電子在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的重要性及其興起

電子及其相關(guān)技術(shù)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和醫(yī)療設(shè)備持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。創(chuàng)新在不斷擴展，迫使該行業(yè)中的所有類別都隨之變化。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和醫(yī)療保健中尤其如此。新技術(shù)日益重要的作用不容忽視。電子時代正在將其影響力擴展到醫(yī)學(xué)和醫(yī)療保健的所有領(lǐng)域。電子進化幾乎觸及了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的每個過程?，F(xiàn)在正在改進，更新藥物和醫(yī)療保健并將其帶入未來。

平板電腦，iPad和智能手機現(xiàn)在正在取代傳統(tǒng)的監(jiān)視和記錄系統(tǒng)。現(xiàn)在，患者可以選擇與家中的醫(yī)療專業(yè)人員進行全面對話。

以下是在過去十年中首次亮相的一些醫(yī)學(xué)和保健電子方面的進步：

l電子健康記錄（EHR）：長期以來，系統(tǒng)集成度很差。實際上，大多數(shù)醫(yī)療保健系統(tǒng)甚至都沒有連接。有隔離的單獨系統(tǒng)-每個系統(tǒng)處理文檔，訂單和其他任務(wù)。當(dāng)系統(tǒng)合并到一個結(jié)構(gòu)化平臺中時，最終將有更高的效率和速度來促進患者護理。電子病歷在整合患者信息方面邁出了巨大的一步。接下來，它有潛力被用作數(shù)據(jù)驅(qū)動醫(yī)學(xué)現(xiàn)代化的工具。收集有關(guān)人群的數(shù)據(jù)對于不斷提高藥物和治療的效果以及成功率是不可或缺的。

l移動醫(yī)療：與傳統(tǒng)電線插座拔下電線而告別時，移動醫(yī)療使醫(yī)生及其病人可以享受醫(yī)療服務(wù)。有報道稱，到2019年，全球移動醫(yī)療市場將超過200億美元。iPad和智能手機使醫(yī)療保健專家可以自由傳輸和接收信息。移動醫(yī)療還可以用于訂購，記錄任務(wù)以及與患者交談時研究事物的簡單行為。

l無線通信：醫(yī)院直到最近才開始使用對講機和即時消息應(yīng)用程序。這些已取代了尋呼機/蜂鳴器和高架PA系統(tǒng)。醫(yī)療設(shè)備向現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的緩慢歸因于HIPAA的關(guān)注和安全問題。有一些系統(tǒng)可用于醫(yī)療專業(yè)人員傳達安全警報，消息和信息，例如使用智能手機，Web應(yīng)用程序或其他基于臨床的系統(tǒng)的實驗室測試。

l醫(yī)療器械破舊：人們可以穿戴的醫(yī)療器械市場正在以每年16.4％的速度增長。數(shù)據(jù)的收集是通過使用易于人們佩戴的傳感器和醫(yī)療設(shè)備來實現(xiàn)的。醫(yī)療保健行業(yè)的一個目標(biāo)是收集盡可能多的信息?？纱┐髟O(shè)備可以做一些非常有用的事情，例如讓某人知道他們的年長親戚或病人是否絆倒了或跌倒了，或者有人要從傷口中感染。

電子和技術(shù)的進步不斷地幫助推進醫(yī)生辦公室和醫(yī)院不再需要的服務(wù)浪潮。他們似乎只需要直觀的，對人友好的電子設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)連接。

什么是PCB組裝？今天在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中它將出現(xiàn)在哪里？

PCBA代表印刷電路板組裝。通過將電子組件焊接到印刷電路板上來創(chuàng)建PCBA。在將上述元件焊接到PCBA之前，PCBA就是PCB。

PCB組件與PCB的制造無關(guān)。這是一個完全不同的過程。創(chuàng)建PCB需要一個多階段的工作，包括PCB的設(shè)計，然后是PCB初步模型的演變。

要在設(shè)備中使用PCB，必須將電子組件焊接到其上或進行組裝。組裝過程取決于多種因素：

l電路板分類-這是什么類型？

l焊接在板上的電子元件的特性。

l使用電路板是出于什么原因？

下一步涉及收集組裝PCB所需的所有組件。大多數(shù)零件包括有助于電子元件焊接的零件：

lPCB（印刷電路板）

l電子元件要焊接

l焊接零件，如焊錫絲，焊錫膏，焊條及其預(yù)制材料

l焊接設(shè)備-焊臺，波峰焊機，檢查和測試設(shè)備以及SMT設(shè)備

一旦收集了所有必需的組件并進行了相應(yīng)的布置，就可以開始組裝過程。

組裝PCB

一些組件具有凸出的引線，就像小“腿”一樣，適合安裝在PCB上的小孔（稱為通孔）中。然后可以將這些組件的這些突出元件焊接到PCB上。這些元素是通過波峰焊或傳統(tǒng)焊法連接的。焊接完成后，需要對PCBA進行清潔和測試。如果PCBA有任何問題，則需要重新加工-手工完成，包括更多的焊接。

表面貼裝技術(shù)（SMT）

SMT不需要通孔或微小的突出引線。表面貼裝技術(shù)的確切含義是：組件直接安裝在PCB的表面上。就是說，SMT中使用的組件稱為SMD（表面貼裝設(shè)備），以區(qū)別于它們的小腳組件。不同的設(shè)備，組件和焊接項目與通孔組裝過程中使用的設(shè)備，組件和焊接項目不同。我們將在本文后面更詳細(xì)地討論SMT。

印刷電路板及其在現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)中的作用

PCB在醫(yī)學(xué)和醫(yī)療保健領(lǐng)域至關(guān)重要。隨著創(chuàng)新向前發(fā)展，診斷，治療和研究策略已朝著自動化方向發(fā)展。這意味著在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，PCB還有更多工作要做。

PCB在醫(yī)藥和醫(yī)療保健中的作用是巨大的，而且只會越來越大。醫(yī)用PCB用于心血管領(lǐng)域，用于與心臟相關(guān)的應(yīng)用，例如起搏器。它們還用于MRI等醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用中。第三，它們可以在監(jiān)測設(shè)備和小工具（例如體溫監(jiān)測器）中找到。有用于醫(yī)療行業(yè)的無數(shù)PCB組裝解決方案。

哪些類型的醫(yī)療設(shè)備使用PCB組裝？

有許多使用PCB組裝的醫(yī)療設(shè)備。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，PCB在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用將繼續(xù)增長，以變得更加高效和集中。

植入式醫(yī)療器械

PCB是可植入醫(yī)療設(shè)備的復(fù)雜組件。由于植入物的微妙特性以及對患者的作用，它沒有所有PCB都遵守的靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)。植入式醫(yī)療設(shè)備包括：

l人工耳蝸可使聽力受損的人處理聲音并實際聽到聲音。有些，這是他們生命中的第一次。

l植入式除纖顫器有助于保護心臟病風(fēng)險高的人免受突發(fā)創(chuàng)傷。

l響應(yīng)性神經(jīng)刺激器（RNS）是一種用于癲癇患者的植入設(shè)備（在大腦上）。對于控制癲癇發(fā)作的藥物反應(yīng)不佳的癲癇病患者通常將RNS作為最后的手段。該設(shè)備全天候監(jiān)控大腦活動。每當(dāng)感覺到異常大腦活動時，它將發(fā)出電擊。

通常，客戶會根據(jù)患者的需求以及植入物的獨特實現(xiàn)方式向PCB制造商指定規(guī)格。

醫(yī)學(xué)影像/診斷設(shè)備

醫(yī)學(xué)成像和診斷設(shè)備在提供現(xiàn)代醫(yī)療保健中至關(guān)重要。PCB用于多種醫(yī)學(xué)成像和診斷設(shè)備，其中一些包括：

MRI（磁共振成像）

CT（計算機軸向斷層掃描）掃描

超聲波設(shè)備

內(nèi)科醫(yī)生和衛(wèi)生保健專業(yè)人員依靠這些先進的成像技術(shù)提供的信息來指導(dǎo)他們的治療向前發(fā)展。

監(jiān)控裝置

監(jiān)控設(shè)備還在醫(yī)療領(lǐng)域采用PCB技術(shù)。利用醫(yī)用PCB的一些設(shè)備示例包括：

l身體溫度監(jiān)測器

l血糖儀

l血壓計

除了可植入設(shè)備，醫(yī)學(xué)成像設(shè)備和監(jiān)視設(shè)備外，還有其他一些使用PCB的設(shè)備。以下是更多示例：

l心臟監(jiān)護儀

l心臟起搏器

l神經(jīng)刺激器

l輸液控制

lEMG活動系統(tǒng)

lX射線計算機斷層掃描

l蠕動輸注技術(shù)

l流量和分配系統(tǒng)

l電動肌肉刺激設(shè)備

醫(yī)療設(shè)備中使用的PCB專為醫(yī)療儀器而創(chuàng)建，并經(jīng)過精心設(shè)計，可滿足廣泛的實驗室和護理環(huán)境以及測試場景。

表面貼裝技術(shù)是醫(yī)療設(shè)備的最佳PCB組裝工藝嗎？

表面貼裝技術(shù)（SMT）是一種制造電路的技術(shù)，其零件直接放置在PCB的平坦表面上。所得產(chǎn)品稱為SMD或表面貼裝設(shè)備。該組件只需安裝即可。沒有通孔。SMT與更常規(guī)的過程不同，后者涉及帶引線的（帶腳的）組件先通過PCB上的孔，然后再進行焊接過程。

SMT的最大優(yōu)點是可以簡化自動化。與通過有時未正確準(zhǔn)備的小孔焊接細(xì)小的引線相比，使表面安裝自動化更容易。告別昂貴的流程！其他一些優(yōu)點包括：

lPCB不需要太多的孔，因此鉆孔數(shù)量更少。

l比通孔PCBA方法便宜。

l電路板的任何一側(cè)都可以放置組件。

l表面貼裝技術(shù)的組件占用的空間更少-它們比傳統(tǒng)的帶引線部件小得多。

lSMT密度優(yōu)于傳統(tǒng)組件。

l在應(yīng)對振動和恒定運動時，SMT的性能比傳統(tǒng)的PCBA好得多。

當(dāng)前，SMT是大多數(shù)PCB制造商在生產(chǎn)方面的做法。由于它們小很多，因此它們的性能更好。易于制造使該過程也很受歡迎。自動化組裝變得簡單，無需在整個制造過程中進行手動操作。

對醫(yī)療器械制造商有哪些要求？

有設(shè)計要求，然后有FDA要求。了解這兩個方面很重要?？纱┐骱涂芍踩氲尼t(yī)療設(shè)備已經(jīng)變得如此流行，以至于它們的市場很可能在未來幾年內(nèi)繼續(xù)擴大。隨之而來的是設(shè)計和制造方面的困難，特別是設(shè)計要求方面的困難。有關(guān)設(shè)計規(guī)范的三個綜合問題包括：

l目的是什么？有待確定的第一個問題與其目的有關(guān)。該設(shè)備必須具有明確的有益目的。醫(yī)療設(shè)備設(shè)計人員必須從確定他們的設(shè)備可以解決或改善的當(dāng)前醫(yī)療困難或問題開始，而不是從創(chuàng)建解決問題的解決方案開始。

l設(shè)備有意義嗎？同樣，醫(yī)療設(shè)備和可穿戴設(shè)備也需要實用。這些醫(yī)療設(shè)備必須專業(yè)且極其精確。他們還需要很小。設(shè)計可以在不損失任何性能或功能的情況下盡可能地簡化嗎？

l靈活嗎？靈活性是一個困難的設(shè)計障礙，因為它是當(dāng)今醫(yī)療保健市場的新考慮因素。讓我們面對現(xiàn)實，過去，醫(yī)療設(shè)備大多是大型的，堅固的，而且絕對不像今天那樣“可穿戴”。如今，有柔性，剛性-柔性印刷電路板，它們是可調(diào)的，柔韌的并且具有更高的耐熱性。

FDA的設(shè)備與放射健康中心（CDRH）對在美國生產(chǎn)，銷售和進口所有醫(yī)療設(shè)備的公司進行監(jiān)管。這些公司必須經(jīng)過幾個步驟才能符合FDA的要求。

l企業(yè)注冊-公司必須在FDA注冊公司。

l醫(yī)療器械清單—制造商必須在FDA中列出其器械。

l上市前通知510（k）-公司在獲得FDA許可之前不得分發(fā)其設(shè)備。

l用于臨床研究的研究性器械豁免（IDE）-該器械可以參加臨床研究，以收集有關(guān)其安全性和可用性的信息，以支持上市前通知的批準(zhǔn)。

l質(zhì)量體系（QS）法規(guī)與醫(yī)療器械的制造，設(shè)計，采購，包裝，標(biāo)簽，存儲，安裝和維修的檢查有關(guān)。

l標(biāo)簽要求涉及鏈接到相關(guān)醫(yī)療設(shè)備的標(biāo)簽，小冊子和其他可讀項目。

l醫(yī)療器械報告（MDR）涉及導(dǎo)致嚴(yán)重傷害或死亡的故障，需要向FDA報告。MDR計劃有助于報告。

隨著醫(yī)療PCB組裝的試驗和持續(xù)發(fā)展，PCB制造和現(xiàn)代醫(yī)療診斷設(shè)備將繼續(xù)努力為患者提供最高的生活質(zhì)量，并挽救生命。