Elektromagnetiniai trukdžiai (EMI), kurie reiškia įrenginio veikimo sutrikimą dėl nepageidaujamo elektromagnetinio lauko, kelia rimtą susirūpinimą sveikatos priežiūros aplinkoje, gali sukelti iškraipytus signalus, prarasti duomenis ir pavojingus gedimus, jei įrenginiai suprojektuoti nesilaikant elektromagnetinio suderinamumo principų.
Sveikatos priežiūros srityje didėja EMI aplinka
Judrioje ligoninės aplinkoje, kurioje vaizdų gavimo sistemos, diagnostikos įrankiai, stebėjimo įranga ir infuzijos pompos veikia arti, trikdžių rizika yra didelė. Kai kurie medicinos prietaisai gali būti ypač galingi EMI šaltiniai, pavyzdžiui, elektrochirurginiai įrankiai ir magnetinio rezonanso tomografijos (MRT) aparatai, o belaidžio ryšio sistemos, tokios kaip WiFi, Bluetooth ir mobilieji telefonai, papildo perpildytus signalus.
EMI rizika didėja sveikatos priežiūros įstaigose, nes daugėja elektroninių prietaisų su belaidžiu duomenų perdavimu, sukuriant vis sudėtingesnę signalų šaltinių aplinką. Anksčiau statiški ir dideli įrenginiai tampa vis labiau nešiojami, o tai reiškia, kad EMI šaltinių vieta keičiasi ir sunkiai nuspėjama. Šiuolaikiniai ultragarsiniai aparatai dabar yra nešiojami, pavyzdžiui, belaidžiu būdu perduodantys vaizdus į planšetinius kompiuterius ar išmaniuosius telefonus, kad būtų galima atlikti diagnostiką.
Be tradicinių sveikatos priežiūros įstaigų, EMI vis dar yra iššūkis medicinos prietaisams. Pavyzdžiui, dėvimi daiktai turi išlikti tikslūs naudojant kasdien, kad pacientai galėtų jais pasitikėti dėl svarbių sveikatos stebėjimo reikalavimų – nuo gliukozės stebėjimo iki aritmijos nustatymo. Tačiau tam tikros aplinkos, kuriose yra didelė persidengiančių elektromagnetinių laukų koncentracija, įskaitant miesto teritorijas, sporto sales ir pramonines zonas, gali sukelti problemų jautriai elektronikai.
Naudojant nešiojamuosius įrenginius, iššūkį dar labiau padidina tankus, sandariai supakuotas šių miniatiūrinių įrenginių pobūdis ir maža jų veikimo galia, todėl jie yra labiau jautrūs išoriniam EMI ir savaiminiams trukdžiams, nes jautrūs komponentai yra šalia vidinių trukdžių šaltinių.
EMI pavojus
Sveikatos priežiūros įstaigose elektromagnetinių trukdžių šaltinių yra ne tik gausu – jų poveikis gali būti ypač pavojingas. Įsivaizduokite sudėtingą robotizuotą chirurginę sistemą, kuri priklauso nuo tikslių jutiklių signalų ir nuolatinio valdymo duomenų perdavimo. Netgi nedidelis jutiklio klaidingas skaitymas, kurį sukelia elektromagnetiniai trukdžiai, gali sukelti išlygiavimo klaidą, o tai gali turėti įtakos paciento saugai.
Blogesniais atvejais EMI gali sukelti visišką gelbėjimo medicinos prietaisų, pvz., ventiliatorių ir širdies monitorių, gedimą. EMI taip pat gali sugriauti vaizdo gavimo sistemas, iškraipydamas duomenis. Šis iškraipymas pasireiškia kaip ekrano mirgėjimas, spalvų pokyčiai ir statiškumas, o tai paveikia gydytojo gebėjimą aptikti subtilius sutrikimus ir gali sukelti nepastebimą arba neteisingą diagnozę.
Šie pavyzdžiai pabrėžia esminę elektromagnetinio suderinamumo (EMC) svarbą kuriant prietaisą. EMC reiškia prietaiso gebėjimą tinkamai veikti numatytoje elektromagnetinėje aplinkoje, užtikrinant, kad medicinos prietaisai būtų apsaugoti nuo išorinių trukdžių, kartu apribojant jų pačių generuojamus trikdančius signalus. Medicinos prietaisų įmonėms EMC yra ir funkcinis reikalavimas, ir pagrindinis reguliavimo standartas. Kaip EMC dalis, ekranavimas yra labai svarbus.
EMI ekranavimas medicinos prietaisuose
EMI ekranavimas apima laidžių medžiagų naudojimą elektromagnetiniams laukams blokuoti, sukuriant laidžią barjerą, apsaugantį signalo vientisumą ir patikimą įrenginio veikimą. Ekranavimas gali būti taikomas aplink atskirus komponentus arba aplink visą PCB. Prietaiso lygyje juo galima užsandarinti tarpus tarp medžiagų (pvz., tarpiklių, O-žiedų) ar net aptverti visą įrenginį. Kabeliai ir jungtys taip pat gali būti ekranuoti ir galbūt prijungti prie žemės, kad kabeliai neveiktų kaip antena.
Ypač jautriems įrenginiams arba tiems, kurie patys skleidžia itin galingus signalus, pavyzdžiui, MRT aparatams, gali prireikti visą patalpą iškloti ekranuojančiomis medžiagomis, blokuojančiais nepageidaujamus signalus ir turinčius magnetinius pakraščius.
Įprastos ekranavimo medžiagos yra metalai, tokie kaip aliuminis, varis, nikelis ir sidabras. Silikono elastomerai yra dar vienas pasirinkimas ir populiarus tarpiklių pasirinkimas, užtikrinantis lankstumą, ilgaamžiškumą ir didelį atsparumą temperatūrai, cheminėms medžiagoms, tirpikliams ir sterilizavimo procedūroms. Silikonai taip pat idealiai tinka nešiojamiesiems įrenginiams ir kitiems miniatiūriniams įrenginiams, nes jie yra suderinami su skysčių įpurškimu, kad būtų sudėtingas dizainas ir efektyvi gamyba.
2025 m. „Elkem“ medicinos prietaisų rinkai pristatė naujos kartos elektrai laidžią skystą silikoninės gumos medžiagą, pavadintą „Silbione™ LSR EC 7“, sprendžiančią tradicines problemas, su kuriomis susiduriama su elektrai laidžiomis medžiagomis, įterpiant anglies nanovamzdelius. Naujasis silikono elastomeras, skirtas dėvimiems ir diagnostikos prietaisams, sujungia tvirtą elektros laidumą su sertifikuotu biologiniu suderinamumu ir patobulinta procesų kontrole, nustatydama naują standartą medicinos prietaisų gamintojams, skirtiems tikslioms sveikatos priežiūros programoms.
Norėdami sužinoti daugiau apie didėjančią elektrai laidžių silikonų paklausą medicinos prietaisuose ir jų raidą, atsisiųskite toliau pateiktą informacinį dokumentą.
