pcb電路在醫(yī)療器械應(yīng)用

技術(shù)與醫(yī)學(xué)永遠(yuǎn)在一起，因?yàn)檎巧鐣?huì)中知識(shí)和醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步?jīng)Q定了長(zhǎng)壽和人們的生活質(zhì)量。雖然正義聯(lián)盟漫畫(huà)中的機(jī)器人角色可能仍遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)，但Robocop（2014）的機(jī)器人假肢并非如此虛構(gòu)。這一切都取決于新的處理器，生物技術(shù)和它們的結(jié)合：印刷電路板。以下是該領(lǐng)域的一些主要挑戰(zhàn)：

植入物：維護(hù)的挑戰(zhàn)

與假肢不同，植入物不是用于替代器官或肢體的技術(shù)，而是用于“添加”到身體，幫助調(diào)節(jié)某些生物功能或測(cè)量生命數(shù)據(jù)。植入物的主要問(wèn)題之一是維護(hù)：

電池的簡(jiǎn)單充電意味著新的手術(shù)過(guò)程。植入物的并發(fā)癥組裝中的半開(kāi)狀態(tài)：一個(gè)內(nèi)置于生物體內(nèi)的電子設(shè)備需要對(duì)其尺寸，形狀和制作材料采取一定的預(yù)防措施。

這是構(gòu)建PCB的額外挑戰(zhàn)，必須精確地使設(shè)備運(yùn)行并且不會(huì)對(duì)用戶(hù)造成傷害。某些類(lèi)型的植入物，例如除顫器，心臟起搏器和神經(jīng)刺激器脊柱疼痛治療，需要更換電池。

一些想法，如Joeny Chen（2015）注冊(cè)的專(zhuān)利，提出了一種通過(guò)無(wú)線(xiàn)充電的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，從而避免不必要的手術(shù)過(guò)程及其可能的并發(fā)癥。用戶(hù)只需要接近設(shè)備的充電器。

還有更多雄心勃勃的想法，例如使用生物能量充電設(shè)備，但仍然沒(méi)有大的有效結(jié)果。

安全：在數(shù)字時(shí)代沒(méi)有什么是完全安全的

大約十年前，位于Bostom的哈佛醫(yī)學(xué)院的Beth Israel Deaconess醫(yī)學(xué)中心的研究人員警告說(shuō)在起搏器設(shè)備中存在潛在的安全漏洞。

這些設(shè)備通常位于患者的皮膚下，細(xì)線(xiàn)接觸使用者的心臟，甚至穿透心肌。在心律失常信號(hào)時(shí)，一個(gè)小的電脈沖使心臟恢復(fù)其正常功能。

同時(shí)，附近的設(shè)備擁有患者通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接收患者的生物信息，活動(dòng)歷史和其他同等重要的醫(yī)療信息。這些信息對(duì)于心臟起搏器支架的醫(yī)療隨訪(fǎng)以及日常護(hù)理非常有用。

發(fā)現(xiàn)的故障通過(guò)重新研究包括一些旨在確保無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)安全性的測(cè)試。科學(xué)家們能夠使用第二個(gè)“海盜”天線(xiàn)“破解”設(shè)備。

他們發(fā)現(xiàn)有可能獲得有關(guān)機(jī)密信息患者（這個(gè)事實(shí)已經(jīng)令人擔(dān)憂(yōu)），以及改變植入物功能的可能性以及可能導(dǎo)致電脈沖在不適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻以不適當(dāng)?shù)姆绞奖患せ?，?gòu)成對(duì)生命的重大風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備用戶(hù)。

任何使用無(wú)線(xiàn)技術(shù)激活生物校正器的設(shè)備（例如自動(dòng)胰島素注射）也是如此。

<然而，在這項(xiàng)研究中，研究人員明確指出，盡管問(wèn)題嚴(yán)重，但并不一定“很容易”嘲笑這個(gè)系統(tǒng)，到目前為止從未有過(guò)記錄在案的案例。 。但他們對(duì)未來(lái)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)出了警告。

2018年，安全公司WhiteScope的研究員Billy Rios和QED Security的Jonathan Butts解決方案已經(jīng)達(dá)到與Medtronic公司爭(zhēng)吵的巔峰，該公司生產(chǎn)Carelink 2090起搏器。

原因是關(guān)于美敦力產(chǎn)品的分歧，里弗斯和巴茨曾多次證明這種產(chǎn)品不安全。根據(jù)二人組的工作，甚至可以使用Iphone遠(yuǎn)程破壞潛在受害者的起搏器，從而對(duì)用戶(hù)的健康造成嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)。

盡管美敦力認(rèn)為它已將這些漏洞規(guī)范化并將風(fēng)險(xiǎn)降至很小，但Rivers和Butts繼續(xù)警告使用該系統(tǒng)可以輕松實(shí)現(xiàn)暗殺。

這種事件不僅對(duì)程序員而且對(duì)PCB工廠(chǎng)都是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。無(wú)論是病毒還是主要通過(guò)操縱無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，投資內(nèi)部起搏器的安全性都會(huì)導(dǎo)致電池消耗或處理能力增加。

< span>這為創(chuàng)建PCB的公司創(chuàng)造了一個(gè)額外的責(zé)任層，這需要構(gòu)建一個(gè)盡可能實(shí)用的產(chǎn)品。

< span>假肢的實(shí)用性：與大腦的對(duì)話(huà)

大多數(shù)截肢假肢在反應(yīng)速度和動(dòng)作精確度方面取得了很大進(jìn)展。但有一件事仍然是一個(gè)問(wèn)題：我們不知道如何直接與人類(lèi)大腦進(jìn)行有效對(duì)話(huà)。

雖然打字聽(tīng)起來(lái)非常自然文本，拿起鉛筆或踢球，將這些信號(hào)傳遞給人造假體已被證明是非常復(fù)雜的。我們還沒(méi)有能夠建立一個(gè)系統(tǒng)來(lái)直接讀取大腦從神經(jīng)系統(tǒng)到肢體運(yùn)動(dòng)的沖動(dòng)，也不能反過(guò)來(lái)：

由假體直接產(chǎn)生電脈沖，這將由大腦讀取，至少不是來(lái)自簡(jiǎn)單且不復(fù)雜（并且避免手術(shù)和大腦植入，這是微妙的）。作為回報(bào)，科學(xué)家們通過(guò)智能解決方案繞過(guò)了這個(gè)問(wèn)題。

Cludia Mitchel的左臂被截肢，目前她的假肢是其中一個(gè)市場(chǎng)上最先進(jìn)的，比其他可用的假肢快四倍。為此，科學(xué)家采用了一條捷徑：

他們將手臂的神經(jīng)末梢與胸部和背部的肌肉聯(lián)系起來(lái)。這樣，當(dāng)試圖移動(dòng)手臂時(shí)，她不由自主地觸發(fā)了那些區(qū)域的肌肉。然后，電子接收器接收肌肉的運(yùn)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)假體的引擎，使機(jī)構(gòu)更自然地移動(dòng)。

克勞迪婭仍感覺(jué)當(dāng)有人接觸到神經(jīng)所連接的肌肉時(shí)，手臂的觸感。美國(guó)鹽湖城 猶他大學(xué)最近的研究 剛試圖模仿假體運(yùn)動(dòng)中的壓力感，因此信號(hào)可以是被肌肉接收并帶到大腦。這項(xiàng)研究非常有前景。

醫(yī)療器械在當(dāng)今的技術(shù)組件中占據(jù)突出位置。首先，因?yàn)槟牟僮鞑粫?huì)有嚴(yán)重的缺陷，人們的生活可能會(huì)依賴(lài)這些缺陷。

隨著全球向數(shù)字時(shí)代的轉(zhuǎn)變，設(shè)施技術(shù)設(shè)備隨著他們的脆弱性和曝光率的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。另一個(gè)原因是新技術(shù)帶來(lái)了巨大的可能性。

當(dāng)然，隨著所有這些進(jìn)步，出現(xiàn)了更多的挑戰(zhàn)。醫(yī)療領(lǐng)域?qū)⑿枰絹?lái)越多的專(zhuān)業(yè)和稱(chēng)職的專(zhuān)業(yè)人員，不僅在軟件方面，而且在現(xiàn)代技術(shù)的硬件方面。 RayMing Technology支持醫(yī)療硬件，如PCB制造，醫(yī)療PCB組裝超過(guò)10年。