمانی که خودشان نمیتوانند راه بروند حرکت کنند.
در این نوع تجهیزات از PCB استفاده می شود زیرا با تشخیص سرعت حرکت شخصی که در حال راه رفتن است به کمک حرکت کمک می کند. در صورت بروز هرگونه تغییر در علائم حیاتی بیمار، از طریق آژیر یکپارچه به دیگران اطلاع دهید.
11. سیستم های تعیین موقعیت و تثبیت بیمار:
سیستم های موقعیت یابی و تثبیت بیمار از تجهیزات یا بالش های مهار برای کمک به بی حرکت کردن بیماران در طول درمان های پزشکی استفاده می کنند. مانند قربانیان سوختگی، کسانی که انواع خاصی از بیماری های قلبی دارند، و غیره. از PCB در این نوع تجهیزات استفاده می شود زیرا با ارائه بازخورد در مورد موقعیت مهارها به کمک حرکت کمک می کند. در صورت ایجاد تغییرات در علائم حیاتی بیمار از طریق یک آژیر یکپارچه به دیگران هشدار می دهد.
12. سیستم های حمایت از بیمار:
سیستمهای حمایت از بیمار، دستگاههای پزشکی هستند که برای کمک به بلند کردن، حمل، انتقال یا نگهداشتن بیمار در محل خود در زمانی که خود قادر به انجام این کار نیستند، استفاده میشوند. در این نوع تجهیزات از PCB استفاده می شود زیرا به موقعیت یابی بیمار در حین انتقال کمک می کند. در صورت بروز هرگونه تغییر در علائم حیاتی یا سرعت تنفس بیمار، از طریق یک آژیر یکپارچه به دیگران هشدار می دهد. به این ترتیب پرستاران و پزشکان به جای اینکه یک به یک به اتاق های چکاپ مراجعه کنند، نظارت بر چندین بیمار به طور همزمان آسان تر است.
13. تجهیزات پزشکی دارویی:
یک دستگاه پزشکی دارویی می تواند برای توزیع، شناسایی یا اندازه گیری داروها استفاده شود. مقدار صحیح دارو را در اختیار بیمار قرار می دهد. با تشخیص بارکد چاپ شده روی بسته دارو به شناسایی بیماران کمک می کند. یک دستگاه پزشکی دارویی با ارائه نام دارو به پرستاران و سایر متخصصان مراقبت های بهداشتی کمک می کند. این امر نظارت بر چندین بیمار را در یک زمان برای پرستاران و پزشکان آسان تر می کند.
14. سیستم های گرمایش بیمار:
سیستم های گرم کننده بیمار از پتوهای گرم شده، پدهای گرم کننده، تشک های کم هوا و سایر تجهیزات الکتریکی برای کمک به تنظیم دمای بدن بیمار استفاده می کنند. PCB درجه پزشکی را می توان در این نوع تجهیزات استفاده کرد زیرا به موقعیت یابی بیمار در حین انتقال کمک می کند. در صورت ایجاد هرگونه تغییر در علائم حیاتی بیمار از طریق یک آژیر یکپارچه به دیگران هشدار می دهد. به این ترتیب پرستاران و پزشکان به جای اینکه یک به یک به اتاقهای چکاپ مراجعه کنند، نظارت همزمان چند بیمار برای پرستاران و پزشکان بسیار آسانتر است.
15. جعبه دستکش پزشکی:
جعبه دستکش پزشکی به متخصصان مراقبت های بهداشتی اجازه می دهد تا مواد خطرناک را هنگام درمان در مناطق محدود از بیماران خارج کنند. در این نوع تجهیزات از PCB درجه پزشکی استفاده می شود زیرا سرعت فن را بر اساس شرایط اتاق کنترل می کند. در صورت بروز هرگونه تغییر در فضای اتاق از طریق آژیر یکپارچه به دیگران هشدار می دهد یا از طریق دستگاه شخصی به پرستاران یا پزشکان اطلاع می دهد. به این ترتیب پرستاران و پزشکان به جای اینکه یک به یک به اتاقهای چکاپ مراجعه کنند، نظارت همزمان چند بیمار برای پرستاران و پزشکان بسیار آسانتر است.
PCBهای صلب فلکس صنایع پزشکی:
این نوع PCB ها می توانند در دستگاه های پزشکی نصب شوند که از ولتاژ بالا برای نظارت بر اجزای الکتریکی داخل دستگاه استفاده می کنند. مواد PCB درجه پزشکی اغلب از ترکیبی از بردهای مدار سفت و انعطاف پذیر برای کنترل عملکرد تجهیزات بین 100VAC تا 1kVDC تشکیل شده است.
علاوه بر گواهینامه های ایمنی برای رتبه بندی حجم عایق یا قابلیت اشتعال. این PCBهای انعطافپذیر صلب همچنین باید در برابر مواد شیمیایی موجود در بسیاری از مواد تمیزکننده رایج که در اطراف بیمارستانها و سایر مراکز مراقبتهای بهداشتی برای نگهداری روزانه استفاده میشوند، مقاوم باشند. علاوه بر این، این نوع بردها ممکن است به پوشش های محافظ اضافی روی مدار مسی در معرض دید نیاز داشته باشند. مثالها: سیستمهای گرمایش بیمار، تجهیزات پزشکی دارویی و سیستمهای پشتیبانی از بیمار.
