體外心臟醫(yī)療中關(guān)鍵的傳感器

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展到今天，對(duì)一個(gè)病患有效的診療再也不是僅憑某個(gè)“神醫(yī)”的一己之力，而是要有更多科技力量的加持，越是復(fù)雜艱深的醫(yī)學(xué)問(wèn)題，越是需要前沿性的產(chǎn)品和方案來(lái)應(yīng)對(duì)。在被視為當(dāng)今最尖端醫(yī)學(xué)課題之一的人工心臟領(lǐng)域，這樣的趨勢(shì)更為明顯。 生命攸關(guān)的人工心臟 根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）的統(tǒng)計(jì)，心血管疾病已經(jīng)成為全球頭號(hào)健康殺手。《中國(guó)心血管報(bào)告2018》顯示，我國(guó)心血管患者數(shù)量為2.9億，其中心力衰竭患者為450萬(wàn)，急性心力衰竭又是其中最為兇險(xiǎn)的一類(lèi)。數(shù)據(jù)顯示，急性心力衰竭已經(jīng)成為我國(guó)65歲以上患者住院的主要原因。

在急性心力衰竭患者的救治中，體外人工心臟是一種必不可少的醫(yī)療設(shè)備，它作為一種中短期體外循環(huán)輔助設(shè)備，可以通過(guò)手術(shù)，將患者與外部的生命支持系統(tǒng)連通在一起，作為急性心力衰竭的過(guò)渡治療，起到中短期替代患者心臟功能的作用，讓患者度過(guò)危險(xiǎn)期，快速康復(fù)。 正是由于體外人工心臟這種生命攸關(guān)的作用，使其獲得了與越來(lái)越多的關(guān)注。據(jù)美國(guó)市場(chǎng)研究公司Grand View Research的分析，2019年全球心室輔助裝置市場(chǎng)規(guī)模17億美元，未來(lái)的年復(fù)合增長(zhǎng)將達(dá)到11.7％。 體外心臟醫(yī)療中關(guān)鍵的傳感器 眾所周知，心臟在維持人類(lèi)生命中起到關(guān)鍵的基礎(chǔ)性作用，可以算是人體中最為“精密”的一個(gè)器官，因此想要用一個(gè)人工設(shè)備模擬并替代其工作，難度可想而知。這不僅與體外人工心臟這個(gè)醫(yī)療電子設(shè)備自身相關(guān)，“接入”體外心臟并使其穩(wěn)定工作的整個(gè)手術(shù)過(guò)程也相當(dāng)重要。在整個(gè)手術(shù)和治療過(guò)程中，監(jiān)測(cè)“頸動(dòng)脈”脈搏壓力是非常關(guān)鍵的一環(huán)，這需要一個(gè)精密的壓力傳感器對(duì)流經(jīng)頸動(dòng)脈腔體中的血液壓力進(jìn)行及時(shí)的測(cè)量，并將數(shù)據(jù)反饋給醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行參考并進(jìn)行針對(duì)性的醫(yī)療決策。

雖然壓力傳感器是傳感器大家族中最主要的一個(gè)細(xì)分門(mén)類(lèi)，但能夠被用到體外人工心臟治療中，還是有相當(dāng)高的門(mén)檻——它既需要有足夠的測(cè)量精度，也需要滿足醫(yī)療電子可靠性的要求；侵入性的手術(shù)和檢查對(duì)元器件的小型化的要求也更為苛刻；同時(shí)，它還要在易用性上有所專(zhuān)長(zhǎng)，這樣才能讓醫(yī)護(hù)人員不至于分出額外的精力去對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。 好消息是，近年來(lái)針對(duì)這一特殊的醫(yī)療應(yīng)用場(chǎng)景，傳感器廠商開(kāi)展了卓有成效的研發(fā)，比如TE Connectivity（以下簡(jiǎn)稱TE）推出的IntraSense系列壓力傳感器就是非常理想的選擇。

圖1：TE推出的適用于體外心臟治療的IntraSense系列壓力傳感器

由于采用了獨(dú)特的FEA輔助機(jī)電設(shè)計(jì)以及先進(jìn)的MEMS制造工藝，該傳感器具有很高的穩(wěn)定性，可以確保每小時(shí)低于3mmHg的偏置漂移。

該傳感器符合1-French管材，出廠前已進(jìn)行了導(dǎo)線預(yù)連接和預(yù)密封處理，非常適合對(duì)體積要求苛刻的應(yīng)用。

這一經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的傳感器使用中不需要外科醫(yī)師進(jìn)行調(diào)零或校準(zhǔn)，在易用性具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

這些特性使得IntraSense系列壓力傳感器可以沿曲折的解剖組織靈活移動(dòng)，在整個(gè)解剖空間內(nèi)直接進(jìn)行壓力測(cè)量，在顱內(nèi)壓力、子宮內(nèi)壓、血管內(nèi)壓以及腎壓的測(cè)量中都有用武之地。 讓好“心”用好“料” 不過(guò)，醫(yī)療電子畢竟是一個(gè)跨領(lǐng)域的學(xué)科，想讓IntraSense壓力傳感器這樣的好“料”為心臟外科的專(zhuān)業(yè)人士所了解和認(rèn)知，并能夠在現(xiàn)實(shí)的體外心臟治療中落地，中間還需要一個(gè)“橋梁”。安富利這樣的技術(shù)分銷(xiāo)商恰恰可以發(fā)揮出這樣的作用。作為醫(yī)療電子領(lǐng)域的一座“高峰”，一顆“好用”的體外人工心臟，少不了高精度、高可靠、小型化的電子“物料”作為基石。讓好“心”用上“好”料，盡可能減少?gòu)脑骷x型到方案落地之間的風(fēng)險(xiǎn)，加速整個(gè)研發(fā)進(jìn)程，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)醫(yī)療健康行業(yè)向“數(shù)智化”的未來(lái)加速前進(jìn)。

圖2：安富利與TE聯(lián)手展示創(chuàng)新的傳感技術(shù)及方案 在前不久舉辦的2020中國(guó)（上海）國(guó)際傳感器技術(shù)與應(yīng)用展覽會(huì)上，TE與合作伙伴安富利聯(lián)手展示了創(chuàng)新的傳感技術(shù)在更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。包括安富利的MaaXBoard明星單板機(jī)，云x邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，以及安全的高級(jí)應(yīng)用程序平臺(tái)Azure Sphere MT3620，為IoT解決方案的開(kāi)發(fā)提供了便利。這也是TE和安富利等創(chuàng)新者的愿景?！耙愿珳?zhǔn)的感知力加速智能未來(lái)”。

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