Ein medizinisch-technischer Assistent legt am 31. März 2020 im Robert-Bosch-Krankenhaus in Stuttgart eine Kartusche für einen neuen Covid-19-Schnelltest in ein Analysegerät.Foto: THOMAS KIENZLE/AFP via Getty Images

Der Bau der ultimativen Leiterplatte (PCB) zur Unterstützung der modernen Medizin: Ein Leitfaden

Epoch Times17. Dezember 2020 Aktualisiert: 17. Dezember 2020 15:17

Die Leiterplatte ist ein unverzichtbarer Bestandteil moderner medizinischer Geräte. Im Medizin- und Gesundheitssektor wurde die Innovation weitgehend durch die verbesserten Fähigkeiten von PCBs vorangetrieben und das Ergebnis ist, dass es eine konstante Nachfrage nach mehr gibt. Der Bau einer Leiterplatte mag dank der Vielzahl der verfügbaren Design- und Produktionswerkzeuge einfacher denn je sein, aber der Entwurf einer Leiterplatte für den Medizin- und Gesundheitssektor ist eine berüchtigte Herausforderung. Da PCB weiterhin eine große und wichtige Rolle bei der Entwicklung modernster medizinischer Geräte spielt, müssen die Hersteller, die PCBs für diese Industrie entwickeln, einige strenge Kriterien einhalten.

Wo werden PCBs in der modernen Medizin eingesetzt?

Es gibt nur sehr wenige moderne medizinische Geräte, die nicht auf effiziente und langlebige PCBs angewiesen sind. Gegenwärtig werden PCBs für Folgendes verwendet:

  • Elektronische Patientenakten: Die Möglichkeit, medizinische Aufzeichnungen digital zu speichern, hat zu einer besseren Zusammenarbeit zwischen medizinischen Experten und zu weniger Fehlern beim Stellen von Diagnosen geführt. Wir leben im Zeitalter der Daten und diese müssen gemeinsam genutzt werden können. Das bedeutet, dass die Entwicklung einer Leiterplatte für die gemeinsame Erstellung von Patientenakten einen besonderen Fokus auf die Konnektivität mit anderen Systemen und anderen Geräten erfordert. Der Fokus auf die Konnektivität sollte das Ziel eines jeden PCB-Designers sein, aber für die Gesundheitsbranche ist sie sogar zu einer festen Anforderung geworden.
  • Tragbare Geräte: Mit einer Wachstumsrate von 16% pro Jahr überrascht die Beliebtheit tragbarer Geräte viele weiterhin. Für Personen mit Gesundheitsproblemen sind diese tragbaren Geräte wertvoller denn je. Da PCBs immer kleiner werden, können sie in immer mehr Geräten verwendet werden. Das ist eine gute Nachricht für diejenigen, die auf ihre Gesundheit achten möchten. Mit tragbaren medizinischen Geräten können sie im Notfall Hilfe rufen. Zudem erhalten sie sofortigen Zugang zu Ernährungs- und Trainingsdaten. PCBs für den Markt für tragbare Geräte zu entwerfen bedeutet, sich nicht nur auf die Konnektivität, sondern auch auf die Größe zu konzentrieren. Je kleiner Sie Ihre Leiterplatten entwerfen können, desto mehr Wert werden sie in diesem wachsenden Markt haben, was bedeutet, dass mehrlagige Leiterplatten Ihre höchste Priorität sein sollten.
  • Implantierbare Geräte: Vom Herzschrittmacher bis zum Cochlea-Implantat helfen PCBs den Patienten, ihre Lebensqualität wiederzuerlangen. Das Design von PCBs für medizinische Implantate ist aus verschiedenen Gründen sehr anspruchsvoll. Die Materialien, die in implantierbaren Geräten verwendet werden, müssen sich oft stark von den Materialien unterscheiden, die in Smartphones und Förderbändern verwendet werden, aber sie müssen auch langlebig und zuverlässig sein. Aufgrund der geringen Größe dieser Art von Bausteinen und der verwendeten PCBs können Ressourcen wie die Altium-Schaltplan-Zeichnen-App, mit der Sie Ihre PCBs ausprobieren und testen können, bevor Sie zur Prototypenphase übergehen, unentbehrlich sein. Klicken Sie hier, um mehr darüber zu erfahren.

Die Art der Leiterplatte, die entworfen wird, hängt von ihrem Verwendungszweck ab. Es gibt zwar eine schier unendliche Anzahl von PCB-Anwendungsarten im Bereich der Medizintechnik, aber jedes Gerät hat seine eigenen Anforderungen, die Sie kennen müssen, bevor Sie mit Ihrem ersten Entwurf beginnen.

Regeln und Vorschriften

Der medizinische Sektor wird durch eine umfassende Liste von Vorschriften geregelt, die von den Aufsichtsbehörden durchgesetzt werden, um deren Einhaltung zu gewährleisten. Wenn Sie eine Leiterplatte für medizinische oder gesundheitliche Zwecke entwerfen, müssen Sie sicherstellen, dass Sie sich nicht nur dieser Vorschriften bewusst sind, sondern, dass Ihre Prototypen auch unter Berücksichtigung dieser Vorschriften entworfen werden. Wenn Sie sich nicht mit diesen Vorschriften befassen, bedeutet dies, dass Sie so viel Zeit wie Sie wollen auf Design und Tests verwenden können. Jedoch werden Sie nicht viele Verwendungsmöglichkeiten für diese fertigen Designs oder Produkte finden. Sie müssen deshalb auch Zeit damit verbringen, die geltenden Vorschriften zu recherchieren und über Ihre Konkurrenten nachzuforschen, um zu sehen, was andere herstellen, wie sie ihre PCBs herstellen und wie sie diese verwenden.

Kleiner und grüner

Bei der Entwicklung von PCBs für die moderne Medizin geht es nicht nur darum, Marktlücken zu finden und zu versuchen, diese zu schließen. Es geht auch um den Blick in die Zukunft. Der PCB-Markt befindet sich in einer enormen Wachstumsphase und es gibt ständig neue Fortschritte.

Für die Zukunft der modernen medizinischen Ausrüstung gibt es zwei Hauptziele:

  • PCBs bei Bedarf biologisch abbaubar machen
  • Diese PCBs kleiner machen

Die Verkleinerung Ihrer Leiterplatten sollte etwas sein, dem Sie viel Aufmerksamkeit widmen, besonders wenn Sie Ihre PCBs entweder für tragbare Geräte oder implantierbare Geräte entwerfen. Da Abfall ein globales Anliegen ist, wird die Sicherstellung der biologischen Abbaubarkeit Ihrer PCBs nur noch kritischer werden.

Die Rolle von PCBs in der modernen Medizin darf nicht unterschätzt werden, aber die Entwicklung dieser PCBs bringt einige einzigartige Herausforderungen mit sich. Die richtige Forschung und die richtigen Werkzeuge zur Unterstützung Ihres PCB-Designs können jedoch dazu beitragen, dass Ihr Produkt schneller auf den Markt kommt und anfängt, dazu beizutragen, Leben zu retten und die Gesundheit einer globalen Gemeinschaft zu schützen.


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