傳感器的靈活應(yīng)用助力醫(yī)療器械微型化

醫(yī)療設(shè)備的部件微型化是受大多數(shù)醫(yī)院青睞的，醫(yī)療設(shè)備的部件微型化除了能夠?yàn)獒t(yī)院節(jié)省病房空間外還能使醫(yī)護(hù)人員更為方便的工作。本文主要描述了使傳感器采用4種方法來(lái)減小醫(yī)療設(shè)備的大小。
部件微型化是許多醫(yī)療器械(包括分析檢測(cè)設(shè)備、呼吸機(jī)、輸液泵等)設(shè)計(jì)和開發(fā)的重要內(nèi)容。更小更輕的部件能夠節(jié)約病房空間，并且能夠使設(shè)備放置在距離病人更近的位置，使醫(yī)護(hù)人員有更多的工作空間。
更小更輕的部件還能夠提高許多醫(yī)療器械的便攜性。例如，便攜的呼吸器能夠方便醫(yī)護(hù)人員在需要時(shí)將設(shè)備迅速?gòu)囊粋€(gè)房間移到另外一個(gè)房間，而不必在每個(gè)病床前都配置一個(gè)大型設(shè)備。更小的部件還能夠幫助研發(fā)人員開發(fā)尺寸小、重量輕的可穿戴式醫(yī)療設(shè)備，從而使病人在術(shù)后恢復(fù)或接受慢性病治療時(shí)能夠更加自由地活動(dòng)。
設(shè)備微型化還使在外科手術(shù)設(shè)備等醫(yī)療器械中使用傳感器成為可能——這些設(shè)備以前并未使用傳感器。傳感器制造商可通過(guò)四種方法幫助設(shè)計(jì)人員減小醫(yī)療設(shè)備尺寸，包括提供靈活的封裝選項(xiàng)、減小傳感器集成電路尺寸、集成多種傳感器功能以及裝置智能化。
霍尼韋爾傳感與控制部開發(fā)的傳感器可提供多種機(jī)械接口、安裝選項(xiàng)及I/O選項(xiàng)，使醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員能夠選擇最適合產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)的封裝方式。選擇正確的接口還能夠減小電路板尺寸，降低產(chǎn)品成本。這對(duì)于傳感器需要盡可能接近測(cè)量介質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量的應(yīng)用特別重要，例如，在透析治療中測(cè)量透析液及靜脈血壓。
另外，多種安裝選項(xiàng)也方便設(shè)計(jì)人員能夠更加靈活地安排傳感器在印刷電路板(PCB)上的方向，節(jié)約安裝空間，此外還能簡(jiǎn)化產(chǎn)品組裝，加快組裝速度，從而實(shí)現(xiàn)最佳的整體系統(tǒng)。
例如，采用歧管安裝選件時(shí)設(shè)計(jì)人員不必使用管道及相關(guān)連接件，減小了總體產(chǎn)品尺寸。這種安裝方式使許多醫(yī)療設(shè)備受益，包括輸液泵、分析儀器設(shè)備、呼吸器以及傷口治療設(shè)備等。
霍尼韋爾傳感與控制部的TruStability電路板安裝型壓力傳感器提供多種端口連接、安裝選項(xiàng)及I/O選項(xiàng)，方便醫(yī)療器械設(shè)計(jì)人員選擇正確的接口及封裝以減小電路板尺寸。TruStability壓力傳感器都經(jīng)過(guò)了完全補(bǔ)償、標(biāo)定和放大，從而減少系統(tǒng)部件數(shù)量，并降低成本。同樣，霍尼韋爾傳感與控制部還能提供適用液體介質(zhì)的選項(xiàng)。
更小的傳感器集成電路
傳感器制造商是能夠控制傳感器所有部件(包括傳感元件、密封件、外殼、封裝等)的設(shè)計(jì)和制造，優(yōu)化傳感部件性能和尺寸的生產(chǎn)商。
傳感器與周圍機(jī)械結(jié)構(gòu)之間存在不容忽視的相互影響。為了開發(fā)出盡可能小的傳感器，制造商需要掌握傳感器封裝內(nèi)的所有材料和部件的特性，包括傳感元件、塑料、鉛片等，否則就無(wú)法設(shè)計(jì)出最出色的傳感器。
救護(hù)車上使用的呼吸器經(jīng)常要承受極端的溫度條件，而呼吸設(shè)備上的壓力傳感器將會(huì)隨溫度變化擴(kuò)張和收縮，從而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，如發(fā)生扭曲變形。如果傳感器的封裝出現(xiàn)移動(dòng)、收縮、擴(kuò)張或扭曲，那么傳感芯片將發(fā)生彎曲，進(jìn)而影響傳感器性能。如果傳感器制造商能夠?qū)θ康闹圃爝^(guò)程進(jìn)行有效控制，包括材料、傳感器芯片以及封裝等，就能夠在設(shè)計(jì)傳感器時(shí)考慮不同溫度條件下的傳感器性能變化，從而開發(fā)出具有理想封裝尺寸的產(chǎn)品，以適應(yīng)任何機(jī)械應(yīng)力或溫度應(yīng)力。