البطاريات المستخدمة في الأجهزة الطبية - الأنواع والميزات والحلول المخصصة

في مجال الرعاية الصحية الحديثة، تُعد الموثوقية والدقة أمرًا ضروريًا. فمن أجهزة مراقبة المرضى المحمولة ومضخات التسريب إلى أجهزة الاستشعار التشخيصية القابلة للارتداء، تعتمد الأجهزة الطبية على مصادر طاقة مستقرة وآمنة لتعمل بفعالية. يعد اختيار البطارية المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل المستمر وسلامة المرضى وأداء الجهاز بشكل متسق.

أحدثت التطورات في تكنولوجيا البطاريات تحولاً في كيفية تشغيل المعدات الطبية. وفي حين أن البطاريات القلوية وبطاريات NiMH لا تزال تُستخدم في بعض الحالات، إلا أن البطاريات القائمة على الليثيوم - خاصةً بطاريات الليثيوم أيون وبوليمر الليثيوم - أصبحت الخيار المفضل بسبب كثافة طاقتها العالية وتصميمها الخفيف الوزن وموثوقيتها القوية.

تستكشف هذه المقالة الأنواع الرئيسية للبطاريات المستخدمة في الأجهزة الطبية، وميزاتها الرئيسية، وكيف تلبي حلول بطاريات الليثيوم المخصصة الاحتياجات المتطلبة لتكنولوجيا الرعاية الصحية الحديثة.

البطاريات الشائعة المستخدمة في الأجهزة الطبية

1. بطاريات ليثيوم أيون
تعد بطاريات Li-ion واحدة من أكثر البطاريات استخداماً في الأجهزة الطبية اليوم. تشتهر بطاريات كثافة طاقة عالية, تصميم خفيف الوزنو دورة حياة طويلة, ، توفر بطاريات الليثيوم أيون طاقة موثوقة وقابلة لإعادة الشحن تدعم التشغيل المستمر في معدات الرعاية الصحية الحرجة. بالإضافة إلى ذلك، توفر كيمياء الليثيوم أيون أداءً ممتازًا في درجات الحرارة العالية والمنخفضة على حد سواء، مما يجعلها خيارًا متعدد الاستخدامات في مختلف البيئات السريرية.

بالنسبة للمصنعين الذين يسعون إلى زيادة سعة الطاقة والتكامل المرن، فإن حزمة بطارية ليثيوم أيون مخصصة يمكن تصميمها لتناسب متطلبات الجهد والحجم والأداء المحددة.

2. بطاريات بوليمر الليثيومs
بطاريات LiPo هي خيار شائع آخر للتكنولوجيا الطبية الحديثة، خاصة للتطبيقات المدمجة والقابلة للارتداء. بالمقارنة مع بطاريات الليثيوم أيون التقليدية، تستخدم خلايا LiPo إلكتروليت بوليمر مرن، مما يسمح أشكال رقيقة وخفيفة الوزن وقابلة للتخصيص.

وهذا يجعلها مثالية لـ الأجهزة الطبية القابلة للارتداء, المعينات السمعيةو أدوات التشخيص المحمولة حيث تكون المساحة محدودة ولكن لا يمكن المساس بالأداء. كما توفر بطاريات LiPo أيضاً خرج جهد ثابت ومعدلات تفريغ عالية، مما يضمن توفير طاقة ثابتة في الإلكترونيات الطبية الحساسة.

للشركات التي تعمل على تطوير حلول طبية من الجيل التالي, بطاريات LiPo المخصصة للأجهزة الطبية توفر مرونة في التصميم وموثوقية ممتازة مع الحفاظ على السلامة الصارمة والامتثال التنظيمي.

3. بطاريات قلوية
تظل البطاريات القلوية خيارًا عمليًا لـ الأجهزة الطبية ذات الاستخدام الواحد التي لا تتطلب إعادة الشحن. وهي غير مكلفة، ومتوفرة على نطاق واسع، ولها عمر افتراضي طويل، مما يجعلها مناسبة لمعدات مثل موازين الحرارة، وأجهزة استشعار المريض عن بُعد، وأدوات التشخيص التي تستخدم لمرة واحدة.

ومع ذلك، مقارنةً ببطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن، فإن البطاريات القلوية كثافة طاقة أقل و عمر أقصر, مما يحد من استخدامها في المعدات الطبية المتقدمة أو طويلة الأجل. ومع ذلك، تظل البطاريات القلوية حلاً فعالاً للتطبيقات التي تتطلب طاقة بسيطة ومنخفضة التكلفة.

4. بطاريات هيدريد النيكل-المعدن (NiMH)
توفر بطاريات Nimh حلًا وسطًا موثوقًا به بين الحلول القلوية التقليدية والليثيوم. فهي قابلة لإعادة الشحن وصديقة للبيئة وتتميز بكثافة طاقة معتدلة. غالباً ما توجد بطاريات NiMH في مضخات التسريب، وأجهزة مراقبة تخطيط القلب المحمولة، وأجهزة التصوير الطبي.

في حين أن بطاريات NiMH تعمل بشكل جيد في ظل متطلبات الطاقة المعتدلة، إلا أنها أضخم وأثقل من بدائل أيونات الليثيوم. ونتيجة لذلك، ينتقل العديد من مصنعي الأجهزة الطبية الآن نحو بطاريات أيون الليثيوم وبطاريات بوليمر الليثيوم لتحسين كفاءة الطاقة والتصميم المدمج.

5. خلية الزر
بطاريات الخلايا الزرية، والمعروفة أيضًا باسم خلايا عملة معدنية-تلعب دورًا حيويًا في تشغيل الأجهزة الطبية الصغيرة ومنخفضة الطاقة. على الرغم من صغر حجمها، توفر هذه البطاريات جهدًا ثابتًا وطاقة تدوم طويلاً، مما يجعلها مثالية للتطبيقات الطبية الدقيقة.

تُستخدم على نطاق واسع في المعينات السمعية, مقاييس جلوكوز الدم, أجهزة مراقبة الصحة القابلة للارتداء, وحتى بعض أجهزة الاستشعار الطبية القابلة للزرع. تشمل الكيميائيات الشائعة ما يلي هواء الزنك, أكسيد الفضةو بطاريات الليثيوم ذات الخلايا الليثيوم المعدنية, تم اختيار كل منها لكثافة الطاقة الخاصة بها، وثبات التفريغ، وملامح السلامة.

وعلى الرغم من أن معظم الخلايا الزرية غير قابلة لإعادة الشحن، إلا أنها تظل ضرورية في التطبيقات التي حجم صغير وموثوقية وأمان من الدرجة الطبية أمران حاسمان. الريادة الشركات المصنعة لبطاريات الخلايا المعدنية الطبية غالبًا ما توفر تقنيات الختم والمواد المتخصصة لتلبية معايير سلامة الرعاية الصحية مثل IEC 60086 وISO 13485.

لماذا تهيمن بطاريات الليثيوم على الأجهزة الطبية الحديثة？

مع استمرار تقدم التكنولوجيا الطبية، أصبحت الأجهزة أصغر حجمًا وأكثر ذكاءً واستهلاكًا للطاقة أكثر من أي وقت مضى. وتتطلب هذه الابتكارات مصدر طاقة خفيف الوزن وموفر للطاقة ويمكن الاعتماد عليه في جميع ظروف التشغيل. وهذا هو السبب في أن بطاريات الليثيوم - بما في ذلك بطاريات الليثيوم أيون وبوليمر الليثيوم الكيميائية - أصبحت الخيار المهيمن للأجهزة الطبية الحديثة.

1. كثافة طاقة عالية وحجم صغير الحجم
أحد الأسباب الرئيسية بطاريات الليثيوم للأجهزة الطبية أصبحوا يتمتعون بشعبية كبيرة في كثافة طاقة عالية. يمكنها تخزين المزيد من الطاقة في حجم أصغر، مما يتيح تصغير التقنيات الطبية المتقدمة.

2. دورة حياة طويلة وقابلية إعادة الشحن
وعلى عكس البطاريات القلوية أو بطاريات أكسيد الفضة ذات الاستخدام الواحد، فإن بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الليثيوم بوليمر قابلة لإعادة الشحن وتوفر دورة حياة أطول بكثير. وهذا يقلل من الحاجة إلى الاستبدال المتكرر، ويقلل من تكاليف الصيانة، ويضمن التوافر المستمر. العديد من بطاريات قابلة لإعادة الشحن للمعدات الطبية مصممة الآن لتتحمل مئات أو حتى آلاف دورات الشحن مع الحفاظ على سعة ثابتة.

3. أداء موثوق به عبر نطاقات درجات الحرارة
غالبًا ما تُستخدم المعدات الطبية في ظروف بيئية مختلفة - من أجنحة المستشفيات إلى الرعاية الطارئة في الهواء الطلق. توفر بطاريات الليثيوم أداء مستقر عبر نطاق واسع من درجات الحرارة, توفر تشغيلًا موثوقًا حتى في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة أو العالية. متخصصة بطارية ليثيوم منخفضة الحرارة يمكن تخصيصها للأجهزة الطبية المستخدمة في نقل سلسلة التبريد أو أطقم الاستجابة للطوارئ.

4. معايير السلامة والامتثال
السلامة أمر بالغ الأهمية في أي تطبيق طبي. حديث بطاريات الليثيوم الطبية مصممة بطبقات حماية متعددة، بما في ذلك الحماية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد والدائرة الكهربائية القصيرة والوقاية من درجات الحرارة. تضمن الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة أيضًا الامتثال لمعايير السلامة الدولية مثل رقم الأمم المتحدة 38.3, IEC 62133و آيزو 13485, مما يضمن أن كل بطارية طبية مخصصة تلبي متطلبات الرعاية الصحية الصارمة.

5. التخصيص المرن للتطبيقات الطبية
ميزة رئيسية أخرى للكيميائيات القائمة على الليثيوم هي القدرة على تخصيص حجم البطارية وشكلها وسعتها وجهدها. سواء كان جهاز استشعار قابل للزرع أو نظام تصوير محمول أو أداة يدوية جراحية, بطاريات ليثيوم أيون و LiPo المخصصة للأجهزة الطبية يمكن تصميمها بدقة لتتناسب مع مواصفات التصميم الفريدة. وتساعد هذه المرونة الشركات المصنعة للأجهزة على تحقيق التوازن الأمثل بين عامل الشكل ومخرجات الطاقة ومعايير السلامة.

6. صديقة للبيئة وفعالة
لا تتسم بطاريات الليثيوم بالكفاءة فحسب، بل إنها أكثر صداقة للبيئة من البطاريات الكيميائية القديمة. فهي تتميز بمعدلات تفريغ ذاتي أقل، ومواد سامة أقل، وعمر افتراضي أطول، مما يقلل من النفايات. بالنسبة للمصنعين الطبيين الذين يركزون على الاستدامة, حلول بطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن تمثل خيار طاقة أكثر مراعاة للبيئة.

تطبيقات بطاريات الليثيوم في الأجهزة الطبية

1. شاشات محمولة
تحتاج أجهزة المراقبة الطبية المحمولة - مثل أجهزة تخطيط القلب وضغط الدم وأجهزة مراقبة تشبع الأكسجين - إلى مصادر طاقة خفيفة الوزن وموثوقة للتشغيل المستمر. تُعد بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الليثيوم بوليمر مثالية لهذه الأجهزة، حيث توفر كثافة طاقة عالية و جهد كهربائي مستقر على مدى فترات استخدام طويلة. وتقلل طبيعتها القابلة لإعادة الشحن من تكاليف الصيانة وتحسن الكفاءة الكلية لأنظمة مراقبة المرضى.

2. مضخات التسريب
يجب أن تعمل مضخات التسريب بدقة واتساق لتوصيل جرعات مضبوطة من الأدوية أو المغذيات. تعتمد هذه الأجهزة على بطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن للمعدات الطبية التي توفر إخراجًا ثابتًا ووقت تشغيل طويل. تساعد حزم بطاريات Li-ion أو LiPo المصممة خصيصًا على ضمان الأداء الدقيق وتقليل مخاطر انقطاع الطاقة أثناء العلاج.

3. المعينات السمعية
المعينات السمعية هي واحدة من أكثر المعينات السمعية شيوعًا الأجهزة الطبية التي تعمل بالبطاريات, عادةً باستخدام خلايا الزنك والهواء أو أكسيد الفضة الزرية. ومع ذلك، مع ظهور الطرازات القابلة لإعادة الشحن, بطاريات ليثيوم بوليمر مصغرة يتم اعتمادها الآن لتحسين الراحة وكفاءة الطاقة وتجربة المستخدم. تسمح هذه البطاريات الصغيرة والخفيفة الوزن بتصميمات مدمجة دون المساس بأداء الصوت أو عمر البطارية.

4. الأجهزة الصحية القابلة للارتداء
وقد أدى التوسع في الرعاية الصحية الرقمية إلى زيادة كبيرة في الأجهزة الصحية القابلة للارتداء-من اللصاقات الذكية وأجهزة مراقبة الجلوكوز إلى أجهزة تتبع تخطيط القلب المحمولة. تتطلب هذه المنتجات المدمجة بطاريات ليثيوم بوليمر رقيقة ومرنة آمنة ومتينة وقادرة على الحفاظ على الأداء في ظل الاستخدام المستمر. يلجأ العديد من المصنعين الآن إلى بطاريات LiPo المخصصة للأجهزة الطبية القابلة للارتداء لتحقيق ملاءمة مثالية وكفاءة طاقة مثالية.

الاعتبارات الرئيسية عند اختيار البطارية الطبية

1. السلامة والاعتماد
السلامة هي الأولوية القصوى في أي تطبيق طبي. A بطارية من الدرجة الطبية يجب أن تتضمن طبقات حماية متعددة - مثل الشحن الزائد، والدائرة الكهربائية القصيرة، وأنظمة التحكم الحراري - وأن تتوافق مع الشهادات الدولية مثل IEC 62133, رقم الأمم المتحدة 38.3و آيزو 13485. يعد اختيار مورد موثوق به يفهم الامتثال الطبي أمرًا ضروريًا لسلامة المرضى والموافقة التنظيمية.

2. أداء درجة الحرارة
غالباً ما تُستخدم الأجهزة الطبية في بيئات متنوعة، بدءاً من غرف المستشفيات وصولاً إلى حالات الطوارئ الخارجية. يجب أن تعمل البطاريات بشكل موثوق عبر نطاق واسع لدرجات الحرارة لضمان اتساق الأداء. متخصصة بطاريات الليثيوم منخفضة الحرارة متوفرة للأجهزة المستخدمة في الظروف الباردة، مثل النقل الطبي أو التشخيص الميداني.

3. دورة الحياة والموثوقية
يقلل عمر دورة البطارية الطويل من تكرار الصيانة والاستبدال، وهو أمر بالغ الأهمية لعمليات الرعاية الصحية. بطاريات الليثيوم أيون والليثيوم بوليمر القابلة لإعادة الشحن توفر عادةً مئات إلى آلاف دورات الشحن مع الحد الأدنى من تدهور السعة. تضمن الموثوقية العالية قدرة الجهاز الطبي على العمل بدقة حتى بعد الاستخدام طويل الأمد.

4. أشكال وأحجام مخصصة
كل جهاز طبي له تصميم فريد من نوعه وقيود على المساحة. حزم البطاريات الطبية المخصصة يمكن تصميمها هندسيًا لتتناسب مع أبعاد وفولتية ومتطلبات طاقة محددة مع الحفاظ على الامتثال والسلامة. هذا المستوى من التخصيص مهم بشكل خاص لما يلي الأجهزة القابلة للارتداء, أجهزة استشعار قابلة للزرعو أدوات التشخيص المصغرة التي تتطلب كلاً من الاكتناز والأداء العالي.

حلول البطاريات المخصصة للأجهزة الطبية

لكل جهاز طبي متطلباته الفريدة من الطاقة. من الشاشات المحمولة إلى الأدوات الجراحية، لا يوجد حل بطارية واحد يناسب الجميع. لهذا السبب حزم البطاريات الطبية المخصصة أصبحت ضرورية لمصنعي الأجهزة الذين يهدفون إلى تحقيق أقصى قدر من الأداء والسلامة والموثوقية.

في لاندازل، نحن متخصصون في تصميم وتصنيع حلول بطاريات الليثيوم المخصصة لمجموعة واسعة من التطبيقات الطبية. يعمل فريقنا الهندسي عن كثب مع العملاء لتطوير بطاريات تتماشى تمامًا مع احتياجات الجهاز من الطاقة والحجم والسلامة.

1. تصميم وهندسة مصممة خصيصاً
تقدم LanDazzle التخصيص الكامل. يقوم خبراؤنا بتحليل ملف طاقة كل جهاز ودرجة حرارة التشغيل وقيود عامل الشكل لإنشاء بطاريات LiPo مخصصة أو حزم بطاريات الليثيوم أيون مُحسّنة لتحقيق موثوقية وكفاءة من الدرجة الطبية.

يمكننا أيضًا تصميم بطاريات فائقة النحافة أو منحنية أو غير منتظمة الشكل لتتناسب مع الأجهزة الطبية المدمجة والقابلة للارتداء، مما يضمن التكامل السلس دون المساس بكثافة الطاقة أو السلامة.

2. معايير صارمة للجودة والسلامة
الكل بطاريات الليثيوم الطبية من إنتاج لاندازل الخضوع الاختبارات والشهادات الصارمة العمليات. تتوافق منتجاتنا مع معايير السلامة والأداء الدولية، بما في ذلك:

• IEC 62133
• رقم الأمم المتحدة 38.3
• MSDS
• ISO 13485 (إدارة جودة الأجهزة الطبية)

3. ميزات متقدمة للأجهزة الطبية الحديثة
يمكن أن تتضمن بطاريتنا الطبية المخصصة ميزات متقدمة مثل:

• نظام إدارة البطارية الذكي (BMS) للمراقبة الدقيقة
• حماية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد والدائرة القصيرة
• المرونة في درجات الحرارة العالية والمنخفضة
• دورة حياة ممتدة للاستخدام طويل الأمد

تجعل هذه الميزات بطارياتنا مثالية لـ أدوات التشخيص المحمولة, الأدوات الجراحية, أجهزة استشعار قابلة للارتداءو أنظمة دعم الحياة التي تتطلب توصيل طاقة ثابتة وآمنة.

4. الشراكة مع لاندازل
من خلال الشراكة مع شركة Lan Dazzle، يمكن لمصنعي الأجهزة الطبية الوصول إلى فريق من مهندسي البطاريات ذوي الخبرة الذين يفهمون مدى تعقيد تطبيقات الرعاية الصحية. من مرحلة المفهوم إلى الإنتاج الضخم، نحن نقدم دعم شامل من البداية إلى النهاية - بما في ذلك التحقق من التصميم، والنماذج الأولية، والاختبار، والمساعدة في الحصول على الشهادات.

مهمتنا بسيطة: تقديم حلول بطاريات الليثيوم المخصصة التي تعزز الابتكار وتحسن حياة الناس. وبفضل خبرتنا المثبتة والتزامنا بالجودة، أصبحت لاندازل شركة موثوق بها الشركة المصنعة للبطاريات الطبية للعلامات التجارية العالمية للرعاية الصحية.

الخاتمة

مع تقدم التكنولوجيا الطبية، تُعد مصادر الطاقة الموثوقة والمدمجة ضرورية للأجهزة مثل الشاشات ومضخات التسريب وأجهزة السمع والأجهزة القابلة للارتداء. من بين جميع الخيارات, بطاريات أيون الليثيوم وبطاريات بوليمر الليثيوم يتميزون بـ كثافة طاقة عالية وعمر طويل ومرونة في التصميم, مما يجعلها الخيار الأفضل للمعدات الطبية الحديثة.

يتضمن اختيار البطارية المناسبة الموازنة بين السلامة والأداء في درجات الحرارة واحتياجات التصميم المخصص لتلبية متطلبات كل جهاز.

توفر لاندازل حلول بطاريات الليثيوم المخصصة للأجهزة الطبية, لضمان أن كل منتج يوفر السلامة والموثوقية والأداء العالي. سواء كان ذلك لأجهزة الاستشعار الصغيرة القابلة للارتداء أو المعدات الطبية المحمولة، يصمم فريق الخبراء لدينا بطاريات تدعم الابتكار في مجال الرعاية الصحية.

 البريد الإلكتروني: info@landazzle.com
 واتساب: +8618938252128

مقالات ذات صلة:

الشركات المصنعة للبطاريات المخصصة للأجهزة الطبية