Murata Components 提供糖尿病裝置設計工具包

全球目前有近 6 億成年人患有糖尿病,預計到 2050 年,人數將達到 8.53 億1。這就是為什麼電視觀眾會被大量糖尿病藥物的廣告轟炸,而且越來越多需要處方才能買到的連續血糖監測 (CGM) 裝置,最近還出現了用於一般健康照護的非處方 (OTC) 裝置。糖尿病管理已有數十億美元的市場,也似乎正準備迎來爆炸性成長,因此,對於產品設計人員而言,是一個進軍的良機。

連續血糖監測是成長最快的醫療保健技術領域之一,再加上其他糖尿病管理應用,都是打造直接改善生活的創新設計的機會。針對小型化、低功率無線、長壽命電池有專業知識的人員而言,這是一個真正的商機。

取得使用者和醫療保健專業人士的信賴非常重要。設計人員必須能體察裝置要如何融入消費者的日常生活、與手機或其他裝置連接,以及與護理團隊和遠端監控系統共享資料。

產業從專注於獨立裝置發展到生態系統,專注於提升使用者體驗、低延遲資料交換、符合生活方式的應用,使得系統整合更加重要。從簡單的連續血糖監測貼片到閉環式人工胰臟系統,設計人員必須考量到多裝置互通性、連續資料流、患者舒適度。

探索糖尿病裝置工具包

打造糖尿病管理應用必須以滿足核心需求為主,提供可靠的電源、精準的感測,以及完美運作的無線功能。

Murata Electronics 提供用於設計個人糖尿病裝置的工具包,其組件可平衡精密度、可靠性、連接性,簡化開發並確保安全性。此產品組合包含小型一般用途組件,支援設計靈活性和產品小型化。

連續血糖監測儀和胰島素幫浦的微控制器能以精準定義的時間間隔,對感測器資料進行採樣。這些微控制器還可透過無線電傳輸資料,與智慧型手機或雲端服務完美同步。在時間上若有輕微偏差,可能會產生連鎖反應,影響血糖讀數的準確性或在關鍵時刻中斷無線連接。

Murata 的晶體、電容、RF 濾波器陣列可確保穿戴式裝置達到精準測量、可靠通訊、強大無線連接:

  • Murata 的超緊湊 XRCGB 晶體 (如 XRCGB24M000F2P00R0) 可為微控制器和無線電提供高度穩定的時脈訊號。尺寸為 0.079 in x 0.063 in (2.00 mm x 1.60 mm),具有小型覆蓋區和薄型特點,因此是空間受限的穿戴式裝置之理想選擇,同時其精密度可確保在裝置使用壽命期間維持一致的測量週期和可靠的通訊。
  • 穿戴式醫療裝置必須能夠由小型電池供電連續運作數天或數週。雜訊、電壓驟降、不穩定性都會影響測量準確度或導致無線效能問題。GRM033R60J225ME15D (圖 1) 屬於 Murata GRM 系列電容,提供低等效串聯電阻 (ESR) 去耦,以平滑波動並確保功率穩定。GRM 和 XRCBG 組件構成可信任裝置的骨幹。

圖 1:Murata 的 GRM 系列是一款超緊湊積層陶瓷電容,為小型醫療和穿戴式裝置提供高可靠解耦和濾波功能。(圖片來源:Murata Electronics)

  • 連線能力是新一代糖尿病應用的關鍵特徵。Murata 的 LBCA1HN2EG-917 (圖 2) 是一款 2EG 型藍牙低功耗 (BLE) 5.2 模組,採用超緊湊、預認證封裝,可簡化無線整合並加速監管部門的核准。支援智慧型手機同步、遠端監控、幫浦控制,而無需增加 Wi-Fi 硬體的複雜性或開發開銷。

圖 2:Murata 的 Type 2EG BLE 模組採用適用於個人糖尿病裝置的超緊湊封裝。(圖片來源:Murata Electronics)

  • BLF02RD331GNED 等鐵氧體磁珠可以抑制電源線和訊號線上的高頻雜訊和暫態,防止切換雜訊洩漏到射頻 (RF) 電路中。
  • Murata 的 LQZ02HQ242A0 RF 濾波器可塑造藍牙無線電路徑,同時阻擋切換式穩壓器、顯示器、小型幫浦馬達可能產生的干擾。此組件與 BLF 磁珠相輔相成,形成分層雜訊管理策略。
  • Murata 的 NCU03XH103F60RL 是熱敏電阻,採用負溫度係數 (NTC) 技術,有助於補償熱漂移、保持感測器準確度,並且確保電池或馬達在不同條件下安全運作。
  • 生產測試和現場診斷是糖尿病管理應用的關鍵要素。Murata SWJ 系列 RF 開關連接器 (如 MM8830-2600RK15 (圖 3)) 可進行非侵入式測試和診斷,因此工程師可以快速驗證效能、執行診斷、驗證合規性,而不會損害裝置的外罩完整性。

圖 3:Murata 的 SWJ 系列 RF 開關連接器可進行非侵入式測試和診斷,保持應用的外罩完整。(圖片來源:Murata Electronics)

結論

設計個人糖尿病裝置需要以緊湊的外型達成毫不妥協的準確度、效率、安全性。市場要求可靠性和穩定性,正確的組件是產品成功的關鍵。Murata 的晶體、電容、熱敏電阻、濾波器、磁珠、無線模組產品組合,為設計人員提供建構模塊,確保達到可靠的裝置架構。

資源

糖尿病患者全球分布圖

關於作者

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Pete Bartolik 是一位自由撰稿人,二十多年來持續研究和撰寫 IT 和 OT 問題及產品的相關文章。他曾擔任 IT 管理刊物《Computerworld》的新聞編輯、最終使用者電腦月刊的主編以及日報記者。

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