Миниатюризация - это будущее медицинского оборудования
Обновлено: 16 июн. 2020 г.
Сфера медицинского оборудования не имеет аналогов - это где инновации в технологиях встречаются с пониманием человеческого тела для лечения заболеваний и различных расстройств. Медицинские устройства сильно различаются, от простых диагностических инструментов до сложного спасительного оборудования, такого как кардиостимуляторы и вентиляторы. Эти технологии подразделяются на множество различных категорий, основанных на диагностике, лечении и профилактике заболеваний, но одно общее между этими разнообразными применениями очевидно: пациент. При рассмотрении дизайна медицинских устройств, ориентированных на пациента, будь то портативное интервенционное устройство, настольный инфузионный насос или носимый биометрический датчик, удобство использования, функциональность и качество имеют первостепенное значение.
Разработка и производство медицинских устройств были строго ограничены возможностями контрактного производства электроники. Сегодня, в духе закона Мура, электроника сильно уменьшилась в размерах и стандартный монтаж печатных плат (PCBA) больше не определяют геометрию медицинского устройства. Вместо этого электроника теперь может быть сконструирована таким образом, чтобы соответствовать наилучшему дизайну устройства на основе требований к продукту, а это означает удобство использования, функциональности, эффективности, долговечности, защита окружающей среды и многого другого. Производители устройств используют методы и процессы миниатюризации как для повышения эффективности существующих продуктов, так и для разработки новых и зачастую разрушительных устройств. Чтобы заимствовать термин из оборонной промышленности, SWAP-C относится к оптимизации размеров, веса и мощности, а также затрат.
В последнее время эти же преимущества реализуются при разработке и производстве медицинского оборудования. Некоторые недавние примеры миниатюризации ясно демонстрируют ценность этой стратегии проектирования. Medtronic Micra - это самый маленький в мире кардиостимулятор, является так называемой системой транскатетерной стимуляции (TPS), которая в сочетании с другими современными транскатетерными технологиями, такими как замена аортального или митрального клапана, может быть доставлена с использованием минимально инвазивных методов и полностью располагается в сердце. Что касается здоровья желудочно-кишечного тракта, рынок проглатываемых камер, известных как «таблетки-камеры», в настоящее время производит около десятка компаний. Они используются для отображения областей желудочно-кишечного тракта, в том числе пищевода, желудка, тонкой кишки и толстой кишки, предлагая менее инвазивную альтернативу некоторым эндоскопиям. Миниатюризация не только положительно повлияла на имплантируемые устройства, а также повысила качество и эффективность других медицинских устройств, включая портативные и мобильные системы визуализации, хирургическую робототехнику и диагностику in-vitro.
Технологии миниатюризации
Хотя одним из основных аспектов миниатюризации в электронике является постоянно уменьшающийся размер компонентов и интегральных микросхем (IC), существует несколько технологий и методов работы. В последнее время появились инновации в электронных подложках, которые расширили возможности проектирования и изготовления печатных плат с помощью таких технологий, как межсоединения высокой
плотности (HDI), трехмерные гетерогенные интегральные схемы, гибкие и формуемые подложки, процессы ламинирования с большим количеством слоев и вычитающие процессы для уменьшения ширины линии трассировки и геометрии пространства. Возможные элементы конструкций HDI включают в себя использование слепых и скрытых переходных отверстий (микро-выступов), конструкцию без сердечника, встроенные голые матрицы и компоненты, а также высокопроизводительные материалы подложки. Положительное влияние этих достижений включает радикально меньшие устройства с повышенной эффективностью и надежностью.
Проблемы в миниатюризации
Хотя преимущества миниатюризации в дизайне медицинских устройств легко увидеть, исторически существовали ограничения и проблемы для применения в медицинской отрасли. Миниатюризация электроники требует меньших компонентов, что создает новые требования к обработке материалов, испытаниям, производственному процессу и автоматизации.
Если вы используете микроэлектронику в своем проекте, вы должны учитывать, что лишь немногие контрактные производители электроники обладают часто дорогостоящим оборудованием и возможностями для поддержки таких процессов, как склеивание проволоки, присоединение матрицы, лазерная сварка и методы точного выравнивания.
Если ваше устройство должно быть изготовлено в относительно больших объемах, может потребоваться автоматизация процесса, когда ручная сборка или регулировка невозможны. Это часто является неожиданным источником дополнительных затрат при выводе нового устройства на рынок. Вот почему так важно привлекать производственных экспертов как можно раньше в процессе проектирования, чтобы гарантировать, что производственная стратегия соответствует дизайну продукта. Существует множество уникальных возможностей, необходимых для эффективного проектирования и производства миниатюрных устройств и зачастую сложно найти их всех от одного партнера или даже при привлечении нескольких партнеров.
Сити Электроникс - лидер в контрактном производстве в России
Наша опытная команда в области производства изделий медицинского назначения может использовать различные технологии в новых разработках, либо работать совместно с клиентами, чтобы уменьшить размер или улучшить форм-фактор существующих разработок. Ни один другой партнер в сфере контрактного производства не обладает таким глубоким опытом работы, как Сити Электроникс. Теперь мы можем использовать технологии миниатюризации для производства ваших медицинских устройств.