Visokoprecizni senzori tlaka za medicinske uređaje | MemsTech

U respiratoru za novorođenčad, senzor tlaka s ukupnom pogreškom od 2% može promijeniti isporučeni disajni volumen za 15 mL po udisaju kod djeteta od 4 kg - varijacija je izravno povezana s rizikom od ozljede pluća izazvanom ventilacijom. Evo zašto senzori tlaka visoke točnosti za primjene medicinskih uređaja navedeni su kao sigurnosno kritične komponente, a ne kao prikladne nadogradnje.

Za proizvođače medicinskih uređaja koji rade s Mems-om - Wuxi Mems Tech Co., Ltd. (MemsTech), odabir senzora nikad se ne odnosi samo na početnu nabavnu cijenu. Radi se o tome hoće li senzor zadržati svoju točnost u cijelom rasponu radnih temperatura, preživjeti proces sastavljanja u čistoj sobi i ostati dosljedan u proizvodnim serijama.

Što visoka točnost zapravo znači u medicinskom mjerenju tlaka

Visoka točnost u medicinskom senzoru tlaka znači da ukupni pojas pogreške drži određeni prozor preko kompenziranog temperaturnog raspona, a ne samo nelinearnost na sobnoj temperaturi.

Mnoge podatkovne tablice navode točnost kao postotak punog raspona na 25 C. Taj broj je koristan za rad na stolu, ali nije dovoljan za uređaj koji mora raditi na temperaturi pacijenta, tijekom transporta i kroz ponovljene cikluse sterilizacije. Upotrebljiva točnost je najgori slučaj od nelinearnosti, histereze, pomaka nule, pogreške raspona, toplinskog pomaka i dugoročne stabilnosti.

• Nelinearnost i histereza definiraju odstupanje od idealne linearne krivulje nakon kalibracije.
• Pogreške nultog pomaka i raspona postavljaju apsolutnu referencu između 0% i 100% raspona.
• Toplinski pomak opisuje pomak nule i raspona preko kompenziranog temperaturnog pojasa.
• Dugoročna stabilnost mjeri godišnji pomak izlaza pod kontinuiranom pobudom.

Za širi pogled na MEMS tehnologiju senzora i njezine primjene, pročitajte naše MEMS vodič za senzor tlaka .

Osnovne specifikacije za visokoprecizne senzore tlaka u primjenama medicinskih uređaja

Četiri specifikacije određuju može li se MEMS senzor tlaka koristiti u medicinskom uređaju: opseg ukupne pogreške, dugoročna stabilnost, toplinska histereza i kompatibilnost medija.

Za infuzijske pumpe, aparate za anesteziju i respiratore ove se vrijednosti čitaju zajedno. Senzor s izvrsnom linearnošću, ali slabom toplinskom histerezom proizvest će različita očitanja na početku i na kraju terapijske sesije ako se uređaj zagrije tijekom upotrebe.

MCP5XXX serija senzora tlaka za medicinske primjene Serija MCP5XXX nudi senzor u kućištu s analognim izlazom, kalibriranim i temperaturno kompenziranim, prikladan za respiratorne i infuzijske sustave gdje se toplinska histereza mora svesti na minimum. Pogledajte proizvod →

Serija MCP5xxx u MemsTechu je fleksibilna platforma za proizvođače originalne opreme koji trebaju kompaktni senzor s analognim ili digitalnim izlazom, koji pokriva sve zahtjeve točnosti respiratornih i infuzijskih sustava.

Apsolutni, mjerni ili diferencijalni: odabir referentnog tlaka

Referentna vrsta tlaka u medicinskom uređaju određuje koje fiziološko mjerenje možete napraviti, jer referenca postaje nulta točka vaših kliničkih podataka.

Senzori tlaka klasificirani su prema svojoj referenci: apsolutni, mjerni ili diferencijalni. Svaki stvara različitu osnovu mjerenja, tako da izbor nije zamjenjiv.

MemsTech nudi sve tri referentne vrste, sa serijama MCPh i MCPV koje podržavaju apsolutna mjerenja i diferencijalna mjerenja za medicinske primjene. Odabir točne reference je klinička odluka, a ne hardverska preferencija.

Pakiranje i izlazni signal za integraciju medicinskih uređaja

Paket i izlazni signal senzora tlaka izravno utječu na učinak sklopa PCB-a, granicu elektromagnetskog šuma i tijek rada kalibracije.

SOP paketi za površinsku montažu prikladni su za montažu SMT velike količine na malim medicinskim tiskanim pločama. DIP/SIP paketi s izravnim utikačem omogućuju lakše spajanje utičnica tijekom provjere valjanosti prototipa i usluge na terenu.

• SOP (površinska montaža) omogućuje montažu po izboru i smanjuje visinu ploče u ručnim uređajima.
• DIP/SIP (izravni utikač) podržava ručno lemljenje, spajanje u utičnicu i niže početne troškove alata u prvim uzorcima.

MCP-H10 i MCP-H11 kompaktni senzori tlaka za medicinsku upotrebu Ovi senzori pakirani u SOP-u daju analogni ili digitalni izlaz s ugrađenom kompenzacijom, što ih čini idealnim za prostorno ograničene infuzijske i dijagnostičke uređaje. Pogledajte proizvod →

Serije MCPh10 i MCPh11 tvrtke MemsTech nude opcije analognog i digitalnog signala sa SOP pakiranjem, što ih čini korisnim suputnicima za infuzijske i dijagnostičke sustave gdje je prostor ograničen.

Kalibracija, temperaturna kompenzacija i konzistencija serije

Svaki medicinski senzor tlaka visoke točnosti mora biti pojedinačno kalibriran na nuli i punoj skali, zatim temperaturno kompenziran u cijelom radnom rasponu, prije nego napusti tvornicu.

Proces kalibracije je ono što pretvara neobrađenu MEMS matricu u uređaj medicinske kvalitete. MemsTech primjenjuje kontrolirani slijed tijekom proizvodnje kako bi osigurao da svaki senzor zadovoljava specifikacije na podatkovnoj tablici.

1. Kalibracija nule i raspona u odnosu na sljedivi standard tlaka na referentnoj temperaturi.
2. Toplinski ciklus kroz kompenzirani temperaturni raspon za snimanje podataka o pomaku.
3. Interno pohranjeni koeficijenti korekcije, bilo nakon laserskog podrezivanja ili digitalne kompenzacije.
4. Stabilnost uzorkovanja i zapisi o sljedivosti serije za svaku proizvodnu seriju.

Kvalifikacija i nabava visokopreciznih senzora tlaka za proizvođače medicinskih uređaja

Prije nego što odobrite senzor tlaka za medicinski uređaj, provjerite pet područja: točnost u odnosu na temperaturu, kompatibilnost medija, stabilnost, proizvodnost i dosljednost isporuke.

Ovih pet provjera sprječavaju da senzor postane ograničavajući čimbenik u regulatornoj predaji uređaja ili zapisu o pouzdanosti na terenu.

• Zatražite podatkovnu tablicu s ukupnim rasponom pogrešaka za raspon radne temperature, a ne snimku od 25 C.
• Potvrdite da su navlaženi materijali kompatibilni s tekućinom ili plinom i s vašom metodom sterilizacije.
• Pregledajte podatke o dugoročnoj stabilnosti iz najmanje 1000 sati kontinuiranog uzorkovanja.
• Provjerite otisak paketa u odnosu na vaš automatizirani proces sklapanja.
• Raspitajte se o zapisima kalibracije koji se mogu pratiti u serijama i isporučuje li se svaki senzor sa svojim podacima o kalibraciji.

MCP-H20 i MCP-H21 dvostruki senzori tlaka za medicinske sustave Dizajnirani za manometra niskog tlaka ili diferencijalna mjerenja, ovi senzori pružaju visoku točnost i kompaktnu veličinu za opremu za disanje i anesteziju. Pogledajte proizvod →

Za proizvođače originalne opreme koji zahtijevaju niskotlačni manometar ili diferencijalna mjerenja u opremi za disanje i anesteziju, serija MCPh20 i MCPh21 iz MemsTecha pruža visoku točnost u kompaktnom paketu.

Često postavljana pitanja

Ovo su pitanja koja inženjeri medicinskih uređaja i timovi za nabavu najčešće postavljaju kada ocjenjuju senzore tlaka visoke točnosti za aplikacije medicinskih uređaja.

Kakvu točnost mogu očekivati ​​od MEMS senzora tlaka za medicinske uređaje?

Medicinski MEMS senzori tlaka tvrtke MemsTech dostupni su s točnošću do 0,2% FSS. Ukupni raspon pogreške, a ne samo nelinearnost, održava se u cijelom kompenziranom temperaturnom rasponu i trebao bi se uskladiti s ciljanim kliničkim performansama vašeg uređaja.

Kako radi temperaturna kompenzacija u MEMS senzorima tlaka?

Tijekom proizvodnje, svaki senzor prolazi kroz svoj raspon radne temperature. Izmjerena odstupanja od nule i raspona koriste se za izračun koeficijenata korekcije, koji se zatim pohranjuju u internu memoriju ili primjenjuju sklop za kondicioniranje signala tako da izlaz ostaje točan u cijelom rasponu temperature.

Koja je razlika između senzora manometra i senzora diferencijalnog tlaka u medicinskim uređajima?

Senzor mjerača mjeri tlak u odnosu na atmosferski tlak okoline. Diferencijalni senzor mjeri razliku između dva priključka. Respiratorna oprema obično koristi diferencijalne senzore za mjerenje protoka i senzore manometra za praćenje tlaka u cjevovodu.

Može li MemsTech podržati prilagođenu kalibraciju i pakiranje za specijalizirani medicinski dizajn?

Da. Mems - Wuxi Mems Tech Co., Ltd. podržava prilagođenu kalibraciju, pakiranje i razvoj aplikacija za medicinske OEM proizvođače. Interni pogon pokriva pakiranje, zavarivanje, temperaturnu kompenzaciju i kalibraciju performansi od prototipa do masovne proizvodnje.