لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة: مواصفات التصميم، تقليل الضوضاء وقائمة مراجعة التجميع

تُمثل لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة نقطة التقاء الهندسة التناظرية الدقيقة والمعالجة الرقمية القوية. بينما يتراوح نطاق الإشارة القلبية الأساسية من 0.05 هرتز إلى 150 هرتز، تتطلب متطلبات التشخيص الحديثة أداءً أعلى بكثير. يشير مصطلح "عالية السرعة" في هذا السياق إلى معدلات أخذ العينات العالية (غالبًا 32 كيلو هرتز أو أعلى) المطلوبة للكشف عن نبضات منظم ضربات القلب، وتحليل الإمكانات المتأخرة عالية الدقة، والنقل الرقمي السريع للبيانات متعددة القنوات إلى المعالجات المضيفة. يتطلب تصميم وتجميع هذه اللوحات الالتزام الصارم بمعايير السلامة الطبية (IEC 60601)، وسلامة إشارة استثنائية، وإدارة صارمة للضوضاء.

تتخصص APTPCB (مصنع APTPCB للوحات الدوائر المطبوعة) في تصنيع الإلكترونيات الطبية عالية الموثوقية، مما يضمن تلبية المتطلبات الصارمة للعزل والنظافة والتحكم في المعاوقة أثناء الإنتاج. يوفر هذا الدليل للمهندسين إطارًا فنيًا شاملاً لتطوير لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها وتصنيعها.

لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة: إجابة سريعة (30 ثانية)

أهمية معدل أخذ العينات: يعد الاكتساب عالي السرعة (≥32 كيلو عينة/ثانية) ضروريًا للكشف عن نبضات منظم ضربات القلب الضيقة (غالبًا بعرض <2 مللي ثانية) التي يفوتها أخذ العينات القياسي بتردد 500 هرتز.
العزل غير قابل للتفاوض: يجب الحفاظ على مسافات زحف وخلوص صارمة (عادةً ≥8 مم لعزل التيار الكهربائي) بين جانب المريض (الجزء المطبق) والجانب الرقمي/الطاقة.
تقسيم تناظري-رقمي: لا تقم أبدًا بتوجيه مسارات رقمية عالية السرعة (SPI، USB، LVDS) تحت مكونات الواجهة الأمامية التناظرية (AFE) الحساسة؛ استخدم مستويات أرضية منفصلة متصلة عند نقطة واحدة (ADC أو عازل).
التحكم في المعاوقة: بينما إشارات تخطيط القلب (ECG) منخفضة التردد، فإن الواجهة الرقمية التي تحمل البيانات عالية السرعة؛ تتسبب المعاوقة غير المتطابقة هنا في انعكاسات تشع ضوضاء في المدخلات التناظرية عالية المعاوقة.
النظافة مهمة: تخلق بقايا التدفق على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) مقاومة طفيلية. بالنسبة لدوائر تخطيط القلب ذات معاوقات إدخال تزيد عن 10 ميجا أوم، يتسبب هذا التسرب في انحراف خط الأساس للتيار المستمر (DC) وضوضاء.
رفض إمداد الطاقة: استخدم منظمات الجهد المنخفض الضوضاء (LDOs) للقسم التناظري. يجب مزامنة أو تصفية مصادر الطاقة بوضع التبديل (SMPS) بشكل مكثف لمنع ضوضاء التبديل من التداخل مع نطاق تمرير تخطيط القلب.

متى تنطبق لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة (ومتى لا تنطبق)

يضمن فهم حالة الاستخدام المحددة أنك لا تبالغ في هندسة جهاز بسيط لمراقبة معدل ضربات القلب أو تقلل من هندسة أداة تشخيص سريرية.

متى تنطبق لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة

تشخيصات سريرية بـ 12 سلكًا: أنظمة تتطلب أخذ عينات متزامنة لجميع الأسلاك بنطاق ديناميكي عالٍ للكشف عن تغييرات طفيفة في قطعة ST.
الكشف عن نبضات منظم ضربات القلب: الأجهزة التي يجب أن تحدد وترفض القطع الأثرية الاصطناعية لتنظيم ضربات القلب، مما يتطلب قنوات تناظرية ذات نطاق ترددي عالٍ وأخذ عينات سريع.
أجهزة هولتر عالية الدقة: وحدات محمولة تسجل البيانات الخام لأكثر من 24 ساعة، وتتطلب كتابة فعالة عالية السرعة إلى التخزين دون إتلاف الإشارة التناظرية.
أنظمة اختبار الإجهاد: معدات تعمل في بيئات عالية الحركة حيث يكون استعادة خط الأساس السريع والتصفية الرقمية المتقدمة (DSP) ضروريين.
البحث وتحليل الإشارة: تطبيقات تحلل "الكمونات المتأخرة" (إشارات عالية التردد ومنخفضة السعة في نهاية مركب QRS).

متى لا تنطبق لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة

أجهزة تتبع اللياقة البدنية الأساسية: الأجهزة القابلة للارتداء التي تحسب فقط عدد النبضات في الدقيقة (BPM) تستخدم عادةً قياس التحجم الضوئي (PPG) أو تخطيط القلب أحادي القناة المبسط بمعدلات أخذ عينات منخفضة.
مسجلات الأحداث (مسجلات الحلقة): الأجهزة التي تلتقط بضع ثوانٍ فقط من البيانات عند التنشيط غالبًا ما تعطي الأولوية لعمر البطارية على دقة الاكتساب عالية السرعة.
المجموعات التعليمية: وحدات تخطيط القلب البسيطة التي تصنعها بنفسك باستخدام مضخمات التشغيل الأساسية تفتقر عمومًا إلى العزل الآمن وعرض النطاق الترددي المطلوب لتصنيف "عالي السرعة".
شاشات المراقبة القياسية بجانب السرير: على الرغم من أنها طبية، إلا أن الشاشات الأساسية التي تركز فقط على معدل ضربات القلب والإيقاع الأساسي قد لا تتطلب معدلات أخذ العينات فائقة السرعة للوحات الاكتساب ذات الدرجة التشخيصية.

قواعد ومواصفات لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة (المعلمات والحدود الرئيسية)

يوضح الجدول التالي المعلمات الهامة للوحة اكتساب تخطيط القلب (ECG) عالية السرعة. يضمن الالتزام بهذه القواعد دقة الإشارة وسلامة المريض.

القاعدة	القيمة/النطاق الموصى به	لماذا يهم	كيفية التحقق	إذا تم تجاهله
مقاومة الدخل	> 10 ميجا أوم (تيار مستمر)؛ > 500 ميجا أوم مفضل	تشكل مقاومة الجلد-القطب الكهربائي العالية مقسم جهد. مقاومة اللوحة المنخفضة تضعف الإشارة.	مقياس كهربائي أو وحدة قياس المصدر (SMU).	فقدان سعة الإشارة؛ انحراف شديد في خط الأساس بسبب عدم تطابق الأقطاب الكهربائية.
نسبة الرفض للوضع المشترك (CMRR)	> 100 ديسيبل (عند 50/60 هرتز)	يعمل الجسم كهوائي لطنين التيار الكهربائي. يجب أن ترفض اللوحة ضوضاء الوضع المشترك هذه.	حقن إشارة الوضع المشترك، قياس الخرج التفاضلي.	ضوضاء 50/60 هرتز تغمر إشارة تخطيط القلب، مما يجعلها غير قابلة للقراءة.
معدل أخذ العينات	500 عينة/ثانية (قياسي) إلى 32 ألف عينة/ثانية (تنظيم ضربات القلب)	تلتقط المعدلات العالية التغيرات السريعة مثل نبضات جهاز تنظيم ضربات القلب.	عداد تردد على طرف "جاهزية البيانات" (Data Ready) لمحول الإشارة التناظرية الرقمية (ADC).	نبضات جهاز تنظيم ضربات القلب المفقودة؛ التشويه الترددي للضوضاء عالية التردد.
دقة محول الإشارة التناظرية الرقمية (ADC)	24 بت (سيجما-دلتا)	تحتوي إشارات تخطيط القلب على إزاحة تيار مستمر كبيرة (300 مللي فولت) ولكن إشارة تيار متردد صغيرة (1 مللي فولت). هناك حاجة إلى نطاق ديناميكي عالٍ.	اختبار الرسم البياني التكراري (Histogram test) مع مدخلات مقصورة.	عدم القدرة على تمييز موجات P في وجود جهد إزاحة القطب الكهربائي.
مسافة الزحف	≥ 8 مم (من التيار الكهربائي إلى المريض)	يمنع حدوث قوس كهربائي عالي الجهد عبر سطح لوحة الدوائر المطبوعة، مما يضمن سلامة المريض (IEC 60601-1).	الفرجار أو قواعد فحص الخلوص في برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD).	فشل شهادة السلامة؛ خطر الصدمة الكهربائية للمريض.
مؤشر التتبع المقارن (CTI) لمادة لوحة الدوائر المطبوعة	CTI ≥ 175 فولت (FR4)، Pref ≥ 400 فولت (المجموعة الثانية)	يحدد مؤشر التتبع المقارن مدى سهولة توصيل المادة تحت الضغط/التلوث.	التحقق من ورقة بيانات المادة (IPC-4101).	تتطلب مسافات زحف أكبر؛ مسارات كربنة محتملة بمرور الوقت.
عرض المسار (الطاقة)	محسوب لارتفاع < 10 درجة مئوية	المعالجة الرقمية للاستحواذ عالي السرعة تستهلك الطاقة؛ انخفاضات الجهد تؤثر على مرجع المحول التناظري الرقمي (ADC).	كاميرا حرارية بالأشعة تحت الحمراء أثناء التشغيل.	عدم استقرار جهد المرجع (Vref) مما يسبب أخطاء في القياس؛ تسخين موضعي.
فصل تناظري/رقمي	فصل بنسبة 100%	ضوضاء التبديل الرقمية تتزاوج مع خطوط التناظرية عالية المعاوقة عبر السعة الطفيلية.	الفحص البصري لملفات Gerber (الطبقة 2/3).	تشويش رقمي عالي التردد مرئي على خط الأساس لتخطيط القلب (ECG).
حماية من إزالة الرجفان	مقاومات متسلسلة + أنابيب تفريغ الغاز	يجب أن تتحمل اللوحة نبضات 5 كيلو فولت من جهاز إزالة الرجفان.	اختبار تحمل العزل الكهربائي (Hi-Pot) بطاقة محدودة.	تدمير اللوحة أثناء إزالة الرجفان في حالات الطوارئ؛ انفجار المكونات.
تيار الانحياز المدخل	< 500 pA	يشحن تيار الانحياز سعة القطب الكهربائي، مما يسبب انجراف التيار المستمر.	قياس بمقياس البيكو أمبير عند أطراف الإدخال.	تشبع سريع لسلسلة المضخم؛ انجراف ثابت للخط الأساسي.

خطوات تنفيذ لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة (نقاط فحص العملية)

يتطلب تصميم وبناء لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة سير عمل منضبطًا. تعتمد كل خطوة على الخطوة السابقة لضمان أن تلبي لوحة الدوائر المطبوعة المجمعة (PCBA) النهائية المعايير الطبية والتقنية.

اختيار المعمارية وواجهة الواجهة الأمامية التناظرية (AFE)
- الإجراء: اختر دائرة متكاملة (IC) متخصصة للواجهة الأمامية التناظرية (AFE) أو مضخم أدوات منفصل. لتطبيقات السرعة العالية، تُفضل وحدات AFE المتكاملة المزودة بكشف مدمج لجهاز تنظيم ضربات القلب ومحولات تناظرية رقمية (ADCs) بدقة 24 بت.
- المعلمة الرئيسية: الضوضاء المرجعية للإدخال (< 10 ميكروفولت ذروة-إلى-ذروة).
- فحص القبول: تحقق من توفر المكونات ودورة حياتها (المنتجات الطبية لها دورات حياة طويلة).
تعريف ترتيب الطبقات (Stackup)
- الإجراء: حدد ترتيب طبقات من 4 أو 6 طبقات. استخدم المستويات الداخلية للتدريع.
- المعلمة الرئيسية: ترتيب الطبقات: إشارة - أرضي - طاقة - إشارة.
- فحص القبول: تأكد من تقليل المسافة بين طبقة الإشارة والمستوى المرجعي للتحكم في معاوقة الخطوط الرقمية. ارجع إلى إرشادات لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات للترتيبات المثلى.
تصميم المخطط واستراتيجية العزل

الإجراء: ضع حاجز العزل (العوازل الرقمية + محول DC-DC المعزول) بين واجهة MCU/USB و AFE.
- المعلمة الرئيسية: تصنيف العزل (على سبيل المثال، 5kVrms).
- فحص القبول: مراجعة قائمة الشبكة (netlist) للتأكد من عدم عبور أي شبكات نحاسية لفجوة العزل عن غير قصد.

التخطيط: وضع المكونات
- الإجراء: ضع المكونات التناظرية أقرب ما يمكن إلى موصلات الإدخال. قم بتجميع المكونات الرقمية في الطرف المقابل.
- المعلمة الرئيسية: طول مسار الإشارة.
- فحص القبول: تحقق من أن منطقة "الابتعاد" (keep-out) في فجوة العزل خالية من المكونات وصب النحاس.
التوجيه: تناظري ورقمي
- الإجراء: وجه المدخلات التناظرية كأزواج تفاضلية لزيادة رفض الضوضاء إلى أقصى حد. وجه الخطوط الرقمية عالية السرعة (SPI/LVDS) بمقاومة متحكم بها.
- المعلمة الرئيسية: المقاومة التفاضلية (عادة 100Ω).
- فحص القبول: قم بتشغيل DRC (Design Rule Check) للتداخل والتحقق من مطابقة الطول.
تحليل سلامة الطاقة
- الإجراء: ضع مكثفات الفصل فوراً عند أطراف الطاقة. استخدم خرزات الفريت لتصفية قضبان الطاقة التناظرية (AVDD).
- المعلمة الرئيسية: PSRR (Power Supply Rejection Ratio) عند تردد التبديل.
- فحص القبول: محاكاة مقاومة PDN (Power Delivery Network) أو التحقق منها باستخدام محلل طيفي على نموذج أولي.
التصنيع والتجميع (DFM)

الإجراء: تقديم البيانات للتصنيع. تحديد متطلبات النظافة الصارمة (اختبار التلوث الأيوني).
- المعلمة الرئيسية: توسيع قناع اللحام والتشطيب السطحي (يُفضل ENIG للتسطيح).
- فحص القبول: التأكد من أن الشركة المصنعة يمكنها التعامل مع معايير النظافة الخاصة بـ لوحات الدوائر المطبوعة الطبية.

الاختبار الوظيفي والمعايرة
- الإجراء: استخدام محاكي تخطيط القلب (ECG) لحقن إشارات معروفة (موجات جيبية، أشكال موجات تخطيط القلب).
- المعلمة الرئيسية: نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR).
- فحص القبول: تتطابق الموجة الناتجة مع إدخال المحاكي بتشوه <1%؛ مستوى الضوضاء ضمن المواصفات.

استكشاف أخطاء لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة وإصلاحها (أنماط الفشل والإصلاحات)

حتى مع التصميم المثالي، قد تنشأ مشكلات خلال مرحلة النموذج الأولي. يربط هذا القسم الأعراض الشائعة بأسبابها الجذرية وإصلاحاتها.

1. العرض: طنين زائد من التيار الكهربائي 50/60 هرتز

الأسباب: ضعف نسبة رفض الوضع المشترك (CMRR)، كابلات غير محمية، أرضي عائم، أو فشل دائرة "Right Leg Drive" (RLD).
الفحوصات: تحقق من أن مضخم RLD يدفع مرجع المريض بشكل صحيح. ابحث عن حلقات أرضية في إعداد الاختبار.
الإصلاح: زيادة كسب RLD (ضمن حدود الاستقرار). استخدم كابلات أقطاب محمية.
الوقاية: تنفيذ دائرة RLD قوية وضمان مطابقة دقيقة لمقاومات حماية الإدخال.

2. العرض: خط الأساس المتغير (انجراف التردد المنخفض)

الأسباب: استقطاب القطب الكهربائي، تيار انحياز إدخال عالٍ، أو سطح لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) متسخ (بقايا التدفق).
الفحوصات: قم بقياس تيار انحياز الإدخال. افحص لوحة الدوائر المطبوعة تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية بحثًا عن بقايا التدفق.
الحل: نظف تجميع لوحة الدوائر المطبوعة (PCBA) جيدًا باستخدام التنظيف بالموجات فوق الصوتية. قم بالتبديل إلى مدخلات مقترنة بالتيار المتردد إذا لم يكن تتبع التيار المستمر مطلوبًا (على الرغم من أن التيار المستمر مفضل لتحليل ST).
الوقاية: حدد تدفق "No-Clean" (لا يحتاج للتنظيف) أو عمليات غسيل صارمة أثناء التجميع الجاهز.

3. العرض: "تشويش" عالي التردد على الإشارة

الأسباب: اقتران ضوضاء التبديل الرقمي، التعرج (aliasing)، أو تموج SMPS.
الفحوصات: افحص سكة الطاقة التناظرية (AVDD). ابحث عن علاقة بين ارتفاعات الضوضاء وحواف الساعة الرقمية.
الحل: أضف مخمدات RC إلى الخطوط الرقمية. حسّن التصفية على مدخلات LDO.
الوقاية: فصل مادي صارم بين الأرضيات التناظرية والرقمية؛ استخدام مستويات مرجعية صلبة.

4. العرض: تشبع الإشارة (من السكة إلى السكة)

الأسباب: جهد إزاحة القطب الكهربائي يتجاوز النطاق الديناميكي للمضخم؛ تلف المدخلات بسبب التفريغ الكهروستاتيكي (ESD).
الفحوصات: قم بقياس جهد التيار المستمر عند مدخلات المضخم. تحقق من وجود صمامات حماية قصيرة الدائرة.
الحل: استبدل مكونات حماية المدخلات التالفة. قلل كسب المرحلة الأولى.
الوقاية: استخدم حماية مدخلات تتحمل الجهد العالي وتأكد من أن توزيع الكسب يسمح بإزاحات تيار مستمر تبلغ ±300mV.

5. العرض: نبضات منظم ضربات القلب مفقودة

الأسباب: معدل أخذ العينات منخفض جدًا، عرض النطاق الترددي التناظري ضيق جدًا، أو الفلتر الرقمي شديد العدوانية.
الفحوصات: تحقق من أن معدل أخذ العينات للمحول التناظري الرقمي (ADC) لا يقل عن 32 كيلو عينة في الثانية (kSPS) (أو أن الكشف المتخصص عن منظم ضربات القلب عبر الأجهزة ممكّن). تحقق من تردد القطع لفلتر منع التعرج (anti-aliasing).
الإصلاح: تجاوز الفلترة الرقمية الثقيلة لقناة الكشف عن منظم ضربات القلب. زيادة عرض النطاق الترددي التناظري.
الوقاية: تصميم مسار مخصص عالي النطاق الترددي للكشف عن منظم ضربات القلب بالتوازي مع مسار تخطيط القلب (ECG).

كيفية اختيار لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة (قرارات التصميم والمقايضات)

يعتمد التنفيذ الناجح للوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة على اتخاذ المقايضات الصحيحة في وقت مبكر من مرحلة التصميم.

هندسة المحول التناظري الرقمي (ADC): SAR مقابل دلتا-سيجما بالنسبة لتخطيط القلب عالي السرعة، يُفضل عمومًا محولات دلتا-سيجما (ΔΣ) التناظرية الرقمية. إنها توفر إمكانيات أخذ عينات زائدة هائلة تبسط متطلبات فلتر منع التعرج وتوفر دقة عالية (24 بت). بينما تكون محولات SAR التناظرية الرقمية أسرع، فإن دقة وأداء الضوضاء لمحولات دلتا-سيجما تتفوق بالنسبة للنطاق الديناميكي الصغير للجهود الحيوية.

الانتهاء السطحي للوحة الدوائر المطبوعة (PCB) ENIG (النيكل الكيميائي بالذهب الغاطس) هو المعيار للوحات الطبية. يوفر سطحًا مستويًا للمكونات ذات الخطوة الدقيقة (مثل AFEs و BGAs) ويوفر مقاومة ممتازة للتآكل. يتم تجنب HASL (تسوية اللحام بالهواء الساخن) بشكل عام بسبب الأسطح غير المستوية واحتمال حدوث دوائر قصيرة دقيقة على الأجهزة ذات الخطوة الدقيقة.

اختيار الموصل تعد الواجهة مع كابل المريض نقطة فشل حرجة. يجب أن تكون الموصلات قوية (دورات تزاوج عالية) وتوفر حماية. تعتبر الموصلات الطبية البلاستيكية ذات الإدخالات المرمزة قياسية لمنع الاتصال العرضي بالمعدات غير المعزولة.

صلب مقابل صلب-مرن بالنسبة لأجهزة مراقبة هولتر المدمجة أو أجهزة تخطيط القلب الكهربائي القائمة على الرقع، فإن تقنية لوحات الدوائر المطبوعة الصلبة-المرنة (rigid-flex PCB) لا تقدر بثمن. فهي تزيل الموصلات الضخمة بين لوحة المستشعر ولوحة المعالج الرئيسية، مما يقلل الضوضاء ويحسن الموثوقية في البيئات عالية الاهتزاز.

الأسئلة الشائعة حول لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة (التكلفة، المهلة، ملفات التصنيع والتجميع (DFM)يجعل الفحص البصري الآلي (AOI))

س: لماذا أحتاج إلى "سرعة عالية" لإشارة قلب بتردد 1 هرتز؟ ج: بينما يكون معدل ضربات القلب منخفضًا، فإن مركب QRS يحتوي على مكونات عالية التردد. والأهم من ذلك، أن اكتشاف نبضات منظم ضربات القلب (التي يمكن أن تكون قصيرة تصل إلى 0.5 مللي ثانية) يتطلب معدلات أخذ عينات عالية (32 كيلو هرتز فما فوق) لضمان عدم تفويت النبضة بين العينات.

س: هل يمكنني استخدام مادة FR4 القياسية لهذه اللوحة؟ ج: نعم، مادة FR4 القياسية كافية لترددات الإشارة المعنية. ومع ذلك، تأكد من أن المادة لديها مؤشر تتبع مقارن (CTI) عالٍ إذا كنت تصمم للامتثال لسلامة الجهد العالي. بالنسبة لقسم الواجهة الرقمية عالية السرعة، فإن FR4 القياسية مقبولة عادةً ما لم تكن أطوال المسارات طويلة جدًا.

س: كيف أتعامل مع مستوى الأرضي (ground plane)؟ ج: لا تقم بتقسيم المستوى الأرضي تحت AFE إن أمكن. بدلاً من ذلك، استخدم تصميمًا "منفصلاً" حيث تكون المكونات التناظرية على جانب والمكونات الرقمية على الجانب الآخر، مع مستوى أرضي صلب أسفله يكون منفصلاً ماديًا فقط عند حاجز العزل.

س: ما هو دور دائرة قيادة الساق اليمنى (RLD)؟ ج: تلغي دائرة RLD ضوضاء الوضع المشترك (مثل طنين 50/60 هرتز) بنشاط عن طريق عكس إشارة الوضع المشترك وإعادتها إلى جسم المريض (عادةً عبر قطب الساق اليمنى).

س: كيف أختبر الامتثال لمعيار IEC 60601 أثناء النماذج الأولية؟ ج: لا يمكنك إجراء شهادة كاملة، ولكن يمكنك إجراء اختبارات ما قبل الامتثال: قياس تيار التسرب، والتحقق من القوة العازلة (Hi-Pot) لحاجز العزل، وقياس مسافات الزحف/الخلوص على اللوحة المادية.

س: ما هي أفضل طريقة لحماية المدخلات من إزالة الرجفان؟ ج: استخدم مزيجًا من المقاومات المقاومة للنبضات (لحد التيار) وأنابيب تفريغ الغاز أو مصابيح النيون (لتحويل الجهد العالي). غالبًا ما لا تستطيع صمامات TVS الثنائية وحدها التعامل مع طاقة نبضة إزالة الرجفان.

س: هل لون لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) مهم؟ ج: من الناحية الفنية لا، لكن الأخضر أو الأزرق هو المعيار. يستخدم الأبيض أحيانًا لأسباب جمالية في الأجهزة الطبية ولكنه قد يجعل الفحص البصري الآلي (AOI) أكثر صعوبة قليلاً بسبب التباين المنخفض.

س: كيف تؤثر بقايا التدفق على إشارات تخطيط القلب (ECG)؟ ج: التدفق موصل ضعيف. على خطوط تخطيط القلب عالية المعاوقة، فإنه يخلق مقاومة متوازية تتغير مع الرطوبة، مما يسبب انجرافًا غير متوقع للتيار المستمر وضوضاء.

س: ما هو تنسيق البيانات المستخدم لتخطيط القلب عالي السرعة؟ ج: غالبًا ما يتم بث البيانات الأولية عبر SPI أو I2S إلى متحكم دقيق. يقوم المتحكم الدقيق بعد ذلك بتجميع هذه البيانات (غالبًا ما يضغطها) لإرسالها عبر USB أو لاسلكيًا.

س: هل يمكنني استخدام الإرسال اللاسلكي مباشرة من لوحة الاستحواذ؟ ج: نعم، لكن وحدة الراديو (البلوتوث/الواي فاي) تُدخل ضوضاء تردد لاسلكي كبيرة. يلزم التدريع والتخطيط الدقيق لمنع تصحيح التردد اللاسلكي في الواجهة الأمامية التناظرية.

مسرد لوحة اكتساب تخطيط القلب عالي السرعة (المصطلحات الرئيسية)

المصطلح	التعريف
AFE (الواجهة الأمامية التناظرية)	الدائرة المتكاملة أو القسم المنفصل الذي يضخم ويصفي ويحول الإشارة التناظرية الخام من الأقطاب الكهربائية إلى رقمية.
التحفة (Artifact)	أي مكون إشارة لا ينتج عن القلب (مثل ضوضاء العضلات، الحركة، همهمة التيار الكهربائي).
مسافة التسرب (Creepage)	أقصر مسافة بين جزأين موصلين على طول سطح المادة العازلة الصلبة. حاسمة للسلامة.
مسافة الخلوص (Clearance)	أقصر مسافة بين جزأين موصلين عبر الهواء.
CMRR	نسبة رفض الوضع المشترك (Common Mode Rejection Ratio)؛ قدرة المضخم على رفض الإشارات المشتركة لكلا المدخلين (مثل ضوضاء التيار الكهربائي).
حماية من إزالة الرجفان	دوائر مصممة لحماية لوحة تخطيط القلب (ECG) من الصدمات عالية الجهد المطبقة على المريض أثناء الإنعاش.
جهاز هولتر	جهاز محمول للمراقبة المستمرة للنشاط الكهربائي المختلف لنظام القلب والأوعية الدموية لمدة 24 ساعة على الأقل.
حاجز العزل	فجوة مادية وكهربائية على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) تفصل الدوائر المتصلة بالمريض عن الدوائر التي تعمل بالتيار الكهربائي الرئيسي أو الدوائر غير الطبية.
ذروة منظم ضربات القلب	نبضة كهربائية قصيرة جدًا وعالية السعة يولدها منظم ضربات قلب اصطناعي لتحفيز القلب.
الطرف المركزي لويلسون (WCT)	جهد مرجعي يتم إنشاؤه عن طريق حساب متوسط الإشارات من أقطاب الذراع الأيمن والذراع الأيسر والساق اليسرى.
الكمونات المتأخرة	إشارات عالية التردد ومنخفضة السعة في نهاية مركب QRS، تتطلب اكتسابًا عالي الدقة للكشف عنها.
كشف فصل القطب	ميزة تكتشف ما إذا كان القطب قد انفصل عن المريض، عادةً عن طريق مراقبة المعاوقة أو مستويات التيار المستمر.

طلب عرض أسعار للوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة (مراجعة التصنيع والتجميع (DFM) + تسعير)

بالنسبة للإلكترونيات الطبية، تعد الدقة في التصنيع أمرًا بالغ الأهمية مثل التصميم نفسه. توفر APTPCB مراجعات شاملة لتصميم قابلية التصنيع (DFM) لضمان أن لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة الخاصة بك تلبي متطلبات المعاوقة والنظافة والسلامة الصارمة قبل بدء الإنتاج.

للحصول على عرض أسعار دقيق وتحليل DFM، يرجى إعداد:

ملفات Gerber: بتنسيق RS-274X مع تسمية واضحة لجميع الطبقات.
مخطط التراص (Stackup Diagram): تحديد أنواع المواد (مثل High-CTI FR4)، سمك الطبقات، ومتطلبات المعاوقة.
قائمة المواد (BOM): تتضمن أرقام الأجزاء المحددة لمكونات العزل الحرجة وAFE.
ملاحظات التجميع: تسليط الضوء على متطلبات النظافة (حدود التلوث الأيوني) وإجراءات الاختبار.
الحجم: كمية النماذج الأولية مقابل حجم الإنتاج الضخم المتوقع.

الخلاصة: الخطوات التالية للوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة

إن تطوير لوحة اكتساب تخطيط القلب عالية السرعة هو توازن معقد بين التقاط الإشارات البيولوجية على مستوى الميكروفولت مع رفض الضوضاء البيئية القوية وضمان سلامة المريض المطلقة. من خلال الالتزام بقواعد العزل الصارمة، وتحسين تراص لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) لسلامة الإشارة، واختيار شريك التصنيع المناسب، يمكن للمهندسين تقديم أداء بجودة تشخيصية. APTPCB مستعدة لدعم تطوير أجهزتك الطبية من خلال خدمات تصنيع وتجميع متقدمة مصممة خصيصًا للتطبيقات عالية الموثوقية.