隨著人口老齡化的加速,家族形態(tài)也在發(fā)生著一定的變化,,醫(yī)療、護理等社會保障制度也相應進行了各種各樣的制度改革,。云服務的普及以及網絡利用范圍的擴大,使得Information and Communication Technology (以下稱ICT)等技術也在不斷發(fā)展,,人們能夠更好地利用大數據和開放數據信息,,創(chuàng)造更多的附加價值。在醫(yī)療領域如何合理應用ICT,,實現高效且高品質的醫(yī)療,、護理服務,促進健康管理,,實現健康長壽社會備受期待,。
醫(yī)療設備數據的數字化普及最初是通過使用有線LAN連接來實現,隨后是在能有效記錄數據的大部分設備中普及SD卡等外部存儲器,。如今,,無線通信設備的數據傳輸速率有所提高,基礎設施也比較完善,,在推進機動性這一實際需求下,,將有線LAN電纜線發(fā)展為不占用空間的無線LAN逐漸成為必然趨勢。特別是為了應對便攜式醫(yī)療設備的要求,,其設備整體的小型化對電池小型化,、電池使用壽命長、維持系統(tǒng)穩(wěn)定(熱交換:插入電源維持工作狀態(tài),,插拔供電線,、交換供電線、交換電池)以及設備的工作穩(wěn)定性都提出了很高的要求,。村田制作所(以下簡稱“村田”)的超級電容(DMF/DMT系列)以及小型能源裝置(UMA系列)在醫(yī)療設備的峰值輔助和備份方面能夠發(fā)揮重要作用,。
村田超級電容:適用于便攜式醫(yī)療設備的峰值輔助
村田的醫(yī)療設備峰值輔助產品陣容如表1所示。DMT系列可在周圍溫度高達85℃的環(huán)境下使用,,是能夠長期用于高溫環(huán)境下的通用型產品,。DMF系列ESR更低,更適合支持長時間大功率負載輸出輔助,。
表1 :村田醫(yī)療設備峰值輔助產品陣容
在便攜式醫(yī)療設備的峰值輔助方面,,村田的超級電容具有小型、薄型化的封裝,,同時具有業(yè)內超高水平的功率密度和能量密度,。特別是如圖1所示的對于連續(xù)運行負載的功能,也可進行高輸出輔助,。如圖2所示,,將超級電容與1次電池并聯(lián),,就能在高峰值負載運行時,均衡電壓輸出,,因此能夠有助于提高設備的性能和品質(如圖3所示),。
圖3:超級電容的負載平均化
這里我們可以用2個均衡峰值負載輸出的例子講解適用于便攜式醫(yī)療設備的事例。一個是便攜式醫(yī)療設備的顯示屏和SD卡等存儲功能啟動時的適用事例,,另一個是具有無線LAN功能的便攜式設備啟動無線LAN功能時的適用事例(假設便攜式醫(yī)療設備的電源為1次電池),。
在負載條件①(圖4)下,便攜式醫(yī)療設備的顯示屏以及SD卡等存儲功能啟動時,,僅用電池時和同時使用電池+超級電容時的比較結果如圖5所示,。由此可以看出,村田的超級電容可以均衡負載運行時的電壓波動,,可以不浪費電池電量,,充分利用到最后。
圖4:負載條件①
圖5:負載條件①的比較結果
在負載條件②(圖6)下,,便攜式醫(yī)療設備的無線LAN功能啟動時,,僅用電池時和同時使用電池+超級電容時的比較結果如圖7所示。
圖6:負載條件②
圖7:負載條件②的比較結果
從以上兩個案例中我們可以看到,,通過使用村田的超級電容,,能夠均衡負載大功率輸出時的電壓波動,有助于提升設備工作的穩(wěn)定性,,更充分地利用電池的能量,。
村田小型能源裝置(UMA系列):適用于便攜式醫(yī)療設備的備份
在便攜式醫(yī)療設備的備份方面,與傳統(tǒng)鋰離子電池(以下稱LIB)不同的是,,村田的小型能源裝置(UMA系列)是在陰極材料上使用鈦酸鋰的新型鋰離子二次電池,。通過刷新使用材料,實現了一般LIB不可能達成的高速率充放電,、長壽命以及不會發(fā)生熱失控的高安全性,,尤其適用于作為輔助電源應用于便攜式醫(yī)療設備的系統(tǒng)備份。村田圓柱型(UMAC)和薄片型(UMAL)小型能源裝置的規(guī)格如表2所示,。
在替換便攜式醫(yī)療設備上的電池時,,要維持系統(tǒng)運行,就需要在操作OS和系統(tǒng)時避免深度休眠模式,,縮減再啟動導致的時間損耗,。在便攜式醫(yī)療設備不慎跌落而造成的電池錯位時,由于超級電容容量較小,,在交換電池時不能支持足夠的備份時間來維持系統(tǒng),。而傳統(tǒng)的小型鋰離子電池不能夠輸出系統(tǒng)備份所需的功率,并且存在循環(huán)壽命短的問題,。村田的小型能源裝置與其他元件相比,,在備份時間,、備份功率輸出、循環(huán)壽命(在滿電~50%充電循環(huán)內,,5000次循環(huán)后容量幾乎沒有發(fā)生劣化,,如圖8所示)等各方面性能表現都十分優(yōu)異,非常適合作為便攜式醫(yī)療設備備份用的蓄電元件,。特性比較如表3所示。
圖8:循環(huán)特性(UMAL事例)
表3:備份用元件比較表
總體來說,,村田的超級電容(DMF/DMT系列)以及小型能源裝置(UMA系列)是具備今后便攜式醫(yī)療設備所需各項特性的高功能能源裝置,。今后,村田將通過繼續(xù)改善該產品優(yōu)勢,、擴充產品陣容以及產品解決方案,,為便攜式醫(yī)療設備的高功能化做貢獻。