言語
救命装置と単なる道具の違いは何なのか、考えたことはありますか？多くの場合、それはたった一つの小さな部品、つまりコネクタに起因します。コネクタの不具合は、一般の電子機器にとっては些細な問題かもしれませんが、医療機器では深刻な結果を招く可能性があります。私たちは、お客様が信頼を寄せているものを正確に把握する必要があると考えています。
この問題を解決します。この記事では、最も一般的なコネクタの種類を詳しく説明し、最適なコネクタを選定するお手伝いをします。
プッシュプルコネクタは、高速で安全な接続が必要な場合に最適な選択肢です。プラグをソケットに差し込むだけで、カチッという音がしてロックされます。取り外すには、外側のスリーブを引き戻します。非常にシンプルな設計ですが、この簡単な操作で強力で信頼性の高い物理的なロックが得られます。
患者モニターからカテーテルシステム、さらには外科用機器に至るまで、あらゆる場所でこれらのコネクタを目にします。例えば、除細動器は緊急時にも接続が切れない構造が求められます。プッシュプルコネクタが提供する瞬時の確実なロックは、ユーザーにとって大きな安心感をもたらします。
どれかを選択する場合、いくつかの重要な要素が最も重要です。
●挿抜回数は重要な仕様です。ケーブルが何回挿抜されるかを考えてみてください。寿命を通して、そのような繰り返し使用に耐えられる部品を選ぶべきです。
●滅菌も同様に重要です。コネクタはオートクレーブや化学滅菌処理に耐えられるでしょうか？ハウジングとコンタクトに使用される材料は、これらの条件に耐えられるものでなければなりません。
●常に信号の整合性を考慮してください。これらのコネクタは、医療用センサーからの機密データを伝送することがよくあります。電磁干渉による測定値の歪みを防ぐために、適切なシールドが必要です。
丸型コネクタはどこでも見かけるようになりましたが、それには理由があります。コネクタ界の主力製品です。シンプルな丸型の形状は、非常に汎用性が高く、ねじ込み式のカップリングを備えていることが多く、安全で密閉された接続を実現します。
耐久性と信頼性が不可欠な場合には、丸型コネクタを使用します。患者モニターから手術用ハンドツールまで、あらゆる機器に広く使用されています。丸型コネクタの設計は、物理的な衝撃と環境からの危険の両方から保護します。落としても引きずられても、しっかりと接続を維持します。
円形コネクタを選択するときは、次の点に留意してください。
● IP等級を確認してください。この等級は、プッシュプル円形コネクタが埃や液体に対してどの程度耐性があるかを示します。頻繁に洗浄が必要な医療機器の場合、IP67またはIP68等級であれば、水中に沈めても耐えられることを意味します。これは非常に重要です。
●ロック機構を検討してください。ねじ込み式のカップリングは、最も密閉性が高く、確実な密閉を実現します。バヨネット式のカップリングは、素早く回してロックできるため、スピードと安全性の両方が必要な場合に適しています。
●ピン数に注目してください。円形設計によりピン密度が高く、多くの信号線と電源線を小さなフットプリントに収めることができ、デバイスをコンパクトに保つことができます。
D-Subコネクタは、名前は知らなくても見たことがあるかもしれません。特徴的なD字型の金属シェルで、すぐに見分けられます。この定番コネクタは何十年も前から使われており、まさに万能のコネクタで、数え切れないほどの医療機器に使用されています。
D-Subは、シリアルおよびパラレルデータ通信に最もよく使用されます。バイタルサインモニターや脳波計では、数十の低電力信号を一度に伝送するためにD-Subが使用されることがあります。標準化された設計と高い信頼性により、多くのシステムでシンプルで信頼できる選択肢となっています。
しかし、大きな制限があります。D-Subコネクタは密閉されていないため、液体のこぼれや頻繁な清掃からデバイスを保護することはできません。そのため、電気コネクタが環境への曝露から保護される用途でのみ使用されます。デバイスをカートに接続するには最適ですが、手術室での使用には適していません。
D-sub を選択する場合、正しい選択方法は次のとおりです。
●シェルのサイズとピン数は重要です。9ピンコネクタはシンプルなシリアルデータに最適ですが、より複雑な信号要件には15ピン、あるいは25ピンが必要になる場合があります。ニーズに合ったものをお選びください。
●ロック用のつまみネジを探してください。この簡単な追加機能により、誤ってコネクタが外れるのを防ぎます。軽く回すだけでコネクタがしっかりと固定されます。
●金メッキの接点を検討してください。金は腐食を防ぎ、接続の信頼性を高め、寿命を延ばします。これは、長年にわたって確実に動作する必要があるデバイスにとって特に重要です。
カードエッジコネクタは、おそらく意識することなく使ったことがあるでしょう。これは、コンピュータのメモリスロットに見られるコネクタと同じタイプのものです。スプリング式の接点を持つスロットまたはレセプタクルを使用して動作します。プリント基板（PCB）のエッジがスライドして挿入され、コネクタの接点が基板上のパッドとしっかりと電気的に接続されます。
これらのコネクタは、モジュラー医療システムの構築に使用されています。例えば、患者モニタリング装置を想像してみてください。心電図、SpO2、血圧などのモジュールを交換したい場合もあるでしょう。カードエッジコネクタはこれを可能にします。単一のベースユニットから様々な機能を追加したり削除したりできるのです。
これらはこの目的に非常に便利ですが、欠点もあります。PCB上の接点が露出しているため、液体や埃から保護されていません。この脆弱性のため、これらの接点は保護されているデバイスのハウジング内部でしか見られません。ここで接触不良や接点の汚れがあると、読み取りに失敗する可能性があります。
これらをうまく活用するためのアドバイスをいくつか紹介します。
●モジュールを頻繁に交換する場合は、挿抜回数の多いコネクタを選択してください。基板上の金メッキ接点は経年劣化により摩耗し、接続不良につながる可能性があります。
● PCBのエッジ接点は金メッキする必要があります。金メッキは他の表面処理に比べて耐腐食性と耐摩耗性に優れています。
●コネクタのハウジングは非常に重要です。PCBを所定の位置にしっかりと固定し、接点を環境から保護する必要があります。
ポゴピンは、バネ仕掛けの小さなプランジャーのようなものです。ピンがホッピングスティックのように上下に動くことから、この名前が付けられました。他の電気コネクタとは異なり、ポゴピンはラッチやネジで固定されません。先端を別の表面の平らな接触パッドに押し付けることで、確実な接続を実現します。内部のバネが、確実な電気接続に必要な力を生み出します。
これらのピンは、デバイスを素早く頻繁に接続・切断する必要がある場合に使用します。ウェアラブルモニターや血糖値測定器などの携帯型医療機器の充電ベースに最適なソリューションです。この設計により、デバイス本体のハウジングを完全に密閉することが可能になります。ポートを開ける必要がないため、液体の侵入を防ぎます。
大きな弱点は、機械的なロックがないことです。接続は圧力のみに依存しているため、鋭利な衝撃や小さなゴミが接触するだけで回路が切断される可能性があります。デバイスを所定の位置に保持し、接点を清潔に保つために、ハウジングの設計には細心の注意が必要です。
これらを正しく行う方法についてのアドバイスを以下に示します。
●ポゴピンとコンタクトパッドの両方に金メッキを施す必要があります。これにより腐食を防ぎ、長期にわたって信頼性の高い接続を実現します。
●バネ力を考慮してください。しっかりとした電気的接触を確保するには十分な力が必要ですが、嵌合パッドを損傷するほどの力は不要です。このバランスが重要です。
●ハウジングの設計こそが全てです。デバイスを完璧な位置に導き、しっかりと保持する必要があります。優れたハウジングがなければ、ポゴピンは信頼できません。
USBコネクタは誰もが知っています。データ転送と電源供給の標準規格です。使い慣れたコネクタを使用すれば、特別なケーブルは必要ありません。この利便性は大きなメリットであり、特定のデバイスのコスト削減にも役立ちます。
これらのコネクタは、コンピュータとデータを共有する必要があるデバイスに搭載されています。例えば、病院のポータブル診断ツールやラボの分析装置などは、USBポートを使って検査結果をエクスポートすることがあります。このような一時的なデータ転送や、デバイスのソフトウェアアップデートに最適です。
ただし、注意が必要です。USBは継続的なモニタリングや生命に関わるアプリケーションには適していません。ケーブルが誤って抜けてしまうリスクがあります。また、標準的なUSBポートにはシールがないため、滅菌環境下では汚染のリスクがあります。患者の電気的安全性は大きな懸念事項です。
正しく使用するには、厳格な安全プロトコルに従う必要があります。知っておくべきことをご紹介します。
●デバイスにはガルバニック絶縁が必要です。これは、接続されたコンピュータに障害が発生した場合に患者を感電から保護する重要なコンポーネントです。これはIEC 60601-1安全規格を満たすために必須です。
●生命維持のための作業には絶対に使用しないでください。断続的なデータ通信を目的としており、患者からの継続的なデータフローには信頼性の高い接続ではありません。
● USB-Cの使用をお勧めします。より堅牢な物理的接続を提供し、リバーシブル設計により間違った向きで差し込むことがありません。
医療機器でよく使用される6種類のコネクタについてご紹介しました。それぞれに長所と短所があることがお分かりいただけたかと思います。最適なコネクタの選択は、お客様の用途、使用環境、そして求められるセキュリティと安全性のレベルによって異なります。私たちは、この選択を決して軽視しません。
コネクタの選択は、物理的な適合性だけではありません。患者の安全とデバイスの信頼性を確保することも重要です。適切なコネクタは、デバイスが毎日確実に機能し続けることを可能にします。
次のプロジェクトについてご質問がございましたら、 MOCOコネクタがお手伝いいたします。お客様のニーズに合わせた幅広い製品を取り揃えております。最適なソリューションをぜひご覧ください。 当社のウェブサイト https://www.mococonnectors.com/ をご覧ください。
世界クラスの電気コネクタのサプライヤーになる& 世界中の顧客に信頼性が高く便利な接続システム ソリューションを提供する Moco Connectors のメーカー
