Sensor Tekanan MEMS untuk Aplikasi Perubatan: Spesifikasi, Pembungkusan dan Pemeriksaan Pembekal

Penggera oklusi menyala pada mesin dialisis 40 minit selepas rawatan, dan kesan kerosakan berakhir pada bacaan sensor yang telah hanyut 2 mmHg sejak penentukuran. Dalam ventilator, drift yang sama muncul sebagai ralat volum pasang surut 15 mL, cukup untuk mengubah keputusan gas darah pesakit. Kedua-dua kegagalan telah diputuskan beberapa bulan lebih awal, apabila seorang jurutera memilih a Sensor tekanan MEMS untuk aplikasi perubatan daripada lembaran data yang menyatakan prestasi pada suhu rujukan tunggal.

Penderiaan tekanan perubatan adalah masalah sistem, bukan pembelian komponen. Silikon menetapkan tingkat ketepatan, tetapi pakej, data penentukuran dan kawalan proses pembekal memutuskan sama ada instrumen mengosongkan pengesahan reka bentuk. Perkara berikut meliputi spesifikasi yang sebenarnya penting, pertukaran antara teknologi penderiaan dan semakan kelayakan yang memisahkan reka bentuk yang boleh dihantar daripada reka bentuk semula enam bulan sebelum pelancaran.

Perkara yang Memisahkan Penderia Tekanan MEMS Gred Perubatan Daripada Penderia Industri

Tiga keperluan memisahkan bahagian perubatan daripada bahagian industri: kestabilan yang didokumenkan di dalam jalur tekanan klinikal, pakej yang layak untuk kitaran pensterilan yang ditentukan, dan rekod penentukuran yang mengikuti setiap lot keluar dari kilang.

Bahagian gred industri biasanya disebut dengan jumlah jalur ralat hampir 1 peratus daripada rentang skala penuh, selalunya diukur pada satu suhu rujukan. Instrumen klinikal jarang mempunyai margin itu. Pemantauan tekanan darah invasif menyelesaikan kira-kira 1 mmHg dalam rentang 300 mmHg, kira-kira 0.33 peratus skala penuh, dan sensor mesti memegang resolusi itu selepas memanaskan badan, selepas pensterilan berulang dan selepas setahun di lapangan. Pengukuran aliran pengudaraan adalah lebih ketat dari segi relatif, kerana mengimbangi 1 Pa pada aliran rendah menjadi ralat volum pasang surut yang boleh dilihat.

Perbezaan praktikal muncul di tiga tempat: rentang suhu yang ditentukan hanyut, data penentukuran yang dihantar dengan setiap lot dan sama ada pakej itu bertahan daripada kaedah pensterilan yang sebenarnya digunakan oleh peranti.

Piezoresistif atau Kapasitif: Memilih Elemen Penderiaan untuk Peranti Hubungan Pesakit

Silikon piezoresistif ialah pilihan lalai untuk kebanyakan pengukuran tekanan perubatan kerana ia menggabungkan output linear, hingar rendah pada tekanan rendah dan pakej yang mengasingkan diafragma daripada darah, salin atau kondensat saluran udara.

Unsur kapasitif mengambil alih di bawah kira-kira 1 kPa, atau apabila belanjawan kuasa diukur dalam mikrowatt dan diafragma boleh kekal tertutup di belakang rongga kering. Kosnya ialah penyaman isyarat: kapasitansi perlu ditukar kepada nilai digital, dan penukaran itu lebih sensitif kepada kemuatan sesat, kelembapan dan susun atur papan.

Enam Spesifikasi Yang Menentukan Sama ada Reka Bentuk Perubatan Lulus Pengesahan

Enam nombor menentukan keputusan: jumlah jalur ralat, hanyutan sifar haba, kestabilan jangka panjang, tekanan pecah, keserasian media dan kebolehkesanan lot. Semua yang lain pada lembaran data adalah konteks.

• Jumlah jalur ralat merentasi rentang suhu klinikal penuh, kerana ralat yang penting terkumpul melalui pemanasan dan pensterilan.
• Hanyut sifar terma dalam peratus skala penuh setiap darjah Celsius, kerana ia berulang pada setiap kitaran instrumen berjalan.
• Kestabilan jangka panjang disebut setiap tahun, kerana hanyut 1 peratus yang perlahan boleh menggunakan keseluruhan belanjawan ralat sebelum diservis.
• Tekanan pecah, biasanya tiga hingga lima kali skala penuh, yang memisahkan reka bentuk yang mematuhi daripada kegagalan medan.
• Keserasian media: apa yang menyentuh diafragma, dan sama ada penghalang adalah gel, silikon atau rongga tertutup.
• Kebolehkesanan: nombor lot, sijil penentukuran dan perjanjian pemberitahuan perubahan bertulis.

Julat Tekanan dalam Peranti Perubatan, dan Mengapa Satu Sensor Jarang Meliputinya

Pengukuran tekanan klinikal menjangkau empat dekad julat, daripada kira-kira 4 kPa dalam penderiaan aliran udara kepada 100 kPa dalam pengesanan oklusi pam infusi, jadi satu nombor bahagian hampir tidak pernah meliputi seluruh platform peranti.

Bahagian tekanan berbeza melakukan kebanyakan kerja tekanan rendah. Ventilator menyimpulkan aliran daripada penurunan tekanan merentasi sekatan yang diketahui, jadi penderia mengukur beberapa ratus pascal manakala litar itu sendiri berjalan pada beberapa kilopascal. Mesin dialisis menggunakan prinsip yang sama untuk tekanan transmembran. Penderiaan tekanan berbeza oleh itu menetapkan tingkat resolusi untuk keseluruhan instrumen, dan ia adalah tempat pertama di mana bahagian yang kurang ditentukan menjadi kelihatan kepada doktor.

MCP5XXXDP Penderia Tekanan Perbezaan Perubatan dengan Output Analog Penyaman isyarat bersepadu dan pampasan suhu sut ventilator, dialisis dan reka bentuk tekanan pembezaan perubatan lain di mana pembungkusan dan penentukuran penting. Lihat Produk →

Pembungkusan, Pensterilan dan Biokeserasian: Apabila Projek Perubatan Gagal

Pembungkusan menghilangkan lebih banyak calon daripada prestasi elektrik. Bahagian yang dibaca dengan sempurna di atas bangku dan beralih 0.4 peratus selepas tiga kitaran pensterilan gagal pengesahan, bukan penentukuran.

Pengasingan media menentukan selebihnya. Sentuhan darah memerlukan penghalang lengai, yang dalam praktiknya bermaksud diafragma yang dipenuhi gel atau dilindungi silikon dan bahan yang dinilai di bawah ISO 10993. Sentuhan terus diafragma kekal diterima untuk gas bersih dan kering seperti laluan udara di dalam ventilator, tetapi bukan untuk salin, media kontras atau agen pembersih. Pendedahan wap juga meningkatkan kelembapan di dalam bungkusan, jadi bahagian dengan rongga tertutup dan tiada halangan boleh hanyut walaupun setiap baris lain pada lembaran data kelihatan sangat baik.

Keluarga Penderia Tekanan MEMS Perubatan MCP-H10 dan MCP-H11 Penderia MCP-H10 analog dan digital I²C MCP-H11 sesuai dengan reka bentuk tekanan perubatan dan pengguna di mana pengasingan media dan kelayakan pembekal penting. Lihat Produk →

Melayakkan Pembekal: Lima Pemeriksaan Sebelum Anda Komit

Kelayakan pembekal adalah lebih murah daripada reka bentuk semula. Lima cek ini menangkap sebahagian besar risiko sebelum pesanan pembelian dikeluarkan.

1. Minta jumlah jalur ralat merentas julat suhu klinikal penuh, secara bertulis. Lembaran data yang memetik satu suhu rujukan menyembunyikan drift yang gagal pengesahan.
2. Minta data penentukuran peringkat lot. Rekod sifar dan skala penuh bagi setiap lot membolehkan anda menunjukkan konsistensi kelompok semasa audit dan bukannya mempertikaikannya.
3. Uji pensterilan pada sampel pengeluaran, bukan prototaip. Die attach dan isi gel berkelakuan berbeza selepas pemindahan proses.
4. Sahkan tempat pembungkusan berlaku. Die attach, ikatan wayar, pampasan suhu dan penentukuran mesti ada di dalam rumah untuk drift dikawal.
5. Sahkan kapasiti dan pelan sumber kedua. Peralihan prototaip ke volum ialah tempat risiko penghantaran tertumpu.

Bagaimana MemsTech Menyokong Program Penderia Perubatan

Wuxi Mems Tech Co., Ltd., berdagang sebagai MemsTech, membina penderia tekanan MEMS perubatan sebagai pengilang dan bukannya pengedar, dengan pembungkusan, pampasan suhu dan penentukuran dilakukan secara dalaman di kemudahan Wuxinya.

Setiap unit melepasi penentukuran skala sifar dan penuh, ujian drift suhu dan semakan kestabilan jangka panjang sebelum penghantaran, dan proses pengeluaran mengikut piawaian kualiti ISO. Siling ketepatan yang diterbitkan ialah 0.2 peratus daripada skala penuh, dengan kestabilan yang disebut pada asas setahun untuk peranti yang kekal dalam perkhidmatan selama bertahun-tahun.

Rangkaian perubatan meliputi siri MCP5xxx untuk pengukuran tekanan am, penderia tolok MCPh10 dan MCPh11 dalam pakej lekap permukaan, bahagian tekanan rendah dan pembezaan MCPh20 dan MCPh21, dengan MCPh21 juga tersedia sebagai penderia isyarat digital dan keluarga analog MCPV5xxx dan MCPV7xxx. Output menjangkau analog ratiometrik dan digital yang ditentukur, manakala pakej meliputi pelekap permukaan dan format palam langsung, yang penting apabila satu platform instrumen memerlukan versi pakai buang dan versi boleh guna semula yang dibina daripada keluarga penentukuran yang sama.

Penderia Tekanan Perbezaan Perubatan MCP-H20 dan MCP-H21 Dwi-port analog MCP-H20 dan 24-bit I²C MCP-H21 menyediakan penderiaan pembezaan tekanan rendah untuk reka bentuk pengukuran saluran pernafasan, oklusi dan pneumatik. Lihat Produk →

Soalan Lazim tentang Penderiaan Tekanan Perubatan

Penderiaan tekanan perubatan memberi ganjaran awal, perbualan khusus dengan pengilang. Hantar julat klinikal, media dan kaedah pensterilan terlebih dahulu, dan pemilihan bahagian menjadi senarai pendek dan bukannya carian enam bulan.