为便携式医疗设计采购高可靠性连接器

治疗健康问题和医疗投诉过去几乎完全在临床环境中进行，但在过去十年中发生了翻天覆地的变化。现在更加关注在家中监测和治疗患者。这方面的几个驱动因素包括：

减轻已经捉襟见肘的医疗资源的压力。

使慢性病患者能够拥有更好的生活质量，而无需定期前往医院接受治疗或检查带来的不便。

避免医院通过降低感染 MRSA 和 COVID-19 等疾病的风险来保护患者。

越来越依赖以家庭为基础的医疗保健活动——例如监测血糖水平和血氧饱和度，以及透析等更复杂的程序——给医疗设备制造商带来了新的挑战。这些挑战包括：

患者自己，而不是经过培训的工作人员，使用便携式设备，这有可能导致不正确的使用。

设备不应在家中占用太多空间或难以让患者携带。

便携式医疗设备还必须表现出高度的机械坚固性，因为它们在紧急情况下很容易损坏。

连接器和电缆可能位于设备外壳外部，如果是这种情况，它们比位于内部的组件更容易受到粗暴对待。

因此，互连设计需要仔细考虑以确保其运行可靠性，因为故障可能会危及生命。在这里，我们讨论连接器必须满足当今便携式医疗设备设计要求的规范。

医疗连接器所需的属性

对设备紧凑和便携的需求对设计提出了严格的尺寸和重量限制，因此应相应地优化所选组件。为了节省空间和减轻重量，建议指定能够同时提供电源和数据信号的连接器。这些目的中的每一个都需要适当尺寸的专用触针，以避免热效应和信号完整性问题。此外，需要在连接器中加入有效的绝缘材料以防止闪络，因为这可能会影响设备的数据采集功能。

急救人员使用的便携式设备需要足够坚固以应对恶劣的环境。因此，组件必须能够承受极端温度、高湿度和进水。此外，在应对生死攸关的压力下工作时，急救人员需要快速建立和断开连接，并且连接器必须能够应对错配错误。

在家中自己使用设备或由家人监护的患者通常不太熟悉如何正确操作医疗设备，因此存在连接器错配的巨大可能性。选择带有极化和屏蔽的连接器可以帮助避免这种情况的发生。互连保留是另一个重要因素，包括某种形式的锁定机制可以对此有所帮助。在某些情况下，可能需要对连接器进行回灌以减轻相关布线的应力。

医疗设备的合规性批准必须解决电磁干扰 (EMI) 问题。内部屏蔽对于阻止与系统内其他电子设备的干扰是必要的。此外，外部干扰不得影响通过互连的数据信号。连接器可以配备金属后壳，电缆可以采用金属编织作为 EMI 屏蔽解决方案。可以采用一些机制来减轻静电放电 (ESD) 带来的威胁。

采购有效的医疗连接器

Harwin 的高可靠性、可靠的连接器解决方案在医疗领域许多领先制造商的设备中都有应用。该公司的Gecko（1.25 毫米间距）和Datamate（2 毫米间距）（图 1）连接器系列分别支持超过 1000 次和 500 次插拔。其触点的 4 指铍铜结构意味着始终保持互连完整性（通过至少一个配合面实现电气连接），即使在受到强烈冲击和持续振动时也是如此。先进的快速锁定机制意味着设备可以快速投入使用，并确保其长期运行。

图 1：Harwin Datamate J-Tek 双端母头电缆组件在薄型设计中提供高可靠性，将完整的即插即用解决方案的简单性与所需的垂直空间减少相结合。（来源：贸泽电子）

Harwin 拥有广泛的连接器产品组合，这些连接器非常适合医疗应用，并拥有经过验证的业绩记录，并且这些连接器由各种现成的电缆和 FPC 组件选项提供支持（图 2）。

图 2：Harwin 的柔性印刷电路 (FPC) 薄型电缆将电缆的随处布线与您在标准 10 中选择 Datamate J-Tek 1 毫米间距或 Gecko 0.5 毫米间距提供的更小的垂直空间相结合- 单端和双端设计的触点组件。（来源：Harwin）

结论

当用于便携式医疗设备时，连接器需要提供强大的性能参数和持久的可靠性。它们还需要符合对此类设备施加的尺寸和重量限制，并满足 EMI 和 ESD 要求。

审核编辑黄昊宇