来设计在一个日益缩小的空间的限制范围内可靠,精确的传感器功能的能力是在广泛的应用是关键性的 - 与一个困难的要求。然而,在其他好处,小型化,其中包括裁员模块系统,可以释放宝贵的电路板空间,并为设计人员提供更大的灵活性来定位组件在印刷电路板(PCB),减少干扰。
医疗行业仍然是传感器小型化的主要驱动力,以及超可靠性极小,准确的传感器所需的人体,在那里它们在医疗过程如关节置换术(力传感器在联合采用具有很大的希望内部应用更换)和脊柱融合。在外用,传感器供应商必须提供灵活的安装选择,以确保传感器被定位为靠近患者和/或流体(例如,药品,血液或水)作为可能的准确和精确的测量。
小型,便携式医疗设备的开发,以适应在医院狭小的空间内也可以让服务提供者能够快速,轻松地将设备从一个病人到下一个。传感器的小型化正在帮助使这成为可能在这样的设计中移动的医疗设备,可佩戴的技术,和手持式仪器。
许多因素必须收敛,使这一裁员。例如,除了配件的物理和包装要求到最终产品,本身就是体积小巧,有预算和技术问题,比如需要不断通过集成多种传感器的功能集成到一个单一的,更小的封装,降低BOM成本。
把医疗传感器的演变为背景,让我们简要介绍一下心脏起搏器的历史。
阿尔贝托Vejarano Laverde,哥伦比亚的医生,联手哥伦比亚电气工程师乔治·雷诺兹庞博建设的第一个心脏起搏器。这其中重达45千克或99.2磅。并且是由一个12伏的汽车电池连接到心脏电极,并用于保持赫拉尔多·弗洛雷斯,一个70岁的牧师,活着。一旦硅晶体管走进画面,事情变得更容易一些。第一个完全植入式心脏起搏器是在1958年在瑞典。它被连接到附连到心脏的心肌电极。它持续了高达三个小时。第二植入装置使其两天。第一个植入式心脏起搏器的收件人,阿恩·拉尔森,实际共收到26的设备,并在86岁去世。
与大多数电子产品的创新,起搏器越来越有更大的能力较小。例如,最近的进展包括执行以及它们的常规竞争者无引线起搏器设备,并与一个大小,传统的设备的10%,该微型装置内的病人的心脏直接放置。这是不用手术,通过导管进行。一体化是高,即使是在它的小的状态,因为它安置活动传感器,代谢传感器,和双传感器,其能够测量温度,姿势,和心律失常的后果。
起搏器和其他心脏相关的技术已被被不断发展,因为心脏疾病是死亡在发达国家和早期诊断,治疗,和维护的主要原因是至关重要的。生物医学工程师已经成功开发微观手段来开栓和治疗心血管疾病。然而,这些工具仍然容易引起感染。小型化的纳米传感器就能感测和监视生物信号,如蛋白质或抗体的响应于心脏或炎性事件的释放。
除了心脏起搏器,其他医疗针对性的通告经常打这个消息的电线,这些天。近日,特文特大学为例,揭示了用于测量康复运动功能的患者是世界上最小的手工力传感器1的原型。小于指尖,它可以衡量你的手施加的力。的传感器一样小,因为这可以被构建到手套和假肢装置,以及设计成自行车踏板,鞋底,或触摸屏。除了测量总力,该传感器能够测量在其中施加力的方向,而这是一个广泛的应用是重要的。参与体力劳动和运动员或康复的病人,以提高技能的装置的性能的装置测量负载,并且它解决了具有足够小单元来测量的力和手指被夹住的物体之间施加的挑战。
在传感器微型化目前的发展为医疗应用正在快速移动走出实验室,进入工作一个今天的世界上。考虑人类呼吸,这就要求空气流中和/或离开人肺的呼吸时测量。监测和评估患者呼吸功能是在清醒镇静重要的药理学诱导的松弛的状态,其中患者保持清醒和合作过程中,例如,牙科治疗。知识的呼吸周期的也是在睡眠呼吸暂停的检测是有用的。通常情况下,这些技术测量流量在呼吸管间接地通过感测流动引起的压力差在一个分流结构中,在沿管子的侧上的两个端口。