电子在现代医学中的重要性及其兴起

电子及其相关技术是现代医学和医疗设备持续发展的重要组成部分。创新在不断扩展，迫使该行业中的所有类别都随之变化。在现代医学和医疗保健中尤其如此。新技术日益重要的作用不容忽视。电子时代正在将其影响力扩展到医学和医疗保健的所有领域。电子进化几乎触及了现代医学的每个过程。现在正在改进，更新药物和医疗保健并将其带入未来。

平板电脑，iPad和智能手机现在正在取代传统的监视和记录系统。现在，患者可以选择与家中的医疗专业人员进行全面对话。

以下是在过去十年中首次亮相的一些医学和保健电子方面的进步：

l 电子健康记录（EHR）：长期以来，系统集成度很差。实际上，大多数医疗保健系统甚至都没有连接。有隔离的单独系统-每个系统处理文档，订单和其他任务。当系统合并到一个结构化平台中时，最终将有更高的效率和速度来促进患者护理。电子病历在整合患者信息方面迈出了巨大的一步。接下来，它有潜力被用作数据驱动医学现代化的工具。收集有关人群的数据对于不断提高药物和治疗的效果以及成功率是不可或缺的。

l 移动医疗：与传统电线插座拔下电线而告别时，移动医疗使医生及其病人可以享受医疗服务。有报道称，到2019年，全球移动医疗市场将超过200亿美元。iPad和智能手机使医疗保健专家可以自由传输和接收信息。移动医疗还可以用于订购，记录任务以及与患者交谈时研究事物的简单行为。

l 无线通信：医院直到最近才开始使用对讲机和即时消息应用程序。这些已取代了寻呼机/蜂鸣器和高架PA系统。医疗设备向现代技术发展的缓慢归因于HIPAA的关注和安全问题。有一些系统可用于医疗专业人员传达安全警报，消息和信息，例如使用智能手机，Web应用程序或其他基于临床的系统的实验室测试。

l 医疗器械破旧：人们可以穿戴的医疗器械市场正在以每年16.4％的速度增长。数据的收集是通过使用易于人们佩戴的传感器和医疗设备来实现的。医疗保健行业的一个目标是收集尽可能多的信息。可穿戴设备可以做一些非常有用的事情，例如让某人知道他们的年长亲戚或病人是否绊倒了或跌倒了，或者有人要从伤口中感染。

电子和技术的进步不断地帮助推进医生办公室和医院不再需要的服务浪潮。他们似乎只需要直观的，对人友好的电子设备和互联网连接。

 

什么是PCB组装？今天在现代医学中它将出现在哪里？

PCBA代表印刷电路板组装。通过将电子组件焊接到印刷电路板上来创建PCBA。在将上述元件焊接到PCBA之前，PCBA就是PCB。

PCB组件与PCB的制造无关。这是一个完全不同的过程。创建PCB需要一个多阶段的工作，包括PCB的设计，然后是PCB初步模型的演变。

要在设备中使用PCB，必须将电子组件焊接到其上或进行组装。组装过程取决于多种因素：

l 电路板分类-这是什么类型？

l 焊接在板上的电子元件的特性。

l 使用电路板是出于什么原因？

下一步涉及收集组装PCB所需的所有组件。大多数零件包括有助于电子元件焊接的零件：

l PCB（印刷电路板）

l 电子元件要焊接

l 焊接零件，如焊锡丝，焊锡膏，焊条及其预制材料

l 焊接设备-焊台，波峰焊机，检查和测试设备以及SMT设备

一旦收集了所有必需的组件并进行了相应的布置，就可以开始组装过程。

 

组装PCB

一些组件具有凸出的引线，就像小“腿”一样，适合安装在PCB上的小孔（称为通孔）中。然后可以将这些组件的这些突出元件焊接到PCB上。这些元素是通过波峰焊或传统焊法连接的。焊接完成后，需要对PCBA进行清洁和测试。如果PCBA有任何问题，则需要重新加工-手工完成，包括更多的焊接。

 

表面贴装技术（SMT）

SMT不需要通孔或微小的突出引线。表面贴装技术的确切含义是：组件直接安装在PCB的表面上。就是说，SMT中使用的组件称为SMD（表面贴装设备），以区别于它们的小脚组件。不同的设备，组件和焊接项目与通孔组装过程中使用的设备，组件和焊接项目不同。我们将在本文后面更详细地讨论SMT。

 

印刷电路板及其在现代医疗技术中的作用

PCB在医学和医疗保健领域至关重要。随着创新向前发展，诊断，治疗和研究策略已朝着自动化方向发展。这意味着在医疗设备领域，PCB还有更多工作要做。

PCB在医药和医疗保健中的作用是巨大的，而且只会越来越大。医用PCB用于心血管领域，用于与心脏相关的应用，例如起搏器。它们还用于MRI等医学成像应用中。第三，它们可以在监测设备和小工具（例如体温监测器）中找到。有用于医疗行业的无数PCB组装解决方案。

 

哪些类型的医疗设备使用PCB组装？

有许多使用PCB组装的医疗设备。随着电子技术的发展，PCB在医学上的应用将继续增长，以变得更加高效和集中。

 

植入式医疗器械

PCB是可植入医疗设备的复杂组件。由于植入物的微妙特性以及对患者的作用，它没有所有PCB都遵守的静态标准。植入式医疗设备包括：

l 人工耳蜗可使听力受损的人处理声音并实际听到声音。有些，这是他们生命中的第一次。

l 植入式除纤颤器有助于保护心脏病风险高的人免受突发创伤。

l 响应性神经刺激器（RNS）是一种用于癫痫患者的植入设备（在大脑上）。对于控制癫痫发作的药物反应不佳的癫痫病患者通常将RNS作为最后的手段。该设备全天候监控大脑活动。每当感觉到异常大脑活动时，它将发出电击。

通常，客户会根据患者的需求以及植入物的独特实现方式向PCB制造商指定规格。

 

医学影像/诊断设备

医学成像和诊断设备在提供现代医疗保健中至关重要。PCB用于多种医学成像和诊断设备，其中一些包括：

MRI（磁共振成像）

CT（计算机轴向断层扫描）扫描

超声波设备

内科医生和卫生保健专业人员依靠这些先进的成像技术提供的信息来指导他们的治疗向前发展。

 

监控装置

监控设备还在医疗领域采用PCB技术。利用医用PCB的一些设备示例包括：

l 身体温度监测器

l 血糖仪

l 血压计

除了可植入设备，医学成像设备和监视设备外，还有其他一些使用PCB的设备。以下是更多示例：

l 心脏监护仪

l 心脏起搏器

l 神经刺激器

l 输液控制

l EMG活动系统

l X射线计算机断层扫描

l 蠕动输注技术

l 流量和分配系统

l 电动肌肉刺激设备

医疗设备中使用的PCB专为医疗仪器而创建，并经过精心设计，可满足广泛的实验室和护理环境以及测试场景。

 

表面贴装技术是医疗设备的最佳PCB组装工艺吗？

表面贴装技术（SMT）是一种制造电路的技术，其零件直接放置在PCB的平坦表面上。所得产品称为SMD或表面贴装设备。该组件只需安装即可。没有通孔。SMT与更常规的过程不同，后者涉及带引线的（带脚的）组件先通过PCB上的孔，然后再进行焊接过程。

SMT的最大优点是可以简化自动化。与通过有时未正确准备的小孔焊接细小的引线相比，使表面安装自动化更容易。告别昂贵的流程！其他一些优点包括：

l PCB不需要太多的孔，因此钻孔数量更少。

l 比通孔PCBA方法便宜。

l 电路板的任何一侧都可以放置组件。

l 表面贴装技术的组件占用的空间更少-它们比传统的带引线部件小得多。

l SMT密度优于传统组件。

l 在应对振动和恒定运动时，SMT的性能比传统的PCBA好得多。

当前，SMT是大多数PCB制造商在生产方面的做法。由于它们小很多，因此它们的性能更好。易于制造使该过程也很受欢迎。自动化组装变得简单，无需在整个制造过程中进行手动操作。

 

对医疗器械制造商有哪些要求？

有设计要求，然后有FDA要求。了解这两个方面很重要。可穿戴和可植入的医疗设备已经变得如此流行，以至于它们的市场很可能在未来几年内继续扩大。随之而来的是设计和制造方面的困难，特别是设计要求方面的困难。有关设计规范的三个综合问题包括：

l 目的是什么？有待确定的第一个问题与其目的有关。该设备必须具有明确的有益目的。医疗设备设计人员必须从确定他们的设备可以解决或改善的当前医疗困难或问题开始，而不是从创建解决问题的解决方案开始。

l 设备有意义吗？同样，医疗设备和可穿戴设备也需要实用。这些医疗设备必须专业且极其精确。他们还需要很小。设计可以在不损失任何性能或功能的情况下尽可能地简化吗？

l 灵活吗？灵活性是一个困难的设计障碍，因为它是当今医疗保健市场的新考虑因素。让我们面对现实，过去，医疗设备大多是大型的，坚固的，而且绝对不像今天那样“可穿戴”。如今，有柔性，刚性-柔性印刷电路板，它们是可调的，柔韧的并且具有更高的耐热性。

FDA的设备与放射健康中心（CDRH）对在美国生产，销售和进口所有医疗设备的公司进行监管。这些公司必须经过几个步骤才能符合FDA的要求。

l 企业注册-公司必须在FDA注册公司。

l 医疗器械清单—制造商必须在FDA中列出其器械。

l 上市前通知510（k）-公司在获得FDA许可之前不得分发其设备。

l 用于临床研究的研究性器械豁免（IDE）-该器械可以参加临床研究，以收集有关其安全性和可用性的信息，以支持上市前通知的批准。

l 质量体系（QS）法规与医疗器械的制造，设计，采购，包装，标签，存储，安装和维修的检查有关。

l 标签要求涉及链接到相关医疗设备的标签，小册子和其他可读项目。

l 医疗器械报告（MDR）涉及导致严重伤害或死亡的故障，需要向FDA报告。MDR计划有助于报告。

随着医疗PCB组装的试验和持续发展，PCB制造和现代医疗诊断设备将继续努力为患者提供最高的生活质量，并挽救生命。