의료 분야의 전자 기술

인간의 삶을 향상시키기 위해 의료 기기는 침습적 수술에 매우 중요합니다. 오늘날 모든 의료 장비는 헬스케어 모니터링을 위해 적어도 하나의 센서를 사용합니다. 의료 전자기기의 엄격한 요구를 충족하기 위해 다양한 센서가 자발적 질환 및 생리적 장애의 진단과 치료를 위해 통합되었습니다. 의료 전자기기의 발전은 다른 소비자 전자기기만큼 빠르지 않습니다. 오류가 발생할 여지가 없고 속도보다 결과의 정확성을 우선시하기 때문입니다. 따라서 의료 전자기기는 초고속 처리나 고사양 그래픽이 필요하지 않습니다. 이 글에서는 의료 산업에서 사용되는 헬스케어 센서와 그 응용 분야를 살펴보겠습니다.

1.    의료 전자기기란 무엇인가요?

정의에 따르면, "의료 전자기기"는 건강 진단 및 치료에 사용되는 전자 기기 및 장치에 관한 학문입니다. 의학과 생물학에 적용되는 임베디드 시스템의 설계입니다. 센서는 의료 응용 분야를 현실로 구현하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 공기 흐름, 온도, 습도, 압력 변환기, 서미스터 등의 감지 소자는 의료 솔루션을 수행하는 데 필수적인 것으로 입증되었습니다. 다음은 의료 분야의 전자 응용 분야 목록입니다.

2.    의료 전자기기에서 웨어러블의 역할:

전자기기가 기본적인 역할을 하는 가장 널리 알려진 현대 혁신은 웨어러블입니다. 여기에는 안경, 스마트워치, 반지, 심지어 환자 모니터링 기능을 갖춘 의류 제품도 포함됩니다. 심박수, 체온, 수면 습관 등을 측정하는 새로운 바이오센서 개발이 웨어러블의 초점입니다. 기본 기능 외에도 제조업체가 웨어러블용 전자 부품을 선택할 때 고려해야 할 다른 요소들도 많습니다.

3.    의료 전자기기의 응용 분야:

   ⦁      마취

   ⦁     호흡 모니터링

   ⦁     혈압 분석

   ⦁     체내 산소 수준 측정

   ⦁     진단 영상

   ⦁     시각 장애인 스캐닝(바코드 스캐너)

   ⦁     건강 및 웰니스 이해

   ⦁     스트레스 측정

   ⦁     심박수 모니터링

   ⦁     폐 기능 모니터링

   ⦁     혈당 모니터링

   ⦁     약물 전달

   ⦁     정형외과

   ⦁     현장 진료 분석

   ⦁     심장학

   ⦁     종양학

이제 의료 제품에 사용되는 다양한 센서와 기기를 살펴보겠습니다.

4.    다양한 종류의 의료 응용 분야:

모든 의료 제품은 특정 기능을 가지며, 아날로그 또는 디지털 센서를 사용하여 그 잠재력을 발휘합니다.

1. 혈당 측정기:

당뇨병은 오늘날 전 세계적으로 큰 문제입니다. 혈중 인슐린 수준을 조절하기 위해 혈당 측정기가 필요합니다. 혈당 측정기는 혈중 포도당(당) 수준을 정확하게 계산합니다.

2. 산소 포화도 측정기:

산소와 맥박수를 알기 위해 침습적인 방법을 사용하는 것보다 더 나은 방법은 산소 포화도 측정기를 사용하는 것입니다. 맥박 산소 포화도 측정기는 혈중 산소 수준과 맥박수를 읽어 그래픽 디지털 디스플레이에 표시합니다. 이는 혈액 조직에 전달되는 산소와 맥박 수준을 알 수 있는 무통 방법입니다. 혈중 정확한 산소 포화도, 맥박수 측정, 폐의 산소 수준을 측정할 수 있습니다.

3. 혈압 측정기:

치명적인 심장 마비로 이어질 수 있는 고혈압 위험을 피하기 위해 혈압을 알아두는 것이 중요합니다. 혈압 측정기는 혈압 수준을 알고 불규칙한 심박수 상태를 알려주는 측정 기기입니다. 심박수 측정, 혈압 측정, 고혈압 조절 등의 응용 분야가 있습니다.

4. 디지털 체온계:

디지털 체온계는 체온을 측정하는 전자 기기입니다. RTD 감지 소자 PT 1000을 사용합니다. RTD 센서는 저항을 입력으로 받아 저항 변화에 따라 디지털 출력을 생성합니다. 최근 현대 온도계는 적외선 감지 기반입니다. 체온이 상승하면 적외선 체외 방출량이 증가하여 감지됩니다.

5. 디지털 청진기:

디지털 청진기는 특히 심장과 호흡 폐에서 신체에서 발생하는 소리를 듣기 위한 측정 기기입니다. 보청기, 심장 및 폐 소리 녹음, 의학 연구 온라인 교육 등의 응용 분야가 있습니다.

6. 심박 조율기:

심박 조율기는 전기 펄스를 생성하여 누락된 심박이나 느린 심박을 해결하고 심장을 정상 작동 상태로 되돌리는 기기입니다. 심장의 적절한 기능을 위해 전기 임펄스(동방 결절에서 생성)가 필요합니다. 이는 비정상적인 심장 리듬과 여러 건강 요인으로 인해 발생하지 않을 수 있습니다. 이 상태에서 심장은 일정한 속도로 동방 결절로부터 신호를 받지 못합니다.

7. 마취 기계:

수술 또는 수술 중 환자를 이완시키고 의식을 잃게 하기 위해 약물을 전달하는 방법입니다. 뇌에 통증 신호를 전달하는 관련 신경을 차단합니다. 그러나 수면 상태에서는 산소 수준, 공기, 아산화질소, 이소플루란 등의 필요한 가스를 유지해야 합니다. 이를 위해 온도, 습도, 압력을 제어하는 센서가 필요합니다.

⦁ 공기 온도 모니터링 및 제어를 위한 서미스터 센서. 자기 작동 스위치[홀 센서]가 히터 조립체의 모터 제어에 사용됩니다.

⦁ 공기 흐름(호흡) 센서는 환자의 공기와 산소 수준을 측정하는 데 사용됩니다. 환자에게 공급되는 혼합 가스의 양은 그래픽 디스플레이에 표시됩니다.

5.    의료 전자기기 인증 경로:

의료 설계 루프의 필수적인 부분은 인증 프로세스로, 기기가 시장에 출시될 준비가 되었는지 결정합니다. 이 프로세스는 규제 기관에 의해 정의, 관리, 실행되며 국가마다 다릅니다. 예를 들어, 의료 기기는 미국에서는 FDA, 유럽에서는 EMA, 캐나다에서는 Health Canada에 의해 규제됩니다. 이 글에서는 미국 의료 시장이 방대하고 FDA가 전 세계 대부분의 규정을 준수하므로 FDA 규정에 초점을 맞추겠습니다.

기기 등급:

제품 인증에 관한 FDA 규정은 의료 기기의 특성에 따라 다릅니다. 이런 의미에서 기관은 사전 시장 신청, 승인, 관리 등 제품이 거쳐야 하는 프로세스의 종류를 명시하기 위해 세 가지 기기 등급을 정의합니다. 의료 기기는 위험 수준에 따라 분류됩니다.

JLCPCB는 의료 전자 기기 제조에서 정밀도와 신뢰성이 얼마나 중요한지 잘 알고 있습니다. 프로토타입부터 대량 생산까지, 당사의 첨단 PCB 제조 서비스는 헬스케어 응용 분야에서 요구되는 엄격한 기준을 지원합니다. 센서, 모니터링 기기, 의료 장비의 안정적인 성능을 보장합니다. 높은 제조 정확도, 다양한 소재 옵션, 엄격한 품질 관리를 통해 JLCPCB는 헬스케어 산업의 엔지니어와 제조업체가 안전하고 신뢰성 있는 의료 전자기기를 구현할 수 있도록 최선을 다하고 있습니다.

결론:

의료 전자기기는 정확하고 정밀한 측정이 수행되어야 하는 중요한 분야입니다. 정밀한 분석을 위해 정교한 의료 및 헬스케어 기기를 선택해야 합니다. 이러한 전자기기는 의료 산업의 발전에도 기여하고 있습니다. 미래에는 이러한 기기의 활용과 중요성이 엄청나게 증가하는 것을 충분히 예상할 수 있습니다.