醫學的產生是隨著傳感器的應用而產生的。中醫起源的望、聞、問、切療法是人類自身傳感感覺、聽覺和視覺的應用。西醫中的許多科學儀器也使用各種傳感器來延伸醫生的感官。從傳統的聽筒、小錘到CT、B超,再到臨床手術治療,以及過去兩年由于新冠肺炎疫情而流行的制氧機和呼吸機,傳感器作為關鍵部件參與并發揮著重要作用。可以說,醫療器械的發展也是傳感器技術的進步歷史。作為國內MEMS傳感器領域的重要參與者,北京智芯傳感技術有限公司(以下簡稱智芯傳感器)自主研發的各類MEMS壓力傳感器產品在醫療領域取得了突破,尤其是智能醫療應用。
隨著科學技術的進步和社會的發展,傳感器在醫療衛生領域的應用得到了極大的普及。同時,由于精確監控、診斷和治療的重要性,現代醫療設備對傳感器技術的規格要求和市場規定也越來越高,越來越精細。由此衍生出的傳感器種類繁多,用途不同,壓力傳感器、位移傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、速度傳感器、圖像傳感器等。壓力傳感器是眾多傳感器類型中常見的細分之一。智芯傳感器秉承公司多年來在壓力傳感器領域的精耕細作,專注于醫療衛生領域應用的技術創新和產品創新。
所謂的壓力傳感器,即能感覺到壓力信號,并能按照一定的規律將壓力信號轉換為可用的電信號設備或設備,通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。目前,壓力傳感器在醫療行業的應用中,如精度、可靠性、穩定性、體積等參數比以往取得了突破,在呼吸設備、輸液泵、壓力泵、診斷設備和各種監測儀器中發揮著關鍵作用,促進醫療數字化進程。
特別是自新型冠狀病毒肺炎爆發以來,呼吸機、制氧機等相關醫療器械已成為市場的寵兒。作為中國領先的壓力傳感器研發和制造商,智能核心傳感器迅速響應市場號召,積極推進產品研發設計,包括絕壓ZXP2系列、表壓氣體壓ZXP3系列、微差壓ZXP8系列等產品,在呼吸機、制氧機等醫療器械中得到有效應用,快速解決相關產品對壓力傳感器的技術需求,為新冠肺炎疫情下更好的醫療提供產品支持。
制氧機主要用于供氧困難、缺乏和需要氧療的人。其工作原理是利用空氣預處理裝置去除油、灰塵等固體雜質,通過吸附塔篩選氧氣。然而,由于每個人的情況不同,對氧氣濃度的需求也不同。此時,通過壓力傳感器測量制氧機中吸附塔的壓力。壓力越大,吸附氮的量越多,氧氣濃度越高,可根據個人實際情況進行相應調整,確保充足的氧氣供應。此外,壓力傳感器還可以監測患者是否開始吸氣,以避免不吸氣時氧氣的浪費,有效減少氧氣濃縮器的體積。在使用制氧機壓力傳感器時,智芯傳感器400KPa的絕壓ZXP2或250KPa的表壓ZXP3壓力傳感器也可以有效地保證制氧機的高效平穩運行。值得一提的是,使用絕壓產品還可以提供更準確的壓力傳感器。
在救命神器呼吸機中,壓力傳感器具有近30年的應用歷史,并肩負著重要的責任。作為呼吸機氣路系統的關鍵部件,負責將氣道壓力、流量等物理值轉換為差動信號,并將測量值交給電路MCU,準確判斷吸氣和呼氣。然后,MCU發出指令控制進氣系統,增加或減少管道壓力,使患者呼吸自然順暢,不會產生阻力。壓力傳感器產生的信號可以幫助微處理器調節電機,從而調節或維持患者吸氣和呼氣所需的氣壓,即壓力傳感器始終監測患者的呼吸信號,以控制呼吸器的動作,使其與人體呼吸同步。可以說,壓力傳感器的質量直接影響呼吸機參數的準確性和可靠性。在選擇呼吸機壓力傳感器時,智能芯傳感器4000帕(4KPa)范圍的ZXP8系列傳感器可以滿足高規格呼吸機工作過程的要求。
MEMS壓力傳感器在醫療領域的另一個應用是監測和管理患者。特別是在患者進行胸腔、腹腔、開顱等大型手術后,醫生需要了解患者體溫、呼吸、脈搏、血壓等實時生命體征的數據。麻醉醒來后,隨時掌握術后病情,擴大醫療記錄的臨床數據,驗證診斷和治療方案的有效性。目前,一些醫院使用的一次性血壓傳感器可直接放入血壓計的外殼中,由陶瓷基板上的壓力傳感元件組成。陶瓷基板包含厚膜激光修正電阻,可補償和校準傳感器。陶瓷基板上有一個塑料蓋,可以確保血壓計附件的輕松連接,并保護傳感元件。傳感器傳感元件被包裹在電介質絕緣膠中,以確保電路和液體的隔離。血壓監測通過將導管插入血管,然后通過導管連接到液體無菌系統,通過電子壓力傳感器獲得血管實時壓力變化動態波形圖,利用壓力傳感器靈敏度實時監測血壓,在緊急情況下為患者贏得寶貴的救援時間。
目前,智芯傳感器已獨立開發出高精度、寬溫域、高可靠性的醫級壓力傳感器芯片,可完全取代TE/SMI、NXP/Freescale、Honeywell等進口高端傳感器,產能有保障,性價比極高。
新冠肺炎疫情對醫療器械傳感器設備的要求較高。智芯傳感壓力傳感器具有精度高、可靠性高、穩定性高等技術優勢。產品的壓力范圍、精度和使用環境可與許多制氧機和呼吸機的應用相匹配。如今,疫情席卷全球。抗擊疫情不僅是國家的使命,也是每個企業的重要責任。智芯傳感將繼續貢獻公司的技術力量,提供優質的產品支持,為這場抗擊疫情的斗爭貢獻企業價值。
關于智芯傳感。
北京智信傳感技術有限公司成立于2018年9月,是一家致力于MEMS傳感器研發、生產和銷售的高新技術企業。公司以北京大學MEMS研發團隊為技術支持,以京津冀國家技術創新中心成果轉型機制為平臺,擁有多項自主研發專利,技術實力雄厚,核心研發人員具有研究生以上學歷,在MEMS相關領域有多年經驗。公司擁有完整的生產能力。目前,公司擁有兩條自主研發的自動化生產線,年產量超過1000萬條。2021年4月,公司獲得ISO9001認證,進一步保證產品質量。