这种复杂的医疗系统中，高度可靠的无源元件始终是必不可少的。在单个设计中，每个有源集成电路 （IC） 需要多达 20 个无源元件。通常需要专业元件，这是实现商品、批量生产的电阻器产品领域之外的特定应用价值所必需的。设计人员需要获得诸如能量额定值、耐脉冲厚膜和双面电阻器等选项，这些电阻器可以安全地提供两倍于临界值的能量容量，以便通过直接电气连接到身体来接触医疗设备。
控制与患者和设备的
电气接触 除颤器为设备开发人员面临的设计和性能挑战提供了一个很好的例子。自动体外除颤器 （AED） 被警察、急救人员甚至普通公民广泛使用，被认为对于缩短除颤时间和患者生存至关重要。
自动体外射器（AED）的设计人员面临着尺寸和成本减小组件的额外挑战，这些组件需要稳定且可重复地测量充电电压。结果决定了心脏病患者接受的电能量。除颤器充电电路使用高压电阻器，高阻值电阻器范围为 5 MΩ 至 50 MΩ，低阻值电阻器可能作为电压反馈的屏障。
数值的准确性对于正确能量剂量的设置至关重要（图1），除了容差外，还取决于电阻温度系数和电阻电压系数（VCR）。前者可能是正的或负的，通常是非线性的。相比之下，电压特性仅具有负梯度，其限值由VCR表示，通常在–1至–5 ppm/V之间。
图 1：高压电阻器通过特殊的设计技术将 VCR 降至最低，但设计人员需要权衡此值与产品尺寸。当梯度在高电压下上升时，可以通过在高达全额定电压的 75% 下运行电阻器来减少 VCR 误差。理想情况下，设计应包含具有低 VCR 和高额定电压的电阻器，但如果已知标称 VCR，则补偿对设计人员来说相对简单。在给定载荷和环境条件下，不可逆电阻变化的极限定义为环境稳定性。高湿度是最苛刻的条件，但一些设备采用专门配制的高密度环氧树脂物质，在 40°C 和 95% 相对湿度下 56 天后，典型电阻变化小于 0.25%。
为患者护理和设备保护
而设计 除颤脉冲暴露对任何直接连接的监护仪（如心电图、呼吸和体积描记显示器）来说都是一个问题。这些机器的敏感输入级的电气损坏会对性能造成严重破坏，必须加以防止。
更关键的是，设备本身必须平衡性能和安全性。除颤能量不能从患者身上转移;这是通过向监视器输入电路增加电阻来管理的，该电路采用直接内置在引线组中的耐脉冲电阻器的形式。显示器本身的二级保护也是一种选择。
保护电阻器收集的总除颤能量取决于其欧姆值。因此，设计人员必须选择与监视器功能所需的值一致的最高值。设计人员还必须考虑为应用选择的实际测试电路，并根据IEC601等电磁兼容性标准考虑引线组中的引线数量。
此类应用中的保护电阻器应提供 25 J （1kΩ） 至 2.5J （10kΩ） 的额定能量，并得到当今碳成分和高浪涌金属釉器件的支持。例如，耐脉冲厚膜产品为印刷电路板安装电阻器提供二次保护。采用特殊材料和调节技术的电阻器可提供有保证的脉冲性能。双面电阻器保持了尺寸的优势，但通过单个芯片上的两个并联电阻元件使能量容量增加一倍。
预认证脉冲性能
图 2：当对患者施加除颤器脉冲时，浪涌能量旨在建立正常的心律。保护和高压电阻器必须准确校准该浪涌能量，以防止其从患者身上转移，并保护敏感的监护仪输入。
需要专业电阻器来产生和防止除颤器浪涌。当对患者施加除颤器脉冲时，传递的浪涌能量旨在重建正常的心跳。专业电阻器必须同时防止浪涌能量从患者身上转移，并确保它不会损坏监视器和敏感的电子设备（图 2）。资格预审是关键，例如，根据 IEC 60601/61000 标准进行测试，降低设计风险，并为开发人员提供更快的成功产品途径。
保护电阻器要么设计在显示器电缆组内，要么设计在印刷电路板上的显示器本身内。当它们阻止除颤能量进入监护仪时，它们自己会吸收一部分能量。考虑除颤脉冲中的总能量可达 350 焦耳。虽然表面贴装片式电阻器仅耗散少量能量，可能只有该能量的 1%，但对于小型电子元件来说，它仍然相当于大量能量。
除颤器脉冲片式电阻器非常适合在监护仪输入端使用，在紧凑的尺寸内提供有保证的除颤器脉冲承受性能。浪涌保护在两类中最大化：故意的浪涌，例如来自除颤器的浪涌，以及随机的浪涌，例如雷击或电源线中的浪涌。
EAK厚膜技术扩展了应用范围
厚膜技术在新的医疗仪器应用中变得可行。它无需测量电流或电压，而是可以测量测试样品的阻抗，例如在化疗期间，以验证癌细胞被破坏的速率。为了说明材料的生物相容性，该电阻器可以利用银/氯化银 （Ag/AgCl） 触点，厚膜印刷到陶瓷上。因此，研究人员在确定不同化疗的有效性以及针对特定类型癌症的治疗方面拥有强大的工具。类似的技术，也结合了Ag/AgCl触点和陶瓷基板，在改善宫颈癌筛查方面显示出希望。通过计算组织的阻抗，科学家能够更快、更可靠地早期检测癌症和癌前细胞。
环保厚膜技术的进步为致力于开拓新产品、快速进入市场并维持产品生命周期以进行长期医疗部署的医疗设计师增加了更多价值;如TT的绿色高压片式电阻器所示，该电阻器完全不含铅，符合无铅设计标准，无例外。这延长了设计本身的使用寿命，因为随着无铅设计的立法在医疗领域的不断扩大，开发人员避免了更换组件的复杂性和成本。
结论
在竞争激烈且不断发展的医疗市场中，不断涌现出新的应用，使医疗保健无处不在。创新的电阻器进步为设计人员提供了必要的技术，以应对日益增长的实现、预算和安全、可靠性能方面的挑战。
