Nagy pontosságú nyomásérzékelők orvosi eszközökhöz | MemsTech

Egy újszülött lélegeztetőgépben a nyomásérzékelő 2%-os teljes hibával 15 ml-rel módosíthatja a leadott légzési térfogatot egy 4 kg-os csecsemőnél – ez a változás közvetlenül kapcsolódik a lélegeztetés által kiváltott tüdősérülés kockázatához. Ez az oka annak nagy pontosságú nyomásérzékelők orvostechnikai eszközökhöz biztonsági szempontból kritikus komponensként vannak megadva, nem kényelmi fejlesztésként.

A Mems - Wuxi Mems Tech Co., Ltd. (MemsTech) vállalattal dolgozó orvostechnikai eszközök gyártói számára az érzékelő kiválasztása soha nem csak a kezdeti vételáron múlik. Arról van szó, hogy az érzékelő megtartja-e pontosságát az üzemi hőmérsékleti tartományban, túléli-e a tisztatéri összeszerelési folyamatot, és konzisztens-e a gyártási tételekben.

Mit jelent valójában a nagy pontosság az orvosi nyomásérzékelésben?

Az orvosi nyomásérzékelők nagy pontossága azt jelenti, hogy a teljes hibasáv egy meghatározott ablakot tart a kompenzált hőmérsékleti tartományban, nem csak a szobahőmérsékletű nemlinearitást.

Sok adatlap a pontosságot a 25 °C-on mért teljes hatótávolság százalékában adja meg. Ez a szám hasznos a padban végzett munkához, de nem elég egy olyan eszköz esetében, amelynek a beteg hőmérsékletén, szállítás közben és ismételt sterilizálási ciklusokon kell működnie. A használható pontosság a legrosszabb eset a nemlinearitás, a hiszterézis, a nulla eltolás, a span hiba, a termikus eltolódás és a hosszú távú stabilitás miatt.

• A nemlinearitás és a hiszterézis határozza meg az ideális lineáris görbétől való eltérést a kalibrálás után.
• A nullaponteltolás és a tartomány hibái az abszolút referenciaértéket a tartomány 0% és 100% közé állítják.
• A hőeltolódás a nullapont és a tartomány eltolódását írja le a kompenzált hőmérsékleti sávban.
• A hosszú távú stabilitás az éves kimeneti driftet méri folyamatos gerjesztés mellett.

A MEMS szenzortechnológiáról és annak alkalmazásairól bővebben a cikkünkben olvashat MEMS nyomásérzékelő útmutató .

Az orvosi eszközök alkalmazásában használt nagy pontosságú nyomásérzékelők alapvető specifikációi

Négy specifikáció határozza meg, hogy a MEMS nyomásérzékelő használható-e egy orvosi eszközben: teljes hibasáv, hosszú távú stabilitás, termikus hiszterézis és médiakompatibilitás.

Az infúziós pumpák, altatógépek és lélegeztetőgépek esetében ezek az értékek együtt kerülnek leolvasásra. A kiváló linearitású, de gyenge termikus hiszterézissel rendelkező érzékelő különböző értékeket produkál a terápiás kezelés elején és végén, ha az eszköz használat közben felmelegszik.

MCP5XXX sorozatú nyomásérzékelő orvosi alkalmazásokhoz Az MCP5XXX sorozat egy analóg kimenettel rendelkező, kalibrált és hőmérséklet-kompenzált tokos érzékelőt kínál, amely alkalmas légzési és infúziós rendszerekhez, ahol a termikus hiszterézist minimálisra kell csökkenteni. Termék megtekintése →

A MemsTech MCP5xxx sorozata egy rugalmas platform az orvosi OEM-ek számára, akiknek analóg vagy digitális kimenettel rendelkező, kompakt tokos érzékelőre van szükségük, amely kielégíti a légzési és infúziós rendszerek teljes pontossági követelményeit.

Abszolút, mérőműszer vagy differenciál: a nyomásreferencia kiválasztása

Az orvostechnikai eszközben lévő nyomásreferencia típusa határozza meg, hogy milyen fiziológiai mérést végezhet, mivel a referencia a klinikai adatok nullpontja lesz.

A nyomásérzékelőket referenciájuk alapján osztályozzák: abszolút, mérőműszer vagy differenciális. Mindegyik más mérési alapot hoz létre, így a választás nem cserélhető fel.

A MemsTech mindhárom referenciatípust kínálja, az MCPh és MCPV sorozatok abszolút származtatott mérő- és differenciálméréseket támogatnak orvosi alkalmazásokhoz. A megfelelő referencia kiválasztása klinikai döntés, nem hardverpreferencia.

Csomagolás és jelkimenet az orvosi eszközök integrálásához

A nyomásérzékelő csomagja és kimeneti jele közvetlenül befolyásolja a PCB-szerelvény hozamát, az elektromágneses zajkülönbséget és a kalibrálási munkafolyamatot.

A felületre szerelhető SOP-csomagok kiválóan alkalmasak kisméretű orvosi nyomtatott áramköri lapokon történő nagy volumenű SMT-összeszereléshez. A közvetlen dugaszolható DIP/SIP csomagok egyszerűbb csatlakozóaljzatot tesznek lehetővé a prototípus érvényesítése és a helyszíni szerviz során.

• Az SOP (felületi szerelés) lehetővé teszi a pick-and-place összeszerelést, és csökkenti a tábla magasságát a kézi eszközökben.
• A DIP/SIP (közvetlen csatlakozó) támogatja a kézi forrasztást, az aljzatcsatlakozásokat és az alacsonyabb kezdeti szerszámköltséget a korai mintáknál.

MCP-H10 és MCP-H11 kompakt nyomásérzékelők orvosi használatra Ezek az SOP-csomagolású érzékelők analóg vagy digitális kimenetet biztosítanak beépített kompenzációval, így ideálisak helyszűke infúziós és diagnosztikai eszközökhöz. Termék megtekintése →

A MemsTech MCPh10 és MCPh11 sorozatai analóg és digitális jellehetőségeket is kínálnak SOP csomagolással, így hasznos társai az infúziós és diagnosztikai rendszerekben, ahol korlátozott a hely.

Kalibrálás, hőmérséklet-kompenzáció és tételes konzisztencia

Minden nagy pontosságú orvosi nyomásérzékelőt egyedileg kell kalibrálni nullára és teljes skálára, majd a teljes működési tartományban hőmérséklet-kompenzálni kell, mielőtt elhagyja a gyárat.

A kalibrálási folyamat az, ami a nyers MEMS szerszámot orvosi minőségű eszközzé alakítja. A MemsTech ellenőrzött sorrendet alkalmaz a gyártás során, hogy minden érzékelő megfeleljen az adatlapon szereplő specifikációnak.

1. Nulla- és tartománykalibrálás egy nyomon követhető nyomásszabványhoz képest referencia-hőmérsékleten.
2. Hőciklus a kompenzált hőmérsékleti tartományon keresztül az eltolódási adatok rögzítéséhez.
3. Belsőleg tárolt korrekciós együtthatók, akár lézeres vágás, akár digitális kompenzáció után.
4. Stabilitási mintavétel és tételek nyomon követhetőségi nyilvántartása minden egyes gyártási tételhez.

Nagy pontosságú nyomásérzékelők minősítése és beszerzése orvostechnikai eszközgyártók számára

Mielőtt jóváhagyná a nyomásérzékelőt egy orvostechnikai eszközhöz, ellenőrizze öt területet: a hőmérséklet feletti pontosságot, a közegek kompatibilitását, a stabilitást, a gyárthatóságot és a szállítási konzisztenciát.

Ez az öt ellenőrzés megakadályozza, hogy egy érzékelő korlátozó tényezővé váljon az eszköz hatósági benyújtásában vagy a helyszíni megbízhatósági rekordban.

• Kérjen teljes hibasáv adatlapot az üzemi hőmérsékleti tartományról, ne pedig 25 C-os pillanatképet.
• Győződjön meg arról, hogy a megnedvesített anyagok kompatibilisek a folyadékkal vagy gázzal és a sterilizálási módszerrel.
• Tekintse át legalább 1000 órányi folyamatos mintavételből származó hosszú távú stabilitási adatokat.
• Érvényesítse a csomag alapterületét az automatizált összeszerelési folyamathoz képest.
• Érdeklődjön a kötegelt nyomon követhető kalibrációs rekordokról, és arról, hogy minden érzékelőhöz saját kalibrációs adatok tartoznak-e.

MCP-H20 és MCP-H21 kétportos nyomásérzékelők orvosi rendszerekhez Az alacsony nyomású vagy differenciális mérésekhez tervezett érzékelők nagy pontosságot és kompakt méretet biztosítanak légzési és érzéstelenítő berendezésekhez. Termék megtekintése →

Azoknak az eredeti gyártóknak, akik alacsony nyomásmérőt vagy differenciálmérést igényelnek a légzési és érzéstelenítő berendezésekben, a MemsTech MCPh20 és MCPh21 sorozata nagy pontosságot biztosít kompakt csomagolásban.

Gyakran Ismételt Kérdések

Ezeket a kérdéseket teszik fel leggyakrabban az orvostechnikai eszközök mérnökei és a beszerzési csoportok, amikor nagy pontosságú nyomásérzékelőket értékelnek orvosi eszközök alkalmazásaihoz.

Milyen pontosságot várhatok el egy MEMS nyomásérzékelőtől orvosi eszközökhöz?

A MemsTech orvosi minőségű MEMS nyomásérzékelői akár 0,2%-os FSS pontossággal is elérhetők. A teljes hibasáv, nem csak a nemlinearitás, megmarad a kompenzált hőmérsékleti tartományban, és azt az eszköz klinikai teljesítménycéljához kell igazítani.

Hogyan működik a hőmérséklet-kompenzáció a MEMS nyomásérzékelőkben?

A gyártás során az egyes érzékelők működési hőmérsékleti tartományán áthaladnak. A mért nulla- és tartomány-eltéréseket a korrekciós együtthatók kiszámítására használják, amelyeket aztán a belső memóriában tárolnak, vagy egy jelkondicionáló áramkör alkalmazza, így a kimenet pontos marad a teljes hőmérsékleti tartományban.

Mi a különbség az orvosi eszközök mérő- és nyomáskülönbség-érzékelői között?

A nyomásmérő érzékelő méri a nyomást a környezeti légköri nyomáshoz viszonyítva. A differenciálérzékelő méri a két port közötti különbséget. A légzőkészülékek jellemzően differenciálérzékelőket használnak az áramlásméréshez és mérőérzékelőket a vezetéknyomás-felügyelethez.

Támogathatja a MemsTech az egyedi kalibrálást és csomagolást speciális orvosi tervezéshez?

Igen. Mems – A Wuxi Mems Tech Co., Ltd. támogatja az orvosi OEM-ek testreszabott kalibrálását, csomagolását és alkalmazásfejlesztését. A belső létesítmény magában foglalja a csomagolást, a hegesztést, a hőmérséklet-kompenzációt és a teljesítmény kalibrálását a prototípustól a tömeggyártásig.