在科技不斷進(jìn)步的今天，臨床與院外各種疾病的診斷和治療都依賴于先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備，而設(shè)備的精確性又直接影響著診療的質(zhì)量。嵌入式電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制是可靠和精簡醫(yī)療設(shè)備與儀器運(yùn)行的關(guān)鍵，借助ADI Trinamic多年的運(yùn)動(dòng)控制經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識，利用精密、高度集成的運(yùn)動(dòng)控制和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，正幫助制造更先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備，例如蠕動(dòng)泵、輸液泵、呼吸機(jī)與眼科設(shè)備等，進(jìn)一步提高醫(yī)療保健的質(zhì)量。

冷卻

步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)選用節(jié)能降耗的方式，會自行將電流降為所需要的最低標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)而保持電動(dòng)機(jī)冷卻。

無振動(dòng)

極致的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)能夠消除噪聲和振動(dòng)，接近理想正弦波的電流環(huán)路可做到平穩(wěn)精準(zhǔn)的定位。

電池供電

微型化模塊和電池供電的IC節(jié)約了珍貴的能源和空間，讓您可以設(shè)計(jì)出持久的易攜式醫(yī)療設(shè)備。

01 蠕動(dòng)泵


維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)折疊對于醫(yī)療應(yīng)用中使用的蠕動(dòng)泵至關(guān)重要。通過對泵提供靜音、無振動(dòng)控制，StealthChop 可防止貴重液體出現(xiàn)不必要的剪切速率。與其他領(lǐng)先的解決方案相結(jié)合，例如用于檢測失步的 StallGuard 和用于保持電機(jī)冷卻的節(jié)能運(yùn)行的 CoolStep，可為您的泵提供完美的控制。無論是用于透析、給藥還是衛(wèi)生泵，ADI Trinamic 的解決方案也都能通過完美的流量控制來保護(hù)材料的完整性。

StealthchopADI Trinamic的Stealthchop是實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的一種極低噪音的控制模式，它基于 PWM 電壓控制模式，當(dāng)工作在靜止或者低轉(zhuǎn)速下幾乎沒有噪音，所以這種控制模式適合應(yīng)用在室內(nèi)設(shè)備。

StallGuard

無傳感器負(fù)載測量技術(shù) StallGuard 提供具有成本效益的負(fù)載實(shí)時(shí)反饋，通過測量電機(jī)的反電動(dòng)勢，它可以知道電機(jī)何時(shí)可能會停轉(zhuǎn)并向系統(tǒng)發(fā)送信號。雖然主要用于安全檢測電機(jī)失速、歸位程序和更換機(jī)械端開關(guān)，但它也可用于監(jiān)控應(yīng)用程序的其他方面。例如，如果知道正常情況下的負(fù)載情況，StallGuard 可用于標(biāo)記機(jī)械問題以進(jìn)行檢查或預(yù)測性維護(hù)。

CoolStep

無傳感器負(fù)載相關(guān)電流控制 CoolStep 基于 StallGuard 負(fù)載值，它通過反電動(dòng)勢的變化檢測電機(jī)負(fù)載，并使電流適應(yīng)實(shí)際負(fù)載條件。因此，CoolStep 始終以最佳電流驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過在電機(jī)輕負(fù)載時(shí)將電流降至最低，并在負(fù)載增加時(shí)增加電流來節(jié)省大量能源。這不僅使電機(jī)溫度保持正常，還允許短電流提升，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

02 注射器輸液泵

在為患者輸送的營養(yǎng)液或者藥物時(shí)，每一滴都很重要，這就是輸液泵需要精確控制流速的原因，免受流體摩擦的影響，同時(shí)持續(xù)記錄劑量。StallGuard專為注射泵設(shè)計(jì)，支持穩(wěn)定可重復(fù)的歸位，且無需使用任何限位開關(guān)。ADI Trinamic即插即用解決方案精巧、靜音且節(jié)能，達(dá)到高度可靠性及可追溯性，可實(shí)現(xiàn)對移動(dòng)給藥設(shè)備的完全控制。

03 醫(yī)用呼吸機(jī)和CPAP設(shè)備


自鐵肺出現(xiàn)以來，醫(yī)用呼吸機(jī)已經(jīng)走過了漫長的發(fā)展道路。從受控機(jī)械通氣到 CPAP，用于醫(yī)療保健和醫(yī)療用途的呼吸機(jī)對于挽救生命至關(guān)重要。借助 ADI Trinamic 的驅(qū)動(dòng)器 IC 和適用于 3 相 BLDC 電機(jī)的板卡級解決方案，工程師可以輕松設(shè)計(jì)低電感、高速驅(qū)動(dòng)器，而無需擔(dān)心電機(jī)的電流紋波，與集成的高分辨率反饋系統(tǒng)和磁場定向控制一起，為強(qiáng)大和節(jié)能的驅(qū)動(dòng)器提供行業(yè)領(lǐng)先的控制解決方案。

04 眼科設(shè)備

為了確保在盡可能短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行正確診斷，眼科設(shè)備需要最先進(jìn)的電機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制來定位患者并控制激光器。憑借在即插即用解決方案中體現(xiàn)的數(shù)十年電機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制經(jīng)驗(yàn)，ADI Trinamic 將工業(yè)級技術(shù)帶入醫(yī)療和消費(fèi)者驗(yàn)光領(lǐng)域，通過靜音、可靠、極其精確和節(jié)能的解決方案節(jié)省眼保健設(shè)備的成本并優(yōu)化產(chǎn)品開發(fā)。

案例- ADI Trinamic 開源呼吸機(jī)

COVID-19的全球爆發(fā)將世界各地的醫(yī)療保健系統(tǒng)推向了極限，醫(yī)療公司正在努力生產(chǎn)急需的醫(yī)療設(shè)備。除了支持各種呼吸機(jī)項(xiàng)目之外，ADI Tinamic希望通過其他方式來啟發(fā)工程師和醫(yī)療公司設(shè)計(jì)醫(yī)療呼吸機(jī)。

TOSV開源呼吸機(jī)

醫(yī)用呼吸機(jī)是與運(yùn)動(dòng)控制有關(guān)系的，例如它以一定的速度斜率生成特定壓力的曲線，以此模擬肺功能。這就是運(yùn)動(dòng)控制的意義所在，也正是ADI Trinamic所擅長的，因此ADI開始TOSV-Trinamic 開源呼吸機(jī)的項(xiàng)目，其目標(biāo)不是生產(chǎn)醫(yī)療呼吸機(jī)，而是通過提供可以在短期內(nèi)大量生產(chǎn)并具備高質(zhì)量的通風(fēng)設(shè)備，來及時(shí)響應(yīng)當(dāng)前形勢。

TRINAMIC開源呼吸機(jī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路

為了盡快制定可行的概念，ADI并行開發(fā)了硬件與軟件，通過將Landungsbrücke開發(fā)板與TMC4671評估板和TMC6100評估板相結(jié)合，只需幾天的時(shí)間就可以設(shè)計(jì)出包括傳感器和快速控制環(huán)在內(nèi)的完整系統(tǒng)架構(gòu)。不僅如此，ADI還將使用的評估套件設(shè)置集成到了單個(gè)PCB中，包括TMC4671-LA和TMC6100，因此可實(shí)現(xiàn)開源醫(yī)療呼吸機(jī)的所有控制功能，外形則確?？梢远询B在Raspberry Pi上。

TOSV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

除了利用電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備的精確運(yùn)行外，ADI也積極將領(lǐng)域?qū)I(yè)知識與綜合技術(shù)組合，例如在信號調(diào)理和信號處理能力基礎(chǔ)上，集成電源、無線傳輸?shù)韧暾盘栨溚瞥鐾暾到y(tǒng)級解決方案，幫助塑造醫(yī)療健康行業(yè)未來，加速數(shù)字化醫(yī)療時(shí)代的帶來！

審核編輯 ：李倩