Vysoce přesné tlakové senzory pro aplikace ve zdravotnických zařízeních | MemsTech

V novorozeneckém ventilátoru může tlakový senzor s 2% celkovou chybou změnit dodaný dechový objem o 15 ml na dech u 4 kg kojence – změna přímo spojená s rizikem poškození plic vyvolaným ventilací. To je důvod vysoce přesné tlakové senzory pro aplikace lékařských přístrojů jsou specifikovány jako součásti kritické z hlediska bezpečnosti, nikoli jako vylepšení pohodlí.

Pro výrobce zdravotnických pomůcek spolupracující s Mems - Wuxi Mems Tech Co., Ltd. (MemsTech) není výběr senzoru nikdy pouze o počáteční kupní ceně. Jde o to, zda si snímač zachová svou přesnost v celém rozsahu provozních teplot, přežije proces montáže v čistých prostorách a zůstane konzistentní ve všech výrobních sériích.

Co skutečně znamená vysoká přesnost v lékařském snímání tlaku

Vysoká přesnost lékařského tlakového senzoru znamená, že celkové chybové pásmo drží specifikované okno v celém kompenzovaném teplotním rozsahu, nejen nelinearitu při pokojové teplotě.

Mnoho technických listů uvádí přesnost jako procento plného rozsahu při 25 C. Toto číslo je užitečné pro práci na stole, ale nestačí pro zařízení, které musí fungovat při teplotě pacienta, během přepravy a při opakovaných sterilizačních cyklech. Použitelná přesnost je nejhorším případem z nelinearity, hystereze, nulového offsetu, chyby rozpětí, tepelného driftu a dlouhodobé stability.

• Nelinearita a hystereze definují odchylku od ideální lineární křivky po kalibraci.
• Chyby nulového offsetu a rozsahu nastavují absolutní referenci mezi 0 % a 100 % rozsahu.
• Tepelný drift popisuje posun nuly a rozpětí napříč kompenzovaným teplotním pásmem.
• Dlouhodobá stabilita měří výstupní drift za rok při nepřetržitém buzení.

Pro širší přehled o technologii MEMS senzorů a jejích aplikacích si přečtěte naše Průvodce tlakovým senzorem MEMS .

Základní specifikace pro vysoce přesné tlakové senzory v aplikacích lékařských zařízení

Čtyři specifikace určují, zda lze tlakový senzor MEMS použít v lékařském zařízení: celkové chybové pásmo, dlouhodobá stabilita, tepelná hystereze a kompatibilita médií.

U infuzních pump, anesteziologických přístrojů a ventilátorů se tyto hodnoty odečítají společně. Senzor s vynikající linearitou, ale špatnou tepelnou hysterezí bude na začátku a na konci terapeutického sezení produkovat různé hodnoty, pokud se zařízení během používání zahřeje.

Tlakový senzor řady MCP5XXX pro lékařské aplikace Řada MCP5XXX nabízí pouzdrový senzor s analogovým výstupem, kalibrovaný a teplotně kompenzovaný, vhodný pro respirační a infuzní systémy, kde je nutné minimalizovat tepelnou hysterezi. Zobrazit produkt →

Řada MCP5xxx na MemsTech je flexibilní platforma pro lékařské OEM, kteří potřebují kompaktní pouzdrový senzor s analogovým nebo digitálním výstupem, který pokrývá plnou přesnost požadavků respiračních a infuzních systémů.

Absolutní, Měřicí nebo Diferenciální: Výběr referenčního tlaku

Referenční typ tlaku ve zdravotnickém zařízení určuje, jaké fyziologické měření můžete provést, protože reference se stává nulovým bodem vašich klinických dat.

Tlakové snímače jsou klasifikovány podle jejich reference: absolutní, přetlakové nebo diferenciální. Každý z nich vytváří jiný základ ocenění, takže výběr není zaměnitelný.

MemsTech nabízí všechny tři referenční typy, přičemž řady MCPh a MCPV podporují absolutně odvozená měřidla a diferenciální měření pro lékařské aplikace. Výběr správné reference je klinickým rozhodnutím, nikoli preferencí hardwaru.

Balení a výstup signálu pro integraci lékařského zařízení

Balíček a výstupní signál tlakového senzoru přímo ovlivňují výtěžnost sestavy desky plošných spojů, rezervu elektromagnetického šumu a pracovní postup kalibrace.

Pouzdra SOP pro povrchovou montáž se dobře hodí pro velkoobjemovou montáž SMT na malých lékařských PCB. Balíčky DIP/SIP s přímou zásuvkou umožňují snadnější připojení během ověřování prototypu a servisu v terénu.

• SOP (povrchová montáž) umožňuje sestavení pick-and-place a snižuje výšku desky v ručních zařízeních.
• DIP/SIP (přímá zástrčka) podporuje ruční pájení, připojení zásuvek a nižší počáteční náklady na nástroje u prvních vzorků.

Kompaktní tlakové senzory MCP-H10 a MCP-H11 pro lékařské použití Tyto senzory v SOP poskytují analogový nebo digitální výstup s integrovanou kompenzací, díky čemuž jsou ideální pro prostorově omezená infuzní a diagnostická zařízení. Zobrazit produkt →

Řada MCPh10 a MCPh11 od MemsTech nabízí možnosti analogového i digitálního signálu s balením SOP, což z nich dělá užitečné společníky pro infuzní a diagnostické systémy tam, kde je omezený prostor.

Kalibrace, teplotní kompenzace a konzistence šarže

Každý vysoce přesný lékařský tlakový senzor musí být před expedicí z továrny individuálně zkalibrován při nule a plném rozsahu a poté teplotně kompenzován v celém provozním rozsahu.

Kalibrační proces je to, co převádí surovou matrici MEMS na zařízení lékařské kvality. MemsTech aplikuje během výroby řízenou sekvenci, aby bylo zajištěno, že každý senzor splňuje specifikace v datovém listu.

1. Kalibrace nuly a rozpětí proti standardnímu tlaku při referenční teplotě.
2. Tepelné cyklování v kompenzovaném teplotním rozsahu pro zachycení dat o posunu.
3. Korekční koeficienty uložené interně, buď po laserovém oříznutí nebo digitální kompenzaci.
4. Vzorkování stability a záznamy o sledovatelnosti šarže pro každou výrobní šarži.

Kvalifikace a nákup vysoce přesných tlakových senzorů pro výrobce zdravotnických prostředků

Před schválením tlakového senzoru pro lékařské zařízení ověřte pět oblastí: přesnost přes teplotu, kompatibilitu médií, stabilitu, vyrobitelnost a konzistenci dodávky.

Těchto pět kontrol zabraňuje tomu, aby se senzor stal omezujícím faktorem v regulačním podání zařízení nebo záznamu spolehlivosti v terénu.

• Vyžádejte si list s údaji o celkovém chybovém pásmu pro váš rozsah provozních teplot, nikoli snímek 25 C.
• Ověřte, zda jsou smáčené materiály kompatibilní s kapalinou nebo plynem a s vaší metodou sterilizace.
• Zkontrolujte údaje o dlouhodobé stabilitě z alespoň 1 000 hodin nepřetržitého vzorkování.
• Ověřte půdorys balíku podle vašeho automatizovaného procesu montáže.
• Zeptejte se na dávkově sledovatelné kalibrační záznamy a na to, zda je každý senzor dodáván s vlastními kalibračními daty.

Dvouportové tlakové senzory MCP-H20 a MCP-H21 pro lékařské systémy Tyto senzory jsou navrženy pro nízkotlaká nebo diferenciální měření a poskytují vysokou přesnost a kompaktní velikost pro respirační a anesteziologické vybavení. Zobrazit produkt →

Pro výrobce OEM, kteří vyžadují nízkotlaký manometr nebo diferenciální měření v respiračním a anesteziologickém zařízení, poskytují řady MCPh20 a MCPh21 od MemsTech vysokou přesnost v kompaktním balení.

Často kladené otázky

To jsou otázky, které si nejčastěji kladou inženýři zdravotnických zařízení a nákupní týmy při hodnocení vysoce přesných tlakových senzorů pro aplikace zdravotnických zařízení.

Jakou přesnost mohu očekávat od tlakového senzoru MEMS pro lékařské přístroje?

Medicínské tlakové senzory MEMS od MemsTech jsou k dispozici s přesností až 0,2 % FSS. Celkové chybové pásmo, nejen nelinearita, je udržováno v celém kompenzovaném teplotním rozsahu a mělo by odpovídat cílovému klinickému výkonu vašeho zařízení.

Jak funguje teplotní kompenzace v tlakových senzorech MEMS?

Během výroby prochází každý senzor svým rozsahem provozních teplot. Naměřené odchylky nuly a rozpětí se používají k výpočtu korekčních koeficientů, které se pak ukládají do vnitřní paměti nebo jsou aplikovány obvodem pro úpravu signálu, takže výstup zůstává přesný v celém rozsahu teplot.

Jaký je rozdíl mezi manometrem a senzory diferenčního tlaku ve zdravotnických zařízeních?

Měřicí senzor měří tlak vzhledem k okolnímu atmosférickému tlaku. Rozdíl mezi dvěma porty měří rozdílový senzor. Respirační zařízení obvykle používá diferenciální senzory pro měření průtoku a manometrové senzory pro monitorování tlaku v potrubí.

Může MemsTech podporovat vlastní kalibraci a balení pro specializovaný lékařský design?

Ano. Mems - Wuxi Mems Tech Co., Ltd. podporuje přizpůsobenou kalibraci, balení a vývoj aplikací pro lékařské OEM. Interní zařízení pokrývá balení, svařování, teplotní kompenzaci a kalibraci výkonu od prototypu až po sériovou výrobu.