أجهزة استشعار الضغط عالية الدقة لتطبيقات الأجهزة الطبية | ميمستك

في جهاز التنفس الصناعي لحديثي الولادة، يمكن لمستشعر الضغط الذي يحتوي على خطأ إجمالي بنسبة 2٪ أن يغير حجم المد الناتج بمقدار 15 مل لكل نفس عند رضيع يبلغ وزنه 4 كجم - وهو تباين يرتبط مباشرة بمخاطر إصابة الرئة الناجمة عن التهوية. هذا هو السبب أجهزة استشعار الضغط عالية الدقة لتطبيقات الأجهزة الطبية تم تحديدها كمكونات هامة للسلامة، وليس ترقيات ملائمة.

بالنسبة لمصنعي الأجهزة الطبية الذين يعملون مع Mems - Wuxi Mems Tech Co., Ltd. (MemsTech)، فإن اختيار المستشعر لا يتعلق أبدًا بسعر الشراء الأولي فقط. يتعلق الأمر بما إذا كان المستشعر يحافظ على دقته عبر نطاق درجة حرارة التشغيل، ويستمر في عملية التجميع في الغرفة النظيفة، ويظل ثابتًا عبر دفعات الإنتاج.

ما الذي تعنيه الدقة العالية حقًا في استشعار الضغط الطبي؟

الدقة العالية في مستشعر الضغط الطبي تعني أن نطاق الخطأ الإجمالي يحمل نافذة محددة عبر نطاق درجة الحرارة المعوض، وليس فقط اللاخطية في درجة حرارة الغرفة.

تشير العديد من أوراق البيانات إلى الدقة كنسبة مئوية من النطاق الكامل عند 25 درجة مئوية. وهذا الرقم مفيد للعمل على مقاعد البدلاء ولكنه ليس كافيًا لجهاز يجب أن يعمل في درجة حرارة المريض، أثناء النقل، ومن خلال دورات التعقيم المتكررة. الدقة القابلة للاستخدام هي أسوأ الحالات من اللاخطية، والتباطؤ، والإزاحة الصفرية، وخطأ الامتداد، والانجراف الحراري، والاستقرار طويل المدى.

• تحدد اللاخطية والتباطؤ الانحراف عن المنحنى الخطي المثالي بعد المعايرة.
• تقوم أخطاء الإزاحة والامتداد الصفرية بتعيين المرجع المطلق بين 0% و100% من النطاق.
• يصف الانجراف الحراري التحول في الصفر والامتداد عبر نطاق درجة الحرارة المعوض.
• يقيس الاستقرار طويل المدى انجراف الإنتاج سنويًا في ظل الإثارة المستمرة.

للحصول على رؤية أوسع لتكنولوجيا أجهزة الاستشعار MEMS وتطبيقاتها، اقرأ موقعنا دليل مستشعر الضغط MEMS .

المواصفات الأساسية لأجهزة استشعار الضغط عالية الدقة في تطبيقات الأجهزة الطبية

تحدد أربع مواصفات ما إذا كان يمكن استخدام مستشعر الضغط MEMS في جهاز طبي: نطاق الخطأ الإجمالي، والاستقرار طويل المدى، والتباطؤ الحراري، وتوافق الوسائط.

بالنسبة لمضخات التسريب وآلات التخدير وأجهزة التنفس الصناعي، تتم قراءة هذه القيم معًا. سوف ينتج المستشعر ذو الخطية الممتازة ولكن التباطؤ الحراري الضعيف قراءات مختلفة في بداية ونهاية جلسة العلاج إذا ارتفعت درجة حرارة الجهاز أثناء الاستخدام.

مستشعر الضغط من سلسلة MCP5XXX للتطبيقات الطبية تقدم سلسلة MCP5XXX مستشعرًا مغلفًا بمخرج تناظري، تمت معايرته وتعويضه بدرجة الحرارة، ومناسب لأنظمة التنفس والتسريب حيث يجب تقليل التباطؤ الحراري. عرض المنتج →

تعد سلسلة MCP5xxx في MemsTech عبارة عن منصة مرنة لمصنعي المعدات الأصلية الطبية الذين يحتاجون إلى مستشعر مغلف مدمج مع مخرج تناظري أو رقمي، يغطي متطلبات الدقة الكاملة لأنظمة التنفس والتسريب.

المطلق أو المقياس أو التفاضلي: اختيار مرجع الضغط

يحدد النوع المرجعي للضغط في الجهاز الطبي القياس الفسيولوجي الذي يمكنك إجراؤه، لأن المرجع يصبح نقطة الصفر لبياناتك السريرية.

يتم تصنيف أجهزة استشعار الضغط حسب مرجعيتها: المطلق، المقياس، أو التفاضلي. وينشئ كل منها أساس قياس مختلف، وبالتالي فإن الاختيار غير قابل للتبديل.

تقدم MemsTech جميع الأنواع المرجعية الثلاثة، مع سلسلة MCPh وMCPV التي تدعم القياسات المشتقة المطلقة والقياسات التفاضلية للتطبيقات الطبية. يعد اختيار المرجع الصحيح قرارًا سريريًا، وليس تفضيلًا للأجهزة.

التغليف وإخراج الإشارة لتكامل الأجهزة الطبية

تؤثر الحزمة وإشارة الخرج الخاصة بمستشعر الضغط بشكل مباشر على إنتاجية مجموعة PCB وهامش الضوضاء الكهرومغناطيسي وسير عمل المعايرة.

تعد حزم SOP المثبتة على السطح مناسبة تمامًا لتجميع SMT كبير الحجم على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الطبية الصغيرة. توفر حزم DIP/SIP ذات التوصيل المباشر توصيلًا أسهل أثناء التحقق من صحة النموذج الأولي والخدمة الميدانية.

• يسمح SOP (التثبيت على السطح) بتجميع الالتقاط والمكان ويقلل من ارتفاع اللوحة في الأجهزة المحمولة.
• يدعم DIP/SIP (التوصيل المباشر) اللحام اليدوي، وتوصيلات المقبس، وتكلفة الأدوات الأولية المنخفضة في العينات المبكرة.

أجهزة استشعار الضغط المدمجة MCP-H10 وMCP-H11 للاستخدام الطبي توفر هذه المستشعرات المعبأة في SOP مخرجات تناظرية أو رقمية مع تعويض داخلي، مما يجعلها مثالية لأجهزة التسريب والتشخيص ذات المساحة المحدودة. عرض المنتج →

توفر سلسلة MCPh10 وMCPh11 من MemsTech خيارات الإشارة التناظرية والرقمية مع عبوة SOP، مما يجعلها رفيقة مفيدة لأنظمة التسريب والتشخيص حيث تكون المساحة محدودة.

المعايرة وتعويض درجة الحرارة واتساق الدفعة

يجب معايرة كل مستشعر ضغط طبي عالي الدقة بشكل فردي عند الصفر وعلى نطاق كامل، ثم تعويض درجة الحرارة عبر نطاق التشغيل الخاص به، قبل أن يغادر المصنع.

إن عملية المعايرة هي ما يحول قالب MEMS الخام إلى جهاز طبي. تطبق MemsTech تسلسلاً متحكمًا فيه أثناء الإنتاج للتأكد من أن كل مستشعر يلبي المواصفات الواردة في ورقة البيانات.

1. معايرة الصفر والامتداد مقابل معيار ضغط يمكن تتبعه عند درجة الحرارة المرجعية.
2. التدوير الحراري من خلال نطاق درجة الحرارة المعوض لالتقاط بيانات الانجراف.
3. معاملات التصحيح مخزنة داخليا سواء بعد التشذيب بالليزر أو التعويض الرقمي.
4. أخذ عينات الاستقرار وسجلات تتبع الدفعة لكل دفعة إنتاج.

تأهيل وشراء أجهزة استشعار الضغط عالية الدقة لمصنعي الأجهزة الطبية

قبل الموافقة على جهاز استشعار الضغط لجهاز طبي، تحقق من خمسة مجالات: الدقة في درجة الحرارة، وتوافق الوسائط، والاستقرار، وقابلية التصنيع، واتساق العرض.

تمنع عمليات التحقق الخمسة هذه المستشعر من أن يصبح العامل المقيد في التقديم التنظيمي للجهاز أو سجل الموثوقية الميدانية.

• اطلب ورقة بيانات نطاق الخطأ الإجمالي على نطاق درجة حرارة التشغيل لديك، وليس لقطة سريعة تبلغ 25 درجة مئوية.
• تأكد من أن المواد المبللة متوافقة مع السائل أو الغاز ومع طريقة التعقيم الخاصة بك.
• قم بمراجعة بيانات الاستقرار على المدى الطويل من 1000 ساعة على الأقل من أخذ عينات التشغيل المستمر.
• التحقق من صحة أثر الحزمة مقابل عملية التجميع الآلية الخاصة بك.
• اسأل عن سجلات المعايرة التي يمكن تتبعها على دفعات وما إذا كان كل مستشعر يأتي مع بيانات المعايرة الخاصة به.

أجهزة استشعار الضغط ثنائية المنفذ MCP-H20 وMCP-H21 للأنظمة الطبية تم تصميم هذه المستشعرات لقياس الضغط المنخفض أو القياسات التفاضلية، وتوفر دقة عالية وحجمًا صغيرًا لمعدات التنفس والتخدير. عرض المنتج →

بالنسبة لمصنعي المعدات الأصلية الذين يحتاجون إلى مقياس الضغط المنخفض أو القياس التفاضلي في معدات التنفس والتخدير، توفر سلسلة MCPh20 وMCPh21 من MemsTech دقة عالية في حزمة مدمجة.

الأسئلة المتداولة

هذه هي الأسئلة التي يطرحها مهندسو الأجهزة الطبية وفرق المشتريات في أغلب الأحيان عند تقييم أجهزة استشعار الضغط عالية الدقة لتطبيقات الأجهزة الطبية.

ما هي الدقة التي يمكن أن أتوقعها من مستشعر الضغط MEMS للأجهزة الطبية؟

تتوفر أجهزة استشعار ضغط MEMS من الدرجة الطبية من MemsTech بدقة تصل إلى 0.2% FSS. يتم الحفاظ على نطاق الخطأ الإجمالي، وليس فقط اللاخطية، عبر نطاق درجة الحرارة المعوض ويجب أن يكون مطابقًا لهدف الأداء السريري لجهازك.

كيف يعمل تعويض درجة الحرارة في أجهزة استشعار الضغط MEMS؟

أثناء الإنتاج، يتم تدوير كل مستشعر خلال نطاق درجة حرارة التشغيل الخاص به. يتم استخدام انحرافات الصفر والامتداد المقاسة لحساب معاملات التصحيح، والتي يتم بعد ذلك تخزينها في الذاكرة الداخلية أو تطبيقها بواسطة دائرة تكييف الإشارة بحيث يظل الإخراج دقيقًا عبر نطاق درجة الحرارة الكامل.

ما الفرق بين أجهزة استشعار الضغط التفاضلي والمقياس في الأجهزة الطبية؟

يقوم مستشعر القياس بقياس الضغط بالنسبة إلى الضغط الجوي المحيط. يقوم المستشعر التفاضلي بقياس الفرق بين منفذين. تستخدم أجهزة التنفس عادةً أجهزة استشعار تفاضلية لقياس التدفق وأجهزة استشعار لقياس ضغط الخط.

هل يمكن لـ MemsTech دعم المعايرة والتعبئة المخصصة لتصميم طبي متخصص؟

نعم. Mems - تدعم شركة Wuxi Mems Tech Co., Ltd. المعايرة المخصصة والتعبئة وتطوير التطبيقات لمصنعي المعدات الأصلية الطبية. يغطي المرفق الداخلي التعبئة والتغليف واللحام وتعويض درجة الحرارة ومعايرة الأداء بدءًا من النموذج الأولي وحتى الإنتاج الضخم.