智芯傳感助力MEMS壓力傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域廣泛應(yīng)用

醫(yī)學(xué)的產(chǎn)生是伴隨著“傳感器”的運(yùn)用應(yīng)運(yùn)而生，中醫(yī)起源的“望、聞、問(wèn)、切”療法，就是人類自身傳感觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)的運(yùn)用，而西方醫(yī)學(xué)中各類科學(xué)儀器，很多也是利用各種傳感器延伸了醫(yī)生的感官。從傳統(tǒng)的聽(tīng)筒、小錘到CT、B超，再到臨床手術(shù)治療，以及近兩年因?yàn)樾鹿谝咔槎鴷r(shí)下火熱的制氧機(jī)、呼吸機(jī)等，傳感器都作為關(guān)鍵的元器件參與其中并發(fā)揮著重要作用，可以說(shuō)醫(yī)療器械的發(fā)展歷程也是一部傳感器技術(shù)的進(jìn)步史。作為國(guó)內(nèi)MEMS傳感器領(lǐng)域的重要參與者，北京智芯傳感科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“智芯傳感”）自主研發(fā)的各類MEMS壓力傳感器產(chǎn)品在醫(yī)療領(lǐng)域，特別是智慧醫(yī)療應(yīng)用方面取得了卓有成效的突破。

隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，傳感器在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用得到大大普及，同時(shí)由于精確監(jiān)控、診斷和治療的重要性，現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備對(duì)傳感器技術(shù)的規(guī)格要求以及市場(chǎng)規(guī)定也越來(lái)越高，越來(lái)越精細(xì)，由此衍生出的傳感器類型繁多且用途各異，僅按檢測(cè)種類區(qū)分，便可分出壓力傳感器、位移傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、速度傳感器、圖像傳感器等等。壓力傳感器是眾多傳感器類型中常見(jiàn)的細(xì)分之一，智芯傳感秉承公司多年在壓力傳感器領(lǐng)域的精耕細(xì)作，專注醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品創(chuàng)新。

所謂壓力傳感器，即能感受壓力信號(hào)，并能按照一定的規(guī)律將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用、可輸出的電信號(hào)的器件或裝置，通常由壓力敏感元件和信號(hào)處理單元組成。目前，壓力傳感器在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用中有著明顯提升，如精度、可靠性、穩(wěn)定性、體積等參數(shù)較以往都取得了突破發(fā)展，并在呼吸器械、輸液泵、壓力泵、診斷器械和多種監(jiān)護(hù)儀中扮演著關(guān)鍵角色，助推醫(yī)療數(shù)字化進(jìn)程。

特別是新冠肺炎疫情全球蔓延以來(lái)，呼吸機(jī)、制氧機(jī)等相關(guān)醫(yī)療器械一時(shí)間成為市場(chǎng)寵兒，作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的壓力傳感器研發(fā)及生產(chǎn)廠商，“智芯傳感”快速響應(yīng)市場(chǎng)號(hào)召，積極推進(jìn)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)，包括絕壓ZXP2系列、表壓氣體壓力ZXP3系列、微差壓ZXP8系列等產(chǎn)品，均在呼吸機(jī)、制氧機(jī)等醫(yī)療器械上實(shí)現(xiàn)有效應(yīng)用，快速解決相關(guān)產(chǎn)品對(duì)壓力傳感器的技術(shù)需求，為新冠疫情下更好的醫(yī)療救治提供產(chǎn)品支持。

制氧機(jī)

制氧機(jī)主要是給自身供氧有困難、不足及需要氧療的人使用，其工作原理是通過(guò)對(duì)原料空氣由壓縮機(jī)加壓后，利用空氣預(yù)處理裝置除去油、塵埃等固體雜質(zhì)，通過(guò)吸附塔篩選出氧氣。但由于每個(gè)人各自情況的不同，供氧的濃度需求也不盡相同，此時(shí)通過(guò)壓力傳感器對(duì)制氧機(jī)中吸附塔壓力進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)壓力越大時(shí)，吸附氮?dú)獾牧恳簿驮蕉?，供氧的濃度也越高，進(jìn)而可根據(jù)個(gè)人的實(shí)際情況作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)，確保充足供氧。另外壓力傳感器還可對(duì)患者是否有開(kāi)始吸氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以避免不吸氣時(shí)氧氣的浪費(fèi)，有效減少氧濃縮器的體積。在制氧機(jī)壓力傳感器使用中，智芯傳感400KPa的絕壓ZXP2或者250KPa的表壓ZXP3壓力傳感器，均可有效保障制氧機(jī)高效平穩(wěn)運(yùn)行。值得一提的是，采用絕壓壓力傳感器還可以采集海拔高度，進(jìn)而提供更精準(zhǔn)的產(chǎn)品性能。

醫(yī)用呼吸機(jī)

而在救命神器呼吸機(jī)中，壓力傳感器有著近30年的應(yīng)用歷史并肩負(fù)重要職責(zé)，其作為呼吸機(jī)氣路系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，負(fù)責(zé)將物理值，例如氣道壓力和流量等轉(zhuǎn)換成差動(dòng)信號(hào)，并將測(cè)量值交給電路MCU準(zhǔn)確做出吸氣和呼氣判斷。之后由MCU發(fā)出指令控制進(jìn)氣系統(tǒng)，増大或者減小管道壓強(qiáng)，使患者呼吸自然順暢，且不會(huì)產(chǎn)生抵觸感。壓力傳感器生成的信號(hào)能幫助微處理器調(diào)節(jié)電機(jī)，從而調(diào)整或維持病人吸氣和呼氣所需的氣壓，也即壓力傳感器時(shí)刻監(jiān)測(cè)病人的呼吸信號(hào)來(lái)控例呼吸器的動(dòng)作，使之與人體呼吸同步。可以說(shuō)，壓力傳感器的好壞直接影響到呼吸機(jī)參數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性。在呼吸機(jī)壓力傳感器選擇中，智芯傳感4千帕（4KPa）量程的ZXP8系列傳感器，可高規(guī)格滿足呼吸機(jī)工作過(guò)程中壓力傳感器的各項(xiàng)參數(shù)要求。

MEMS壓力傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域的另一個(gè)應(yīng)用是對(duì)患者進(jìn)行監(jiān)護(hù)管理。特別是在患者進(jìn)行了胸腔、腹腔、開(kāi)顱等大型手術(shù)后，醫(yī)生需要了解患者的體溫、呼吸、脈搏、血壓等實(shí)時(shí)生命體征的數(shù)據(jù)，在患者麻醉蘇醒后，隨時(shí)掌握術(shù)后病情，擴(kuò)充醫(yī)療病歷臨床數(shù)據(jù)，驗(yàn)證診療方案的有效性。當(dāng)前在一些醫(yī)院使用的一次性血壓傳感器可直接裝入血壓計(jì)的外殼內(nèi)，該傳感器由一個(gè)封裝在陶瓷基板上的壓力傳感元件構(gòu)成。陶瓷基板上包含一個(gè)厚膜激光修正電阻，可對(duì)傳感器進(jìn)行補(bǔ)償和校準(zhǔn)。陶瓷基板上附有一個(gè)塑料蓋，可以確保輕松連接到血壓計(jì)配件并保護(hù)感應(yīng)元件。傳感器感應(yīng)元件被包裹在電介質(zhì)絕緣膠內(nèi)以確保電路和液體隔離。血壓監(jiān)測(cè)通過(guò)將導(dǎo)管插入血管內(nèi)，再由導(dǎo)管連接至一個(gè)充滿液體的無(wú)菌系統(tǒng)，通過(guò)與之相連的電子壓力傳感器獲得血管內(nèi)實(shí)時(shí)壓力變化的動(dòng)態(tài)波形圖，利用壓力傳感器的靈敏性實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)血壓，當(dāng)有突發(fā)狀況發(fā)生時(shí)為患者贏得寶貴的搶救時(shí)間。

目前智芯傳感已自主研發(fā)出高精度、寬溫域、高可靠性的醫(yī)療級(jí)壓力傳感器芯片，完全可以替代TE/SMI、NXP/Freescale、Honeywell等進(jìn)口高端傳感器，并且產(chǎn)能保證，性價(jià)比極高。

新冠疫情對(duì)醫(yī)療器械傳感器設(shè)備有著更高的要求，智芯傳感壓力傳感器憑借高精度、高可靠性、高穩(wěn)定性等自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品的壓力范圍、精度、使用環(huán)境等可匹配到眾多制氧機(jī)、呼吸機(jī)應(yīng)用之中。當(dāng)今疫情席卷全球，抗擊疫情不僅是國(guó)家使命，同時(shí)也是每一個(gè)企業(yè)的重要職責(zé)，智芯傳感將持續(xù)貢獻(xiàn)公司技術(shù)力量，提供高質(zhì)量產(chǎn)品支持，為這場(chǎng)抗疫攻堅(jiān)戰(zhàn)貢獻(xiàn)企業(yè)價(jià)值。

關(guān)于智芯傳感

北京智芯傳感科技有限公司成立于2018年9月，是一家致力于MEMS傳感器研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的高新技術(shù)企業(yè)。公司以北京大學(xué)MEMS研發(fā)團(tuán)隊(duì)為技術(shù)依托，以京津冀國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心成果轉(zhuǎn)化機(jī)制為平臺(tái)，擁有多項(xiàng)自主研發(fā)專利，技術(shù)力量雄厚，核心研發(fā)人員均具有研究生及以上學(xué)歷，并具有多年MEMS相關(guān)領(lǐng)域從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。公司具備完整的生產(chǎn)能力，目前已擁有兩條自主研發(fā)的自動(dòng)化生產(chǎn)線，年產(chǎn)量超1000萬(wàn)只。2021年4月公司獲得ISO9001認(rèn)證，為產(chǎn)品品質(zhì)提供進(jìn)一步保證。

審核編輯：符乾江