Keysight Technologies
医療機器デザイン／テストソリューション
高い確度。優れた性能。高い信頼性で 次世代医療機器をデザイン／テスト。
目次
はじめに ...3 RF無線の課題 医療機器と環境の干渉...4 無線テクノロジーの課題 ...6 RF/無線コンポーネントのデザイン／特性評価 ...8 RF以外の課題 バッテリー駆動型医療機器の消費電流 ...10 医療イメージング...12 電子部品のデザイン／特性評価 ...14 サービスとメンテナンス ...16 その他のソリューション ...18 製品ソリューションのまとめ ...20 使用実例 ...21医療サービスに対する需要は、国や地域を問わず、着実に伸びています。ヘルスケアのニーズの増加に伴って患者ケア でテクノロジーが果たす役割がますます大きくなり、使用される医療機器のデザイン／テストに独自の課題が生じてい ます。 その代表例が医療モニタリングです。医療モニタリングでは、有線接続の信頼性が高い評価を受ける一方、環境変化に 強い無線テクノロジーを救急現場をはじめ入院や外来患者のケアに取り入れる動きが広まっています。テクノロジーは 無線モニタリングに限らず、診断、治療、イメージング、外科手術用ロボットなどの分野でも新たな可能性を広げてい ます。今後も、高度なRF、無線、デジタル、コンポーネント、材料などのテクノロジーが、世界中で提供されている患 者ケアの質の向上に役立てられていくことは明らかです。 キーサイト・テクノロジーはこうした新しい医療機器のデザイン、開発、テストに対応するためのサポートをすぐに行 えます。キーサイトには、RF、マイクロ波、無線、デジタルテクノロジーなど、今日の医療テクノロジーの基礎として 欠かせない豊富な専門知識があり、幅広いラインアップの製品を提供しています。キーサイトは、電磁障害(EMI)、バッ テリー消費電力などの一般的な問題に対応できるソリューションを提供するだけでなく、有機材料やバイオ材料をイメー ジングしてマイクロ／ナノスケールで材料の構造を明らかにする特定のアプリケーションを対象としたソリューション も提供しています。 医療ケアに関するアプリケーションでは、些細なことも問題になります。ペースメーカーをテストする場合でも、次世 代医療のブレークスルーに役立つような機器をデザインする場合でも、キーサイトのソリューションを利用すれば、必 要な確度、信頼性、性能が得られます。
RF
無線の課題
医療機器と環境の干渉
電磁障害(EMI)または無線周波数干渉(RFI)は医療機器メーカーにとって最も重要な課題の1つです。 このような問題が生じるとペースメーカーや補聴器などの医療機器が誤動作する可能性がありま す。干渉の重度と影響を受ける機器の種類によっては、不都合が生じたり、生命にかかわるような 事態に至る可能性があります。 EMIは、電子回路から放射された電磁波により、別の回路に不要な信号や干渉が生じる現象です。 多くの電子制御医療機器には十分なEMI対策が施されていないため、病院の内外で使用されるRF 発生源が増加すると課題も深刻になります。携帯電話やタブレットなどの携帯型無線機器はEMIが 生じる最も大きな要因の1つです。キーサイトの推奨ソリューション
プリコンプライアンス測定
X
シリーズシグナル・アナライザとN6141A EMI
測定アプリケーション コンプライアンステストで不合格になると、開発の遅延を招き、多くのコストが発生します。これ を回避するために、キーサイトのXシリーズシグナル・アナライザのEMI測定アプリケーションを 使用して、デザインのプリコンプライアンス測定／診断評価を行うことができます。N9030APXA/N9020A MXA/N9010A EXA上のN6141A測定アプリケーション、またはN9000A CXA上の
W6141A測定アプリケーションを使用すれば、テストチャンバーに入る前に問題を検出して解決 することができ、低価格のプリコンプライアンス・テスト・ソリューションを構築できます。
重要な検討事項
– 同一／隣接RFバンドで動作する医 療機器とその他の機器の無線が確 実に共存できるように、性能に影 響を与えたり信号の送受信を妨げ る干渉を回避すること。 – 最 も 厳 格 なIEC 60601-1-2規 格、 または、その他の適切な規格に機 器が必ず適合していること。 – テスト中に電磁感受性が検出され た場合は、別の機器や電磁放電の 要因となるものとの間に推奨距離 を設けるか、その他の対策をとる こと。対象医療機器
– 補聴器 – コンピューター断層撮影装置 （CTスキャン） – ペースメーカー –X線装置 – 電気診断機器 – フィットネスウェアラブル –MRI – 超音波EMC
コンプライアンステスト
N9038A MXE EMI
レシーバーEMCコンプライアンステストの成功は、製品がテストキューを短時間で効率的に通過できるかどうかにか
かっています。N9038A MXE EMIレシーバーを使用すれば、CISPRおよびMIL-STD規格に完全に準拠し
たテストが可能です。EMIテストソリューションを完成するために、キーサイトのソリューションパート ナーが窓口となって、MXEと組み合わせて使用する電波暗室、アンテナ、ソフトウェア、システムインテ グレーション、プローブなどを提供しています。 キーサイトは、あらゆるEMC/EMIのデザイン／テストニーズに対応できるデザイン／シミュレーション ／テスト機能をご用意しています。機器のデザイン後、キーサイトの測定器を利用してデザインを検証す ることができます。キーサイトの製品には、Xシリーズシグナル・アナライザ、MXE EMIレシーバー、ネッ トワーク・アナライザ、信号源、オシロスコープなどがあります。
電磁界イミュニティーテスト
6813B AC
電源／アナライザ 電子機器はさまざまな環境で電源ラインからの電磁界による影響を受ける可能性があり、このよう な場合でも常に高い信頼性で動作できることをテストする必要があります。6813B AC電源／アナ ライザの出力容量は電圧が最大300 Vrms、電流が最大13 Armsで、最大出力定格は出力波形が連 続または単発の正弦波の場合で1750 VAです。6813Bの出力電圧は歪みが小さいので、誘導コイル を直接ドライブして、機器をテストするための電磁界を発生させることができます。EMI/EMC
シミュレーション
Electromagnetic Professional(EMPro)
EMProは、さまざまな3次元電磁界の問題を解析できる3Dモデリング／シミュレーション環境で す。EMProは、シミュレーション／解析環境に高機能のタイムドメインと周波数ドメインのシミュ レーションテクノロジー（FDTDおよびFEM）が追加されており、業界最高のRF/マイクロ波／高速デザイン環境であるADS(Advanced Design System)に統合されています。対象アプリケーション はEMI、医療、バイオ材料（例えば、MRIやペースメーカーのデザイン）などがあります。EMProを 使用すれば、OTA(Over-The-Air)性能、比吸収率(SAR)、補聴器両立性(HAC)などへの適合性を検 証でき、高い費用がかかる物理的なデザインテストを開始する前に、デザインが規制／管理コンプ ライアンスに準拠しているかどうかを確認できます。
EMProソフトウェア
代表的なキーサイトのソリューション
Xシリーズシグナル・アナライザ（PXA、MXA、EXA、CSA）＋N6141A EMI測定 アプリケーションソフトウェア
EMPro
シミュレーション ソフトウェア プリコンプライアンス測定EMC
コンプライアンステストN9038A MXE EMIレシーバー
電磁界イミュニティーテスト
無線テクノロジーの課題
医療機器に無線テクノロジーを利用すれば、患者の常時モニタリング、人同士あるいは機器間のシー ムレスな通信、無線センシングなど、多くのメリットが得られます。医療業界では、医療専用の無 線テクノロジーだけではなく、広く使用されている既製の無線接続テクノロジーの採用も進んでい ます。例えば、無線LAN、Bluetooth® 4.0 Low Energy、Zigbee、NFC(Near Field Communication)、 およびHSPA/LTEを含む携帯電話テクノロジーなども利用され、医療機器と基幹システムを接続す る無線テクノロジーは、さらに進化を続けています
医療機器の無線テクノロジー
アメリカ連邦電波管理委員会(FCC)は、医療機器向けに以下の周波数バンドを推奨しています。重要な検討事項
デザインが、無線テクノロジーの規格に 適合していること。対象医療機器
– 補聴器 – フィットネスウェアラブル – モニタリング装置（無線） テクノロジー 主要なアプリケーション 周波数 距離 専 用 医 療 機 器 誘導結合インプラント 埋め込み型機器による低速データレート のモニタリング／制御 1 MHz未満 1 m未満 医療機器無線通信サービス 埋め込み型／装着型／臨床型機器による データ通信 401 ∼406 MHz 2-10 m 医療マイクロパワー ネットワーク 人工神経システム用の埋め込み型神経 刺激装置 413 ∼419/426∼432/438∼444/451 ∼457 MHz 1 m未満 メディカル・ボディー・ エリア・ネットワーク 患者モニタリング用の複数の装着型／ 臨床型センサ（埋め込み型センサ以外）に 使用するパーソナル・エリア・ネットワー ク(PAN) 2,360∼2,400 MHz 1 m未満 ワイヤレス医療テレメトリー 生理学的パラメータおよび患者情報の 計測／記録 608 ∼614/1,395∼1,400/1,427∼ 1,429.5 MHz 最大60 m 既 製 の 医 療 機 器 無線LAN 802.11a/b/g/n/ac/ad ヘルスケア・データ・システム用の 医療センサ／機器／ハブ内の通信 2.4/5 GHz 250 mBluetooth Low Energy 医療センサ／機器の省電力無線
インタフェース 2.4 GHz 約50 m Zigbee 医療センサ／機器の省電力メッシュ型 無線インタフェース 868 MHz(EU)/915 MHz(US)/2.4 GHz 10 ∼20 m NFC 医療センサ／機器の省電力無線 インタフェース 13.56 MHz ＜20 cm
キーサイトの推奨ソリューション
信号作成
X
シリーズ
ベクトル信号発生器と
Signal Studio
信号作成ソフトウェア
このソリューションを使用すれば、周波数範囲が9 kHzから最大6 GHz、変調帯域幅が最大160 MHz の高性能信号を作成して、広帯域規格を使用する機器／レシーバーの性能を容易に検証できるだけ でなく、干渉テストの検証、一般的な無線信号がある状態で機器が動作する場合のトラブルシュー ティングが行えます。信号解析
X
シリーズ
シグナル・アナライザと
89600 VSA
ソフトウェア
このソリューションでは、歪み、スプリアス、位相雑音、2Gから4Gまでの無線通信信号の他に、無線LAN、Bluetooth、Mobile WiMAX® などのさまざまな無線インタフェースの周波数、振幅、変 調を正確に測定できます。さらに、柔軟性の高い解析ソフトウェアや測定アプリケーションを利用 できるので、さまざまな規格に準拠したデジタル信号／フォーマットを復調できます。
無線インタフェース
EXM
ワイヤレステストセット
EXMワイヤレステストセットは、802.11a/b/g/n/j/p/ac/af/ah、無線LAN MIMO 2x2/3x3/ 4x4、
Bluetooth Low Energy、WiMAX、マルチ衛星GNSS、FM、Zigbee、デジタルビデオなどのマル チフォーマットの無線インタフェース信号を簡単にテストできるソリューションです。
代表的なキーサイトのソリューション
信号出力
無線インタフェース RF信号源＋Signal Studio/信号作成ソフトウェア
EXM無線テストセット＋Signal Studio/信号作成ソフトウェアまたは
Xシリーズ測定アプリケーション
信号解析
RF/
無線コンポーネントのデザイン／特性評価
RFデバイス／コンポーネントをテストするには、時間、カバレージ、被試験デバイス(DUT)あたり のコストのバランスを工夫する必要があります。最適なバランスを見つけるには、テストシステム の速度と性能を適切に組み合わせて選択することが重要です。キーサイトの推奨ソリューション
MRI
システム用のコンポーネント・テスト・ソリューション
キーサイトは、E5061B RF/LF-RFネットワーク・アナライザ、LCRメータ、E5052Bシグナル・ソー ス・アナライザなど、さまざまなコンポーネント・テスト・ソリューションを提供しています。 MRIコンポーネントに対しては、E5061B LF-RFネットワーク・アナライザが、研究開発や回路デ ザインにおける増幅器や電源の検証に最適です。E5061B RFネットワーク・アナライザは、HP/ Keysight 8712の後継機種で、コストパフォーマンスの高い、高速かつ正確なテスト機能を備え、 MRI製造におけるRFコイル、増幅器、フィルターのテストに利用できます。E5052Bシグナル・ソー ス・アナライザはワンボックスのシンプルな構成ですが、きわめて高速で正確な試験を容易に実行 して、MRI発振器の位相雑音を測定できます。重要な検討事項
各RFコンポーネントが機器レベルでも品 質を確保できる性能を必ず保証すること対象医療機器
– 補聴器 – ペースメーカー – フィットネスウェアラブル – 電気診断機器 –MRI MRIコンポーネントテストのブロック図 パワーアンプ ディテクター A/D コントローラー RF 信号源 RFコイル 勾配磁場 コイル DC 磁石／ コイル 電源 電源 （オプション） E5052B E5061B RF NA E5061B LF-RF NA E4980A LCRメータ プリアンプSystemVue
エレクトロニック・システム・レベル
(ESL)
デザインソフトウェア
マルチチャネルのデジタル・フロントエンド・デザインを使用したパラレルMRIイメージングは、 最新の高度なMRI撮影を実現する一般的な手法です。多くのMRIレシーバーのデザインには、高性 能のADC、広帯域RF増幅器、構成変更可能なデジタル・フロント・エンドが使用されています。 MRI信号を収集する際に課題となるのが、画像の品質です。画像の品質を高めるには、信号処理全 体の確度が重要になります。MRIレシーバーには、きわめて低いノイズ、高いS/N比、広いダイナ ミックレンジが要求されます。SystemVueはESLデザイン向けに統合されたエレクトロニック・デザイン・オートメーション(EDA)
環境で、医療／バイオアプリケーション向けのデザインシミュレーションを実行できます。
SystemVueを使用すれば、マルチチャネルデジタルMRIレシーバーのデザインにおいて、システ ム性能を上位レベルで把握しながら、ハードウェア実装のトラブルシューティングができるように なります。
Advanced Design System(ADS)
ADS(Advanced Design System)は、RF/マイクロ波／高速デジタルアプリケーション用の業界最
高のエレクトロニック・デザイン・オートメーション・ソフトウェアです。ADSは、高性能で使 いやすいGUIを備え、Xパラメータ、3次元電磁界シミュレータなどの画期的なテクノロジーを他に 先駆けて実現し、無線通信／ネットワークや航空宇宙／防衛業界の最先端の企業で使用されていま す。ADSを使用すれば、各種ワイヤレスライブラリと回路-システム-電磁界コ・シミュレーション 機能を1台のプラットフォームに統合でき、規格に準拠したデザイン／検証が可能です。
PXI
ソリューションによる必要なソリューションの構築
PXIの形状にキーサイトの品質と性能が組み込まれています。PXIソリューションでは、信号発生 速度を極限まで高速化してスループットを向上させています。高速アナログチューニング、 fastuneデジタル・ベースバンド・チューニング、汎用リストモードなどにより、RFコンポーネン トやデバイスの特性評価、検証、製造を迅速に行えます。 Keysight PXI製品には以下があります。 – PXIベクトル・シグナル・アナライザ – PXI信号発生器 – PXIシグナル・アナライザ – PXIネットワーク・アナライザ代表的なキーサイトのソリューション
MRI
テストソリューションPXI
ソリューション LCRメータ PXIカード PXIシャーシ DCコイルテスト MRI RFコイル、プリアンプ、 パワーアンプ、電源 RF信号源 SSAシグナル・ソース・アナライザ ネットワーク・アナライザAdvanced Design System SystemVueエレクトロニック・システム・
レベル(ESL)デザインソフトウェア
RF
以外の課題
バッテリー駆動型医療機器の消費電流
バッテリーの寿命は、バッテリー駆動型の携帯医療機器を開発するために極めて重要です。無線イ ンタフェース、高速デジタル処理、リアルタイムモニタリング機能を融合するには、バッテリーの 電流ドレインを理解して正確に測定する必要があります。長時間のスリープ／アイドル、ウェイク アップ／アクティブ、短時間のRFバーストにより、バッテリーに大きな負担がかかります。 各無線テクノロジーの代表的なピーク消費電流を以下に示します。
重要な検討事項
– 動的な電流の測定／試験が困難に なる理由 – 非常に広いダイナミックレンジ – 機器の種類により必要な電流が 異なること：低電流、パルス電 流、立ち上がり／立ち下がり時 間が高速な電流 – 機器またはサブ回路が実行する タスク（ウェイクアップ、送信、 スリープモードへの復帰）に応 じて、電流信号が高速に変化す ること –DC電源などの測定器が電流測定確 度に影響を与える可能性があること対象医療機器
– 補聴器 – ペースメーカー – フィットネスウェアラブル – モニタリング装置 無線テクノロジー ピーク電流Bluetooth Low Energy ＜15 mA（読み込み／送信）
NFC ＜15 mA（読み込み） ZigBee 約5.9 mA∼34 mA 電流プロファイルの例
キーサイトの推奨ソリューション
キーサイトの電流ドレイン解析ソリューション
このソリューションは、N6705B DC電源／アナライザ、N6781A 2象限ソース／メジャメント・ ユニット(SMU)、14585A制御／解析ソフトウェアから構成されています。この統合型ソリューショ ンには、「シームレスな測定レンジ切り替え」と呼ばれる特許取得済みの革新的な測定手法が採用 されています。この機能を使えば、マイクロアンペア以下からアンペアまでのレベルの動的電流を、 1回の収集で測定できます。 N6705B DC電源／アナライザに搭載できるN6781A SMUモジュールは、携帯医療機器の動作時間 の測定に最適化されています。バッテリードレイン解析に必要な最高の感度とダイナミックレンジ を備え、DC測定に最適です。 実際の医療機器用バッテリーを使用して、バッテリーのランダウンテストを実行できます。 N6781A SMUモジュールを仮想ロギング電流計として構成し、電流ドレインをデジタイズします。 N6781Aの補助DVM入力をバッテリーの両極に接続して、バッテリー電圧を記録します。14585A のソフトウェアマーカーを開始ポイントとシャットダウンポイントに配置して、その値から、平均 電流、容量(mAh)、エネルギー(Wh)、動作時間を計算できます。 電流 μA以下 スリープ ウェイク アクティブ 時間＝分／時間／日 時間 スリープへの回帰 送信微小電流電力測定ソリューション
CX3300シリーズデバイス電流波形アナライザは、従来は検出不可能だった低レベルの電流波形を 詳細に表示できる世界初の測定器です。専用電流センサによって、100 pAレベルの動的電流を10 A まで、最大帯域幅200 MHzで測定できます。CX3300シリーズを使用すれば、正確に広帯域の低レ ベル電流波形を表示して、定量的に評価することにより、低電力デバイスの消費電力を低減するこ とができます。微小電流測定のトラブルシューティング
オシロスコープは低レベルのAC/DC電流信号や電圧信号の測定に欠かせないツールです。N2820A シリーズ高感度電流プローブは、50μA∼5Aという広いダイナミックレンジで高感度電流測定の ニーズに対応しています。多くのアプリケーションで小さな形状が求められるため、このプローブ は被試験デバイスとの接続部が物理的に小さくなっています。代表的なキーサイトのソリューション
N2820A/N2821A AC/DC電流プローブ DC電源／アナライザと2象限電源ユニット デバイス電流波形アナライザ医療イメージング
フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)は、製造後に設計者がプログラムすること を意図したIC回路です。これらは、医療イメージング装置（X線装置、超音波、MRI）の他、検出／ 画像構成のための計測／解析装置に使用されています。 医療イメージングシステムの一般的なブロック図重要な検討事項
– 超音波画像および高品質画像には 高速データ収集が必要であること – 複数のレシーバーの信号を同時に 処理しなければならないこと – さまざまな分解能で柔軟性の高い 収集メモリが必要であること – 画像再構成用に高速データスルー プットと信号処理が必要であること対象医療機器
– コンピューター断層撮影装置(CT) – 超音波 –MRI モーション・コントロール・ユニット ADC センサ インタフェース 回路 メモリ データ収集 画像 処理 データ 制御 信号 FPGAキーサイトの推奨ソリューション
高速デジタイザと
FPGA
開発キット
このソリューションは、プログラマブル・オンボード・プロセッサを搭載した12ビットのPCIeデ ジタイザで構成されています。このソリューションはホストPCのシングルスロット×8に装着され、 超高速なデータ転送速度を備えたPCIe 2.0インタフェースを利用し、小型でありながら高い性能を 発揮します。多くの商用、産業用、航空宇宙／防衛用のエンベディッドシステム、OCTや超音波な どの医療イメージングに最適なデータ収集プラットフォームです。 エンドユーザーがソリューションの構築に集中できるように、キーサイトのFPGA開発キットには、 基本ゲートからデュアルポートRAMメモリまでの機能ブロックライブラリ、IPコアのセット、フ ロー構築のあらゆる側面に対応できる便利なスクリプトが含まれています。Full-Speedのデザイ ンサンプルとソフトウェアアプリケーションにより、容易で効率的なシステムインテグレーション が可能です。ミックスド・シグナル・オシロスコープ
(MSO)
MSOを使用してFPGAを高速かつ効果的にデバッグできます。通常、デザインエンジニアは、
FPGAのプログラミング機能を利用して、内部ノードを物理ピンにルーティングしてデバッグを行
います。MSOを使用すれば、複数の測定を短時間に実行してFPGAの内部動作を表示したり、デザ
イン環境で行った作業を活用でき、周辺システムに関連したFPGAの動作を容易に把握できます。
MSOのデジタルチャネルでは通常、FPGAの周辺の信号しか測定できません。FPGAダイナミック
プローブを使用すればFPGA内部の信号にアクセスできるようになり、デバッグ専用の外部ピン
1本につき最大64個の内部信号を測定できます。
従来、FPGA内部のプローブポイントを移動するのは、時間のかかる作業でした。Keysight MSO
では、デザインを変更しなくても異なる内部信号を瞬時に容易に測定できます。新しい内部信号を
プロービング対象として選択しても、FPGAのタイミングは変化しません。
FPGAダイナミックプローブは、FPGAデザインツールからの内部信号名をKeysight MSOにマッピ
ングします。MSOの信号名とバス名が自動設定されるので、ミスがなくなり、時間を大幅に節約
できます。
代表的なキーサイトのソリューション
FPGA
デザインFPGA
デバッグ電子部品のデザイン／特性評価
医療機器の電気テストや非RFの無線テストは、医療機器の特性評価と同様に重要です。多くの医 療機器は、低電圧、低電流、高周波、高精度の環境で動作します。したがって、被試験医療機器を 要求される規制要件に確実に適合させるには高性能な測定器が必要になります。キーサイトの推奨ソリューション
デジタルマルチメータ
(DMM)
埋め込み型医療機器の負荷電流を正確に測定するのは非常に困難です。ペースメーカーのような機 器では、スリープモードまたはスタンバイモードで流れる電流は非常に低く（数μA程度）、アクティブモードで流れる電流は大幅に高くなります。34465A/34470A Truevolt DMMでは、DUTを複数 回動作させてスリープモードとスタンバイモードの電流を別々に捕捉してから、動作モードの電流 を捕捉して、電流プロファイルを取得できます。
任意波形発生器
任意波形発生器（33500B/33600Aシリーズ）では、複雑なECGパターンを作成できます。これらの 測定器にはシーケンス機能も内蔵されていて、任意波形メモリに保存されているさまざまなECG 信号をシームレスに切り替えることができるのでテストに不連続部が生じることなく、ECG信号 のさまざまな異常信号をシミュレートできます。パルスジェネレーターとオシロスコープ
パルス／ファンクション／任意波形／ノイズ発生器によってフィットネスウェアラブル機器のセン サ信号の歪みをシミュレートできます。これらの測定器では、数Hz範囲のモーションアーチファ クトや環境雑音によって劣化する音声信号はもちろん、クリーンな信号にさまざまな歪みを重ねた 信号を作成でき、高精度シミュレーションに使用できます。スリープモードからウェイクアップへ の遷移中に生じるオーバーシュートなどの電圧レベル効果も作成できます。 オシロスコープではリアルタイム帯域幅と高い測定確度を利用して、DUTのあらゆるデザインの 問題を短時間でデバッグできます。重要な検討事項
極めて低い電流が流れるときの低電圧測 定を実行できる測定器が必要。さらに、 精密で正確な信号を出力でき、デバイス シミュレーション向けに柔軟な波形を出 力できる機器が必要対象医療機器
– 補聴器 – ペースメーカー – フィットネスウェアラブル – 電気診断機器 医療用のドップラー超音波アプリケーションでは、パルスジェネレーターからkHz範囲（周波数は 検査プロセスによります）の連続的な正弦波を出力して、超音波センサに送信できます。 パルス発生器 ウェアラブル機器 オシロスコープ 信号 パルス発生器 超音波 センサ プリアンプ オシロスコープ 正弦波信号 歪み精密な低雑音電圧／電流の供給
Keysight B2961A/62Aは新世代の低雑音ノイズソースで、クラス最高の6.5桁の精度、100 nV∼ 210 V/10 fA∼10.5 Aのバイポーラー（4象限）電圧／電流出力レンジ、10 μVrmsおよび1 nVrms/ √Hz(10 kHz)というきわめて小さいノイズフロア特性を備えています。さらに、グラフ機能や任意 波形発生機能（10 mHz∼10 kHz）など、従来の電源／ソースでは不可能だったテストや評価を可 能にする革新的な機能を備えています。B2961A/62Aノイズソースは、オシロスコープ、ネットワー ク・アナライザ、スペクトラム・アナライザ、周波数カウンター、デジタルマルチメータなどの他 の測定器と組み合わせて使用するのに最適です。代表的なキーサイトのソリューション
オシロスコープによる捕捉 微小電流測定 精密な低雑音電圧／電流の供給 高性能DMM B2961A/B2962A低ノイズソース センサ信号の歪みのシミュレート パルス／ファンクション／任意波形／ノイズ発生器ECG/EEG
パターンの出力 ファンクション／任意波形発生器サービスとメンテナンス
サービスやメンテナンスにとって、医療機器開発メーカーや医療サービス提供者が、どこであろう と簡単に使える非常に正確な測定機能が必要です。これにより、短時間で正確に無線医療機器やシ ステムの設置／メンテナンスを行うことができ、継続的に患者の安全を確保できます。キーサイトの推奨ソリューション
FieldFox
ハンドヘルド・ネットワーク・スペクトラム・アナライザ
ハンドヘルドソリューションを使用すれば、高性能ベンチトップ・アナライザで病院および診療所 の無線医療機器やシステムの設置／メンテナンスを容易に行うことができます。FieldFoxの高い測 定精度により、メーカーの性能データと高い相関のあるテレメトリー特性評価が可能です。干渉解 析ツールを使えば、バイオメディカル機器／臨床機器のチームが、電磁干渉の発生源を迅速に発見 して緩和できます。RF
パワー測定キット
医療機器のデザインを高い精度で安全に解析するためには、正確なパワー測定が不可欠です。パワー 測定には、高速な立ち上がり時間、帯域幅、測定速度も必要です。RFパワー測定キットはE4416Aパ ワーメータ、E9321Aパワーセンサ、方向性カップラーで構成され、MRI RFアンプの校正用にデザ インされています。このソリューションでは正確な測定が可能で、測定パワーはkWとdBmのどちら の単位でも表示できます。このソリューションは、1台のセンサで316 W∼35,500 W（55 dB∼ 75.5 dB）という広いダイナミックレンジをカバーしています。有効なダイナミックレンジが20 dB以 上もあるため、さまざまなRFプラットフォームに対応できます。E4416A（オプションE22）パワー メータの測定速度は40回/s以上、確度は10 MHz∼300 MHzの動作周波数全体で5 %以内で、パ ルス形状の励振信号（方形波、台形波、複合正弦波など）の平均パワー／ピークパワーを短時間で正 確に測定できます。ハンドヘルドオシロスコープ
U1620Aはバッテリー駆動型のハンドヘルド・デジタル・ストレージ・オシロスコープ(DSO)です。 このような携帯ソリューションは、安全かつ容易に、部屋から部屋へ、施設から施設へと持ち運ぶ
ことができます。U1620AのVGAディスプレイによってクリアで詳細な情報が得られます。また、
Scope Linkソフトウェアを使用すれば、USBインタフェース経由でPCからハンドヘルドオシロス
コープにアクセスして、リアルタイムにデータをモニターしたり記録したりできます。U1620Aは 1チャネルあたり1,000,000ポイントを捕捉することもでき、標準的なDSOよりもメモリ容量が 100倍拡大しています。
代表的なキーサイトのソリューション
FieldFoxハンドヘルド RF/マイクロ波アナライザ ハンドヘルドオシロスコープ MRI RFパワー測定キットその他のソリューション
ファントム材料測定
ファントム（生物学的組織のさまざまな条件を模擬するようにデザインされた物体）は、携帯電話機 をはじめとする移動体無線機器のアンテナ特性評価や比吸収率(SAR)測定に広く使用されていま す。テスト規格では、SARをテストする前にファントム材料の比誘電率や伝導率などの誘電特性を 測定することが要求されています。ファントムは、肺癌を検出するマイクロ波イメージングなどの さまざまな医療研究目的で必要とされる機会も増えています。正常な組織と癌組織では誘電特性が 異なるため、それぞれに異なるマイクロ波が使用されています。 液体ファントム材料には同軸プローブ法が最適で、一般的な測定システムはネットワーク・アナラ イザまたはインピーダンス・アナライザ、同軸プローブ、ソフトウェアで構成されています。キー サイトは、85070Eソフトウェア（誘電体プローブキットが付属）、ネットワーク・アナライザまた はE4991Aインピーダンス・アナライザで構成される完全な製品ソリューションを提供しています。 このシステムにより、簡単でわかりやすい非破壊測定を行うことができます。詳細は、アプリケーションブリーフ、『Materials Measurement:Phantoms』(5991-4716EN)を参 照してください。 代表的なシステム構成
低電圧走査型電子顕微鏡による有機／バイオ材料のイメージング
走査型電子顕微鏡は科学や工学のさまざまな分野で頻繁に使用されるイメージングツールになって います。材料の特性評価、その仕組みと形成モードの理解、特定の環境／負荷条件下での特性およ び性能の説明／予測を行うには、マイクロ／ナノスケールで材料の構造を明らかにできる機能が不 可欠です。通常、表面トポグラフィー、粒子の形状／サイズ、位相成分、骨折プロファイルを明ら かにするためには、補助的に電子イメージングが使用されています。Keysight 8500低電圧走査型 電子顕微鏡(FE-SEM)による有機／バイオ材料のイメージングが非常に役立ちます。詳細は、アプリケーションノート、『Imaging Organic and Biological Materials with Low Voltage Scanning Electron Microscopy』(5991-0791EN)を参照してください。
接着細胞に対する不可逆電気穿孔法の効果を研究するた めに使用されたHeLa子宮頸癌細胞 ネットワーク・アナライザ （2ポート） プローブ サンプル
メディカルペンダントのファンクションテスト
無線医療警告システムには、一般的に、2つのコンポーネントがあります。コンソールとボタンの付 いたペンダントです。ペンダントは首に下げられます。倒れた場合や緊急の場合に、患者はボタン を押して助けを求めることができます。このコールが電話線やインターネット経由でサービス担当 者につながり、状況に応じて患者の緊急連絡先や緊急医療担当者に連絡されます。ペンダントは身 に付けられるので、必要なときに使用できない場合がある携帯電話よりも頼りになるリソースです。 キーサイトのソリューションパートナーであるCircuit Check社は医療警告システムメーカーと協 力して、医療警告システムを製造工場から出荷する前にその確度と信頼性を保証できる製造テスト システムをデザイン／配備しました。 テストシステムは2つのコアとなるプラットフォームで構成されています。 – 最終PCAテスター：製造プロセスの早い段階でのボードテスト用。 – 最終ファンクションテスター：最終的な完成製品テスト用。 これらのプラットフォームは以下のキーサイトの測定器を使用しています。 –34980Aマルチファンクションスイッチ／計測ユニット –34921A 34980A用40チャネル・アーマチュア・マルチプレクサー –Y1130Aメインフレーム用ラックマウント –N5181A RFアナログ信号発生器（オプション搭載） –N5181A-1CM N5181A用ラックマウントキット詳細は、アプリケーションブリーフ、『Ensuring Medical Alert Pendants Are Accurate and Reliable with Modular Function Test』(5992-0294EN)を参照してください。
製品ソリューションのまとめ
医療機器と環境の干渉 カタログ番号
Xシリーズシグナル・アナライザ 5992-1316JAJP
N6141A EMI測定アプリケーション 5990-6035JAJP N9038A MXE EMIレシーバー 5990-7422JAJP
6813B AC電源／アナライザ 5989-8853JAJP
EMPro(Electromagnetic Professional)シミュレーションソフトウェア 5990-4819JAJP
無線テクノロジーのデザインの課題
Xシリーズ信号源 5990-9956JAJP
Signal Studio/信号作成ソフトウェア 5989-6448JAJP
89600 VSAソフトウェア 5990-6553JAJP
E6640A EXMワイヤレステストセット 5991-4287JAJP
RF/無線コンポーネントのデザイン／特性評価
MRIテストソリューション
– LCRメータ
– ネットワーク・アナライザ – E5052B SSA Signal Source Analyzer
5952-1430JA 5989-7603JAJP 5989-6388EN SystemVueエレクトロニック・システム・レベル(ESL)デザインソフトウェア 5992-0106JAJP
PXI Solutions 5992-0600EN
バッテリー駆動型医療機器の消費電流 DC電源／アナライザ 5989-6319JAJP デバイス電流波形アナライザ 5992-1430JAJP N2820A/N2821A高感度／高ダイナミックレンジ電流プローブ 5991-1711JAJP 高速医療イメージング 高速デジタイザ 5989-8038JAJP FPGA開発キット 5991-2424JAJP オシロスコープ 5989-7650JAJP 電子部品のデザイン／特性評価
Digital Multimeter 5990-5315EN
任意波形発生器 5991-0692JAJP
パルス／ファンクション／任意波形／ノイズ発生器 5989-6433JAJP
B2961A/B2962A 6.5桁低ノイズソース 5991-1388JAJP
サービスとメンテナンス
FieldFox Handheld RF and Microwave Analyzer 5990-9783EN
RFパワー測定キット 5989-6240JAJP
使用実例
ハワイ大学のHawaii Center for Advanced Communicationsでは、ヘルスケアの新しいアプリケーションを開発するためにキー
サイトのマイクロ波測定器を使用しています。1回のマイクロ波測定から重要なバイタルサインを正確に測定するなどして
患者のリモートモニタリングを行っています。
詳細はこちら
カルガリー大学のElise Fear博士は乳房腫瘍を検出する新しい低電力の無侵襲ソリューションを開発するために、Keysight
PNA Xシリーズマイクロ波ネットワーク・アナライザとADSソフトウェアを使用しています。
詳細はこちら
ユタ大学は、眼疾患の影響を受けた視力を元の状態に戻したり部分的に回復させたりする新しい手法を研究するために、ベ クトル・ネットワーク・アナライザなどのキーサイトの測定器を使用しています。ソリューションの中心は光レセプターの 機能をエミュレートする機器です。光レセプターは患者の眼に埋め込まれるものです。詳細はこちら
詳細はキーサイトの医療ソリューションのウェブサイトwww.keysight.co.jp/find/medical を参照してください。© Keysight Technologies, 2016 Published in Japan, July 22, 2016 5991-2240JAJP 0000-00DEP www.keysight.co.jp 受付時間 9：00-18：00 （土・日・祭日を除く） contact_japan
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keysight.com Email TEL FAXキーサイト・テクノロジー合同会社
0120-421-345 (042-656-7832) 0120-421-678 (042-656-7840) 本社〒192-8550 東京都八王子市高倉町9-1 www.keysight.co.jp myKeysight www.keysight.co.jp/find/mykeysight ご使用製品の管理に必要な情報を即座に手に入れることができます。 www.keysight.com/go/quality DEKRA CertifiedISO9001 Quality Management System Keysight Technologies, Inc. DEKRA Certified ISO 9001:2015 Quality Management System Keysight Infoline www.keysight.com/find/service 測定器を効率よく管理するためのオンラインサービスです。無料登録により、 保有製品リストや修理・校正の作業履歴、校正証明書などをオンラインで確認 できます。 Keysight Services www.keysight.co.jp/find/service 私達は、計測器業界をリードする専門エンジニア、プロセス、ツールにて、設 計、試験、計測サービスにおける様々な提案をし、新しいテクノロジーの導入 やプロセス改善によるコスト削減をお手伝いします。
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