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[技术分享] 医疗设备如何选择正确的连接器 [复制链接]

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发表于 2017-7-4 14:38:01 |显示全部楼层

在设计医疗设备时,工程师将会面对许多在其他产业不至于发生的各种考验以及极其复杂的选择。医疗设备需要具备足够的耐用性和可靠性,而且使用条件则往往非常严苛,其中的影响因素包括液体、消毒杀菌、实体干扰和电磁干扰,以及极高的插拔次数。

这类医疗设备都高度依赖底层电子互连系统的有效性。连接器的设计是设计流程中不可或缺的一部份,选用正确的连接器是至关重要的。

决定适用选项

工程师首先要考虑的因素就是决定使用现成的连接器、混合式版本还是客制化解决方案。 现成连接器(off-the-shelf)产品已经在市场上销售,并且有多种配置可供选择。这类产品需要的工程投资与模具(tooling)投资往往较低,但是前置时间很长,单位成本也较高。 混合式版本(hybrid)在现有的连接器上提供客制化的包塑(overmolded)特性。相较于现成的产品,这类产品改善了性能与美学价值,而与完全客制化的连接器相较,其设计成本和工程成本较低,但是前置时间也较长。 客制化解决方案(custom)是针对特定客户、设备或应用所设计和制造的产品。使用客制的连接器将比较容易整合组件或电子组件,以及加入标志(marking)或标识(logo)。工程和模具制作上的初期投资一般较高,但是,根据产量,这类解决方案在长期会更具成本效益。

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可客制化包塑外形的现成连接器明确地标识出能与哪个输入埠相连

考虑每种应用

在很多情况下,客制化或混合式的解决方案比现成的方案更受欢迎,尤其是存在一些特殊考虑因素的情况下。

例如,在一间同时使用了数十条或者更多不同电缆及连接器的处置室内,医疗人员就会面临到误接电缆及设备的风险。现成连接器可以配备不同颜色的包塑外壳,这种混合式产品可以明确地标示出哪件连接器要与哪台设备相连。

在病患心跳停止时,病患身上使用的设备通常需要能耐受5,000到8,000伏的心脏电击脉冲(defibrillation pulse)。在这种情况下,绝缘、间距、材料和气隙都可以客制,以满足应用的具体需求。

客制化解决方案的其他例子,还包括将连接器设计成可防止在插入时发生不兼容的情况。或者,考虑到人体工程,理想的医疗互连系统尺寸要够大,才能让预期的使用者容易操作,并且可以很直觉地插入。

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客制化连接器:设计成可以直觉地完成连接过程

了解流程

以混合式或客制化的医疗连接器来说,设计、模具与制造流程一般需要四到八个月的时间。在设计流程的早期,团队要明确地定义出需求,其中涉及电气(电压、心脏电击、带宽/数据速率等)、机械(电缆直径、人体工程特性、预期的弯曲寿命、期望的插入力和拔出力等)以及环境(密封和侵入保护、清洁、消毒杀菌等)等各方面的考虑。

在确定了规格并且就设计作业达成一致意见后(包括实体模型),就可以开始制作原型。

在选择混合式或者客制化的医疗连接器时,所有相关单位之间的团队合作是十分重要的。这样才可以制作出在现场使用时足以表现出色且能满足全部机械和电气要求(包含连接器与电缆组件在内)的医疗设备。


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