Knowles电容器有效满足起搏器和植入式心律转复除颤器小型化需求，可为植入式医疗设备提供可靠支持

时间： 2022-11-25 来源：Knowles官网

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对于美国超过300万人来说，起搏器和植入式心律转复除颤器 (ICD) 是他们所依赖的改变生活的技术。虽然这两种设备都是植入式医疗设备，旨在改善患有心律失常（心脏跳动不规则的情况）患者的生活质量，但每种设备都有不同的用途。

如图1所示，起搏器是一种植入式医疗设备，旨在帮助患者维持正常的心跳和节律。这个小装置被放置在患者上胸部的皮肤下，由一台计算机组成，当心脏以错误的速度跳动或失去节奏时，它会感应到。当起搏器检测到心脏失去节律时，它会发出低能量电脉冲，使心跳恢复到稳定的节律和速率。

图1. 植入患者体内的导线起搏器示例。

ICD不是帮助维持规律的心跳，而是旨在通过使用低能或高能电击来预防或阻止可能导致心脏骤停的潜在危险心律失常（图 2）。与心脏起搏器一样，ICD被植入患者的皮肤下，并包含一台跟踪心率和节律的计算机。这两种设备的主要区别在于，使用 ICD 时，如果患者的心跳太快或非常不正常，ICD会发出电击以使其恢复节律。一些ICD也可以像起搏器一样工作，并在心率过慢时发出信号。

图 2. 植入患者体内的ICD示例。

虽然起搏器和ICD具有不同的功能，但这两种植入式医疗设备之间有很多相似之处。由于这两种设备对需要它们的患者的生命都极其重要，因此这些设备内部的小电路板必须使用高可靠性 (Hi-Rel) 电气元件构建，这些电路板包含非常小的电子元件，例如电容器。

为生命维持技术设计电气元件的挑战

由于起搏器和ICD都植入体内，因此必须将这些设备制造得尽可能小。如今，医疗设备设计人员专注于创新设备设计以进一步减小尺寸，并且目前正致力于开发新型无引线起搏器，其尺寸约为传统起搏器的1/10。因此，这些设备中使用的电容器等电气元件必须继续小型化，这可能非常具有挑战性。

有助于减小电容器尺寸的一个很好的选择是使用多层陶瓷电容器 (MLCC)。由于可以在具有MLCC的同一电容器中构建多个层，因此单个电容器提供的电容水平相当于使用多个并联的SLC。虽然这种多层设计比 SLC稍厚（高），但它减少了电容器所需的整体占用面积，以实现起搏器和ICD所需的更高电容。

除了需要越来越小的电容器外，这些设备中使用的电容器还必须高度可靠。虽然高可靠性听起来像是一个主观术语，但在医疗行业中，高可靠性具有非常具体的含义——组件的设计必须能够长期保持始终如一的卓越质量和安全性。

这不是一项容易的任务，因为必须使用既定的军用规范 (MIL-SPEC) 对这些元件进行严格的测试和广泛的筛选，以证明其可靠性。对于医疗元件，MIL-PRF-55681和MIL-PRF-123是最常用的筛选规范。在高层次上，MIL-PRF-55681定义了一种中K稳定电介质，指定为BX，而MIL-PRF-123涵盖了高可靠性、通用（BX和BR）和温度稳定（BP和BG）陶瓷介质固定电容器、通孔和 SMD的一般要求。由于筛选规格更加严格，使用MIL-PRF-123进行筛选比MIL-PRF-55681提供了更高的可靠性水平。

Knowles Precision Devices随时为您提供帮助

在Knowles Precision Devices，Knowles精通指导设备制造商完成MLCC选择过程，并共同在Knowles位于美国的工厂内部执行您的设备所需的测试和筛选。 Knowles在制造适用于ICD和起搏器等植入式医疗设备的高可靠性MLCC方面拥有数十年的经验。这意味着您可以确信，Knowles的组件将满足安装在您生命攸关的植入式医疗设备的电路板上所需的可靠性和安全性水平。

Knowles还了解到，除了满足本文所述的电容器的小型化和高可靠性要求外，还有许多其他因素会影响电容器的选择，包括材料、漏电阻、稳定性和价格。这就是Knowles提供各种高可靠性电容器的原因，这些电容器可以满足您对医疗植入设备所需的确切规格。从执行基本电荷存储到电磁干扰 (EMI) 和高频噪声过滤等功能，再到吸收和平滑信号，Knowles为您的设备提供高度可靠的选择。

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