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這種復雜的醫療系統中，高度可靠的無源元件始終是必不可少的。在單個設計中，每個有源集成電路 （IC） 需要多達 20 個無源元件。通常需要專業元件，這是實現商品、批量生產的電阻器產品領域之外的特定應用價值所必需的。設計人員需要獲得諸如能量額定值、耐脈沖厚膜和雙面電阻器等選項，這些電阻器可以安全地提供兩倍于臨界值的能量容量，以便通過直接電氣連接到身體來接觸醫療設備。

控制與患者和設備的

電氣接觸 除顫器為設備開發人員面臨的設計和性能挑戰提供了一個很好的例子。自動體外除顫器 （AED） 被警察、急救人員甚至普通公民廣泛使用，被認為對于縮短除顫時間和患者生存至關重要。

自動體外射器（AED）的設計人員面臨著尺寸和成本減小組件的額外挑戰，這些組件需要穩定且可重復地測量充電電壓。結果決定了心臟病患者接受的電能量。除顫器充電電路使用高壓電阻器，高阻值電阻器范圍為 5 MΩ 至 50 MΩ，低阻值電阻器可能作為電壓反饋的屏障。

數值的準確性對于正確能量劑量的設置至關重要（圖1），除了容差外，還取決于電阻溫度系數和電阻電壓系數（VCR）。前者可能是正的或負的，通常是非線性的。相比之下，電壓特性僅具有負梯度，其限值由VCR表示，通常在–1至–5 ppm/V之間。

高壓電阻器通過特殊的設計技術將 VCR 降至最低，但設計人員需要權衡此值與產品尺寸。當梯度在高電壓下上升時，可以通過在高達全額定電壓的 75% 下運行電阻器來減少 VCR 誤差。理想情況下，設計應包含具有低 VCR 和高額定電壓的電阻器，但如果已知標稱 VCR，則補償對設計人員來說相對簡單。在給定載荷和環境條件下，不可逆電阻變化的極限定義為環境穩定性。高濕度是最苛刻的條件，但一些設備采用專門配制的高密度環氧樹脂物質，在 40°C 和 95% 相對濕度下 56 天后，典型電阻變化小于 0.25%。

為患者護理和設備保護

而設計 除顫脈沖暴露對任何直接連接的監護儀（如心電圖、呼吸和體積描記顯示器）來說都是一個問題。這些機器的敏感輸入級的電氣損壞會對性能造成嚴重破壞，必須加以防止。

更關鍵的是，設備本身必須平衡性能和安全性。除顫能量不能從患者身上轉移;這是通過向監視器輸入電路增加電阻來管理的，該電路采用直接內置在引線組中的耐脈沖電阻器的形式。顯示器本身的二級保護也是一種選擇。

保護電阻器收集的總除顫能量取決于其歐姆值。因此，設計人員必須選擇與監視器功能所需的值一致的最高值。設計人員還必須考慮為應用選擇的實際測試電路，并根據IEC601等電磁兼容性標準考慮引線組中的引線數量。

此類應用中的保護電阻器應提供 25 J （1kΩ） 至 2.5J （10kΩ） 的額定能量，并得到當今碳成分和高浪涌金屬釉器件的支持。例如，耐脈沖厚膜產品為印刷電路板安裝電阻器提供二次保護。采用特殊材料和調節技術的電阻器可提供有保證的脈沖性能。雙面電阻器保持了尺寸的優勢，但通過單個芯片上的兩個并聯電阻元件使能量容量增加一倍。

預認證脈沖性能

當對患者施加除顫器脈沖時，浪涌能量旨在建立正常的心律。保護和高壓電阻器必須準確校準該浪涌能量，以防止其從患者身上轉移，并保護敏感的監護儀輸入。

需要專業電阻器來產生和防止除顫器浪涌。當對患者施加除顫器脈沖時，傳遞的浪涌能量旨在重建正常的心跳。專業電阻器必須同時防止浪涌能量從患者身上轉移，并確保它不會損壞監視器和敏感的電子設備（圖 2）。資格預審是關鍵，例如，根據 IEC 60601/61000 標準進行測試，降低設計風險，并為開發人員提供更快的成功產品途徑。

保護電阻器要么設計在顯示器電纜組內，要么設計在印刷電路板上的顯示器本身內。當它們阻止除顫能量進入監護儀時，它們自己會吸收一部分能量。考慮除顫脈沖中的總能量可達 350 焦耳。雖然表面貼裝片式電阻器僅耗散少量能量，可能只有該能量的 1%，但對于小型電子元件來說，它仍然相當于大量能量。

除顫器脈沖片式電阻器非常適合在監護儀輸入端使用，在緊湊的尺寸內提供有保證的除顫器脈沖承受性能。浪涌保護在兩類中最大化：故意的浪涌，例如來自除顫器的浪涌，以及隨機的浪涌，例如雷擊或電源線中的浪涌。

EAK厚膜技術擴展了應用范圍

厚膜技術在新的醫療儀器應用中變得可行。它無需測量電流或電壓，而是可以測量測試樣品的阻抗，例如在化療期間，以驗證癌細胞被破壞的速率。為了說明材料的生物相容性，該電阻器可以利用銀/氯化銀 （Ag/AgCl） 觸點，厚膜印刷到陶瓷上。因此，研究人員在確定不同化療的有效性以及針對特定類型癌癥的治療方面擁有強大的工具。類似的技術，也結合了Ag/AgCl觸點和陶瓷基板，在改善宮頸癌篩查方面顯示出希望。通過計算組織的阻抗，科學家能夠更快、更可靠地早期檢測癌癥和癌前細胞。

環保厚膜技術的進步為致力于開拓新產品、快速進入市場并維持產品生命周期以進行長期醫療部署的醫療設計師增加了更多價值;如TT的綠色高壓片式電阻器所示，該電阻器完全不含鉛，符合無鉛設計標準，無例外。這延長了設計本身的使用壽命，因為隨著無鉛設計的立法在醫療領域的不斷擴大，開發人員避免了更換組件的復雜性和成本。

結論

在競爭激烈且不斷發展的醫療市場中，不斷涌現出新的應用，使醫療保健無處不在。創新的電阻器進步為設計人員提供了必要的技術，以應對日益增長的實現、預算和安全、可靠性能方面的挑戰。