Vysokorýchlostné konektory pre najmodernejšiu medicínsku techniku
V oblasti zdravotníckej techniky plnia mikropočítače a vstavané systémy dôležité funkcie, napríklad pri spracovaní obrazu v reálnom čase v diagnostických zariadeniach. Pokiaľ ide o ich spoľahlivosť, presnosť a bezpečnosť, konektory typu „board-to-board“ od spoločnosti ept predstavujú dôležitú súčasť, ktorá zabezpečuje mechanické a elektrické prepojenie systémových modulov. Zabezpečenie spracovania a prenosu údajov je nevyhnutné, aby diagnostické údaje poskytovali solídny základ pre lekárske rozhodnutia.
Požiadavky medicínskej techniky na technológiu spájania
V závislosti od typu, zložitosti a použitej sieťovej technológie sa požadované rýchlosti prenosu dát moderných zdravotníckych zariadení výrazne líšia. Od jednoduchých nameraných hodnôt, ako je krvný tlak a teplota, až po snímky s vysokým rozlíšením z rádiológie – požiadavky na šírku pásma, latenciu a rýchlosti prenosu sa líšia v závislosti od účelu použitia. Trendy ako 5G (6G), umelá inteligencia, kvantová komunikácia alebo edge computing a fog computing si okrem najvyššej integrity signálu vyžadujú aj rýchlosti prenosu dát 25 Gbit/s a viac.
Ďalším aspektom pri konštrukcii zdravotníckych zariadení je zložitosť a hustota integrácie moderných aplikácií, v dôsledku čoho počet funkcií a komunikačných modulov naďalej stúpa. Dôsledkom je stále vyššia hustota komponentov na minimálnej ploche, kde je často potrebné prepojiť viacero dosiek s plošnými spojmi na veľmi obmedzenom priestore – miniaturizácia je jasnou požiadavkou.
Navyše najmodernejšie zdravotnícke zariadenia vyžadujú najvyššiu odolnosť: musí byť zaručená odolnosť voči vibráciám, nárazom a dlhodobá spoľahlivosť kontaktov. V prostrediach, ako sú mobilné zdravotnícke zariadenia, musia byť tieto spoje obzvlášť bezpečné a odolné. K tomu sa pridávajú aspekty návrhu v oblasti elektromagnetickej kompatibility (EMC) zamerané na najvyššiu odolnosť voči rušeniu bez výpadkov.
Ďalším aspektom pri konštrukcii zdravotníckych zariadení je zložitosť a hustota integrácie moderných aplikácií, v dôsledku čoho počet funkcií a komunikačných modulov naďalej stúpa. Dôsledkom je stále vyššia hustota komponentov na minimálnej ploche, kde je často potrebné prepojiť viacero dosiek s plošnými spojmi na veľmi obmedzenom priestore – miniaturizácia je jasnou požiadavkou.
Navyše najmodernejšie zdravotnícke zariadenia vyžadujú najvyššiu odolnosť: musí byť zaručená odolnosť voči vibráciám, nárazom a dlhodobá spoľahlivosť kontaktov. V prostrediach, ako sú mobilné zdravotnícke zariadenia, musia byť tieto spoje obzvlášť bezpečné a odolné. K tomu sa pridávajú aspekty návrhu v oblasti elektromagnetickej kompatibility (EMC) zamerané na najvyššiu odolnosť voči rušeniu bez výpadkov.
Vysoká rýchlosť a elektromagnetická kompatibilita v centre pozornosti zdravotníckych zariadení
Systémy medicínskeho zobrazovania, ako sú CT skenery, MRI prístroje a digitálne röntgenové prístroje, spracúvajú až 25 Gbit/s obrazových údajov a údajov o pacientoch v reálnom čase. To isté platí aj pre aplikácie v telemedicíne a diaľkovom monitorovaní. Rovnako aj v chirurgickej robotike je potrebný prenos obrazov a riadiacich príkazov v reálnom čase medzi konzolou chirurga a robotickým systémom. Endoskopia s vysokým rozlíšením, ako aj implantovateľné zariadenia a systémy na monitorovanie pacientov sú ďalšie oblasti, ktoré sa spoliehajú na prenos dát, ale kladú tiež dôraz na aspekty elektromagnetickej kompatibility (EMC) z hľadiska odolnosti voči rušeniu a bezpečnosti pacientov.
Ďalšie trendy, ako je nárast senzorov z viacerých zdrojov a čoraz viac prepojených celkových systémov, si vyžadujú rýchly, spoľahlivý a bezpečný prenos dát cez rôzne rozhrania – čo platí najmä pre zariadenia v oblasti zdravotníckej techniky (MedTech). Pri tom zohráva integrita signálu kľúčovú úlohu, keďže v týchto aplikáciách prevládajú vysoko presné a spoľahlivé údaje. Konštantné prúdy a presné údaje sú nevyhnutné na zabezpečenie funkčnej bezpečnosti, spoľahlivosti a efektívnosti zariadení. Vysoké prenosové rýchlosti, niekedy aj na veľké vzdialenosti, môžu v prípade rušenia, ako je šum, straty spôsobené spätnou väzbou, ako aj skreslenia a presluchy, ovplyvniť elektrické signály do takej miery, že dochádza k chybám a výpadkom zariadení.
Ďalšie trendy, ako je nárast senzorov z viacerých zdrojov a čoraz viac prepojených celkových systémov, si vyžadujú rýchly, spoľahlivý a bezpečný prenos dát cez rôzne rozhrania – čo platí najmä pre zariadenia v oblasti zdravotníckej techniky (MedTech). Pri tom zohráva integrita signálu kľúčovú úlohu, keďže v týchto aplikáciách prevládajú vysoko presné a spoľahlivé údaje. Konštantné prúdy a presné údaje sú nevyhnutné na zabezpečenie funkčnej bezpečnosti, spoľahlivosti a efektívnosti zariadení. Vysoké prenosové rýchlosti, niekedy aj na veľké vzdialenosti, môžu v prípade rušenia, ako je šum, straty spôsobené spätnou väzbou, ako aj skreslenia a presluchy, ovplyvniť elektrické signály do takej miery, že dochádza k chybám a výpadkom zariadení.
Konektory typu board-to-board ako prenášače signálu
Pre tieto podmienky je konektor ept Colibri SMT pre aplikácie COM Express ideálnou voľbou: vďaka optimalizovanej konštrukcii kontaktov a výkonu presahujúcemu 25 Gbit/s spĺňa všetky požiadavky zdravotníckych zariadení.
Očné diagramy v analýze integrity signálu (jitter, výška oka a šírka oka) potvrdzujú integritu signálu vo vysokorýchlostných systémoch prenosu dát, najmä v spojení s konektormi a prenosovými kanálmi. Okrem toho sa tento konektor vyznačuje mimoriadne vysokou dostupnosťou na trhu.
Všestranné vlastnosti konektorového systému Colibri ho predurčujú pre takmer všetky oblasti modernej zdravotníckej techniky, vrátane zobrazovacej diagnostiky, monitorovania pacientov, defibrilátorov, ako aj terapeutických zariadení a robotiky. Pre každý typ vysokorýchlostnej aplikácie je konektor Colibri od spoločnosti ept tou správnou voľbou, medzi ktoré patria systémy COM Express a Mezzanine Board-to-Board s prenosovými rýchlosťami pre 10-gigabitový Ethernet a PCI Express Gen3. Bez problémov je možné prenášať aj 25-gigabitový Ethernet a PCI Express Gen4.
Výhodou pripojenia modulu COM na nosnú dosku je skrátenie času a zníženie nákladov na vývoj. Okrem toho je možné flexibilne predĺžiť životný cyklus produktov: systém sa dá jednoducho modernizovať nasadením novších modulov COM Express® s vyšším výkonom na existujúcu nosnú dosku.
Očné diagramy v analýze integrity signálu (jitter, výška oka a šírka oka) potvrdzujú integritu signálu vo vysokorýchlostných systémoch prenosu dát, najmä v spojení s konektormi a prenosovými kanálmi. Okrem toho sa tento konektor vyznačuje mimoriadne vysokou dostupnosťou na trhu.
Všestranné vlastnosti konektorového systému Colibri ho predurčujú pre takmer všetky oblasti modernej zdravotníckej techniky, vrátane zobrazovacej diagnostiky, monitorovania pacientov, defibrilátorov, ako aj terapeutických zariadení a robotiky. Pre každý typ vysokorýchlostnej aplikácie je konektor Colibri od spoločnosti ept tou správnou voľbou, medzi ktoré patria systémy COM Express a Mezzanine Board-to-Board s prenosovými rýchlosťami pre 10-gigabitový Ethernet a PCI Express Gen3. Bez problémov je možné prenášať aj 25-gigabitový Ethernet a PCI Express Gen4.
Výhodou pripojenia modulu COM na nosnú dosku je skrátenie času a zníženie nákladov na vývoj. Okrem toho je možné flexibilne predĺžiť životný cyklus produktov: systém sa dá jednoducho modernizovať nasadením novších modulov COM Express® s vyšším výkonom na existujúcu nosnú dosku.
Záver
Výber správneho konektora pre vysokorýchlostné aplikácie sa nesmie podceňovať. Ako je tu opísané, najmä v oblasti zdravotníckej techniky existuje mnoho požiadaviek naraz. Aké mechanické alebo elektrické vlastnosti musia spájacie konektory typu board-to-board spĺňať alebo ako je navrhnuté pripojenie periférnych zariadení konektora – to sú všetko jemné detaily, ktoré môžu byť pri výbere rozhodujúce pre každý jednotlivý pin.
Hľadáte konkrétny konektor?
Zoznam produktov
Máte ešte nejaké otázky?
V tom prípade nás prosím kontaktujte!
Dotaz prostredníctvom formulára
+49 8861 2501 0
sales@ept.de
V tom prípade nás prosím kontaktujte!
Dotaz prostredníctvom formulára
+49 8861 2501 0
sales@ept.de