來設(shè)計在一個日益縮小的空間的限制范圍內(nèi)可靠,精確的傳感器功能的能力是在廣泛的應(yīng)用是關(guān)鍵性的 - 與一個困難的要求。然而,在其他好處,小型化,其中包括裁員模塊系統(tǒng),可以釋放寶貴的電路板空間,并為設(shè)計人員提供更大的靈活性來定位組件在印刷電路板(PCB),減少干擾。
醫(yī)療行業(yè)仍然是傳感器小型化的主要驅(qū)動力,以及超可靠性極小,準(zhǔn)確的傳感器所需的人體,在那里它們在醫(yī)療過程如關(guān)節(jié)置換術(shù)(力傳感器在聯(lián)合采用具有很大的希望內(nèi)部應(yīng)用更換)和脊柱融合。在外用,傳感器供應(yīng)商必須提供靈活的安裝選擇,以確保傳感器被定位為靠近患者和/或流體(例如,藥品,血液或水)作為可能的準(zhǔn)確和精確的測量。
小型,便攜式醫(yī)療設(shè)備的開發(fā),以適應(yīng)在醫(yī)院狹小的空間內(nèi)也可以讓服務(wù)提供者能夠快速,輕松地將設(shè)備從一個病人到下一個。傳感器的小型化正在幫助使這成為可能在這樣的設(shè)計中移動的醫(yī)療設(shè)備,可佩戴的技術(shù),和手持式儀器。
許多因素必須收斂,使這一裁員。例如,除了配件的物理和包裝要求到最終產(chǎn)品,本身就是體積小巧,有預(yù)算和技術(shù)問題,比如需要不斷通過集成多種傳感器的功能集成到一個單一的,更小的封裝,降低BOM成本。
把醫(yī)療傳感器的演變?yōu)楸尘?,讓我們簡要介紹一下心臟起搏器的歷史。
阿爾貝托Vejarano Laverde,哥倫比亞的醫(yī)生,聯(lián)手哥倫比亞電氣工程師喬治·雷諾茲龐博建設(shè)的第一個心臟起搏器。這其中重達(dá)45千克或99.2磅。并且是由一個12伏的汽車電池連接到心臟電極,并用于保持赫拉爾多·弗洛雷斯,一個70歲的牧師,活著。一旦硅晶體管走進(jìn)畫面,事情變得更容易一些。第一個完全植入式心臟起搏器是在1958年在瑞典。它被連接到附連到心臟的心肌電極。它持續(xù)了高達(dá)三個小時。第二植入裝置使其兩天。第一個植入式心臟起搏器的收件人,阿恩·拉爾森,實際共收到26的設(shè)備,并在86歲去世。
與大多數(shù)電子產(chǎn)品的創(chuàng)新,起搏器越來越有更大的能力較小。例如,最近的進(jìn)展包括執(zhí)行以及它們的常規(guī)競爭者無引線起搏器設(shè)備,并與一個大小,傳統(tǒng)的設(shè)備的10%,該微型裝置內(nèi)的病人的心臟直接放置。這是不用手術(shù),通過導(dǎo)管進(jìn)行。一體化是高,即使是在它的小的狀態(tài),因為它安置活動傳感器,代謝傳感器,和雙傳感器,其能夠測量溫度,姿勢,和心律失常的后果。
起搏器和其他心臟相關(guān)的技術(shù)已被被不斷發(fā)展,因為心臟疾病是死亡在發(fā)達(dá)國家和早期診斷,治療,和維護(hù)的主要原因是至關(guān)重要的。生物醫(yī)學(xué)工程師已經(jīng)成功開發(fā)微觀手段來開栓和治療心血管疾病。然而,這些工具仍然容易引起感染。小型化的納米傳感器就能感測和監(jiān)視生物信號,如蛋白質(zhì)或抗體的響應(yīng)于心臟或炎性事件的釋放。
除了心臟起搏器,其他醫(yī)療針對性的通告經(jīng)常打這個消息的電線,這些天。近日,特文特大學(xué)為例,揭示了用于測量康復(fù)運動功能的患者是世界上最小的手工力傳感器1的原型。小于指尖,它可以衡量你的手施加的力。的傳感器一樣小,因為這可以被構(gòu)建到手套和假肢裝置,以及設(shè)計成自行車踏板,鞋底,或觸摸屏。除了測量總力,該傳感器能夠測量在其中施加力的方向,而這是一個廣泛的應(yīng)用是重要的。參與體力勞動和運動員或康復(fù)的病人,以提高技能的裝置的性能的裝置測量負(fù)載,并且它解決了具有足夠小單元來測量的力和手指被夾住的物體之間施加的挑戰(zhàn)。
在傳感器微型化目前的發(fā)展為醫(yī)療應(yīng)用正在快速移動走出實驗室,進(jìn)入工作一個今天的世界上??紤]人類呼吸,這就要求空氣流中和/或離開人肺的呼吸時測量。監(jiān)測和評估患者呼吸功能是在清醒鎮(zhèn)靜重要的藥理學(xué)誘導(dǎo)的松弛的狀態(tài),其中患者保持清醒和合作過程中,例如,牙科治療。知識的呼吸周期的也是在睡眠呼吸暫停的檢測是有用的。通常情況下,這些技術(shù)測量流量在呼吸管間接地通過感測流動引起的壓力差在一個分流結(jié)構(gòu)中,在沿管子的側(cè)上的兩個端口。