醫(yī)療器械行業(yè)一個(gè)最大的趨勢(shì)就是小型化,即開(kāi)發(fā)更小型、更便攜的設(shè)備來(lái)應(yīng)對(duì)醫(yī)院和家庭健康護(hù)理空間有限的挑戰(zhàn),使得醫(yī)護(hù)人員能夠快速簡(jiǎn)單地把設(shè)備從一個(gè)病人處移到另一個(gè)病人處。呼吸機(jī)、診斷設(shè)備、泵及抽吸設(shè)備現(xiàn)都正在改進(jìn)以適應(yīng)這種趨勢(shì)變化。健康護(hù)理行業(yè)的發(fā)展為促進(jìn)醫(yī)療設(shè)備小型化做出了重要貢獻(xiàn),特別是在歐美,他們竭力將病人從住院治療盡快轉(zhuǎn)為家庭護(hù)理治療,而在家庭護(hù)理治療中便攜性對(duì)于病人接受護(hù)理和使用設(shè)備來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的,這有助于他們獲得盡可能高的生活質(zhì)量。
設(shè)備小型化對(duì)醫(yī)療器械設(shè)計(jì)人員是一個(gè)挑戰(zhàn),他們不僅要縮減產(chǎn)品的尺寸,還要設(shè)計(jì)出能夠?qū)崿F(xiàn)各種配置和護(hù)理設(shè)置的設(shè)備。因而,傳感器制造商開(kāi)始通過(guò)提供靈活的安裝選項(xiàng)、更小的尺寸以及將多個(gè)傳感器功能集成到一個(gè)封裝中來(lái)響應(yīng)設(shè)備小型化的需求。在某些情況下,有些傳感器甚至在以前未曾涉及到的領(lǐng)域中得到應(yīng)用,如外科手術(shù)器械。
傳感器平臺(tái)提供了多種機(jī)械接口、安裝方式、封裝類(lèi)型和I/O選項(xiàng),使得醫(yī)療器械設(shè)計(jì)人員能夠在降低成本和減小電路板空間的同時(shí)為其應(yīng)用選擇合適的接口。例如,壓力傳感器就可集成到多種設(shè)計(jì)中,因?yàn)樗峁┯卸喾N連接方式(端口樣式)、封裝形式(DIP、SIP、表面安裝)以及輸出(模擬或數(shù)字)選項(xiàng)。
靈活的傳感器封裝選項(xiàng)
傳感器具有靈活的封裝形式(包括歧管安裝和電纜組件選項(xiàng)),使得設(shè)計(jì)者在印刷電路板(PCB)上放置傳感器時(shí)具有更大的靈活性,此外,它還消除了管道和相關(guān)連接件的使用,使得醫(yī)療器械外形更加小巧,設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單,裝配更加快捷。靈活的安裝選項(xiàng)還可確保傳感器被精確地放置在所需位置,即靠近患者或液體介質(zhì)(如血液、化學(xué)品或水)的位置,以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確和高精度的測(cè)量。
壓力傳感器
傳感器能夠放置在靠近患者的位置對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵,比如在透析應(yīng)用中,準(zhǔn)確地測(cè)量透析液和靜脈壓力就非常重要。壓力傳感器必須能夠精確地監(jiān)測(cè)透析液和血液的壓力以確保其維持在所設(shè)定的范圍內(nèi)。
此類(lèi)型應(yīng)用需求傳感器必須外形小巧且能夠耐受液體介質(zhì)。在許多情況下,與液體介質(zhì)不兼容的傳感器需要額外安裝部件來(lái)保護(hù)它,增加了產(chǎn)品的體積、費(fèi)用以及復(fù)雜性。液體介質(zhì)耐受力在監(jiān)測(cè)病人呼吸時(shí)顯得特別重要,因?yàn)榇颂幍膫鞲衅鞅仨毮軌虺惺懿∪说目人院秃舫龅某睗窨諝狻?/p>
例如,霍尼韋爾TruStability?HSC/SSC電路板安裝型壓力傳感器和26PC流通式壓力傳感器就可直接接觸液體,在過(guò)濾患者使用的透析液時(shí)迅速反饋透析液壓力。這些傳感器還為透析儀生產(chǎn)廠家提供了多種端口選項(xiàng)和封裝設(shè)計(jì)。
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了一系列機(jī)械接口、安裝方式和I/O選項(xiàng)以及液體介質(zhì)兼容性選項(xiàng),使醫(yī)療器械設(shè)計(jì)人員能夠選擇正確的接口和封裝來(lái)減少電路板空間。
用于傷口護(hù)理的傳感器
負(fù)壓創(chuàng)面治療是另一種得益于壓力傳感器微型化的應(yīng)用,微型化傳感器能夠在最大限度地降低產(chǎn)品成本的同時(shí)為產(chǎn)品提供高可靠性和出色的質(zhì)量。通過(guò)平臺(tái)化的方式,醫(yī)療器械制造商可以在各種傷口護(hù)理產(chǎn)品中使用相同的基本型傳感器,設(shè)計(jì)人員能夠縮放輸出以滿(mǎn)足應(yīng)用的具體需求。例如,霍尼韋爾的NBP系列電路板安裝基本型壓力傳感器就提供了一系列封裝類(lèi)型、壓力范圍、外殼和端口選項(xiàng),使其能夠在考慮到成本的同時(shí)更容易地集成到醫(yī)療器械中。NBP系列傳感器被封裝在一個(gè)7mmx7mm的空間內(nèi),能夠滿(mǎn)足便攜式家庭健康護(hù)理產(chǎn)品的空間需求。
霍尼韋爾的NBP系列電路板安裝基本型壓力傳感器外形小巧,易于放置在緊密間隔的印刷電路板上或小型設(shè)備中。一系列封裝類(lèi)型、壓力范圍、外殼、凝膠涂層以及端口選項(xiàng)能夠滿(mǎn)足醫(yī)療設(shè)計(jì)人員特定的應(yīng)用需求。
觸力傳感器
觸力傳感器在醫(yī)療應(yīng)用中(如輸液泵等)用于測(cè)量藥物輸送管中的壓力。這些傳感器采用了壓阻技術(shù),外形小巧,能夠精確、可靠地感觸力(<100ppm)。傳感器對(duì)壓力變化的高靈敏度使其能夠盡早地發(fā)現(xiàn)堵塞問(wèn)題并及時(shí)發(fā)出聲音報(bào)警通知醫(yī)護(hù)人員,從而提高了病人的安全性。這些傳感器的量程還能夠縮放至不同的壓力范圍,包括0到1?磅力(FS01)和0至3磅力(FS03),并針對(duì)多個(gè)量程范圍提供了預(yù)驗(yàn)證,從而實(shí)現(xiàn)了更大的設(shè)計(jì)靈活性。
觸力傳感器有多種封裝類(lèi)型可選,能夠按照多種附著方式安裝到設(shè)備管道上,提供了最大的靈活性,尤其是在輸液泵和透析應(yīng)用中。霍尼韋爾的FSS、FSG及FS01/FS03系列觸力傳感器提供了多種封裝類(lèi)型和結(jié)構(gòu)尺寸,易于集成到空間受限的輸液泵應(yīng)用中且更加便攜,提高了患者的生活質(zhì)量。此外霍尼韋爾的FSS和FSG觸力傳感器產(chǎn)品線還增加了翼形引腳,使得醫(yī)療器械制造商能夠從通孔設(shè)計(jì)變?yōu)楸砻姘惭b設(shè)計(jì),更有利于當(dāng)前的大批量生產(chǎn)。
集成元件
有些傳感器(如溫度傳感器和濕度傳感器)集成了多種功能,這將進(jìn)一步促進(jìn)設(shè)備的小型化趨勢(shì),具有多種裝配和制造優(yōu)勢(shì),包括:
-通過(guò)消除電路板上的多個(gè)傳感器簡(jiǎn)化了設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和安裝。
-增強(qiáng)了設(shè)備的功能。
-提高了患者的舒適度和安全性:由于設(shè)備帶有集成傳感器,其易損壞的零部件數(shù)量以及連接點(diǎn)變少了,減少了潛在的故障源數(shù)量。
-通過(guò)消除PCB板到微處理器的電路