精確到“滴”的控制——瑞薩輸液泵解決方案

醫(yī)療系統(tǒng)對(duì)于用藥劑量的把控十分嚴(yán)格，但常見(jiàn)的臨床輸液普遍采用掛瓶的方式，依靠眼睛觀察和手動(dòng)夾子來(lái)控制用藥的劑量和速度，對(duì)于醫(yī)護(hù)人員而言是不小的工作量，還可能造成用藥準(zhǔn)確性的偏差。為了解決這一問(wèn)題，瑞薩推出了輸液泵解決方案，該方案是一款能精確控制輸液滴數(shù)或輸液流速的儀器，通過(guò)該方案能確保藥物均勻分配，精確、安全地輸送到患者體內(nèi)。

系統(tǒng)框圖

配置介紹

瑞薩輸液泵解決方案的核心是具有豐富接口的32位MCU RA4M2，該MCU采用高效的40nm工藝，使用支持TrustZone的高性能Arm? Cortex?-M33內(nèi)核。與片內(nèi)的Secure Crypto Engine（SCE）配合使用，可實(shí)現(xiàn)安全芯片的功能，適用于需要具備多樣化通信功能的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。此外，RA4M2的高效通信接口也可擴(kuò)展連接觸摸按鍵和LCD顯示模塊，從而為系統(tǒng)帶來(lái)更智能的交互體驗(yàn)。

在電機(jī)控制方面，本方案采用了HVPAK可編程混合信號(hào)矩陣SLG47105，這款高度通用的器件能夠在一個(gè)微小且散熱效率高的IC中設(shè)計(jì)多種混合信號(hào)功能以及高壓功能。SLG47105集成的雙H橋/四路半橋功能允許其以高達(dá)13.2V的電壓驅(qū)動(dòng)不同的負(fù)載，每路輸出最高可達(dá)2A。并且在SLG47105內(nèi)部集成的先進(jìn)PWM宏單元能夠以不同的PWM頻率和占空比驅(qū)動(dòng)多個(gè)電機(jī)。這種低空載電流消耗和緊湊的尺寸相結(jié)合的特點(diǎn)，進(jìn)一步擴(kuò)展了器件的應(yīng)用領(lǐng)域。

為了加深系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，本方案還采用了高分辨率位置傳感器IC ZMID5201和高性能運(yùn)算放大器ISL28113與ISL28130。其中，ZMID5201采用了一種更智能的位置感應(yīng)方法，利用低價(jià)印刷電路線圈和簡(jiǎn)單的金屬感應(yīng)扇葉，消除了通常用于位置傳感器的磁體，提供更高的可靠性并降低了成本。ISL28113與ISL28130運(yùn)算放大器具有寬溫度工作范圍，能夠滿足醫(yī)療應(yīng)用所需的溫度環(huán)境。

除了上述器件外，瑞薩輸液泵解決方案還采用了DA16200超低功耗Wi-Fi SoC、RAA211412降壓穩(wěn)壓器、RAA214250線性穩(wěn)壓器以及ICM7555通用定時(shí)器，得益于這些器件出色的性能，方案具有長(zhǎng)效電池續(xù)航能力，可以以精確的計(jì)量和穩(wěn)定的速度進(jìn)行輸液，為醫(yī)療安全帶來(lái)保障。

伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)論是傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備還是日常的生活用品都在向著更智能的方向發(fā)展。對(duì)此，瑞薩電子利用自身豐富的經(jīng)驗(yàn)與出色的產(chǎn)品打造了一系列成功產(chǎn)品組合，覆蓋醫(yī)療、汽車、工業(yè)、通信等多種領(lǐng)域，致力于為客戶提供兼具高性能與高性價(jià)比的解決方案。