智芯傳感助力MEMS壓力傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域廣泛應(yīng)用

醫(yī)學(xué)的產(chǎn)生是伴隨著“傳感器”的運用應(yīng)運而生，中醫(yī)起源的“望、聞、問、切”療法，就是人類自身傳感觸覺、聽覺、視覺的運用，而西方醫(yī)學(xué)中各類科學(xué)儀器，很多也是利用各種傳感器延伸了醫(yī)生的感官。從傳統(tǒng)的聽筒、小錘到CT、B超，再到臨床手術(shù)治療，以及近兩年因為新冠疫情而時下火熱的制氧機、呼吸機等，傳感器都作為關(guān)鍵的元器件參與其中并發(fā)揮著重要作用，可以說醫(yī)療器械的發(fā)展歷程也是一部傳感器技術(shù)的進步史。作為國內(nèi)MEMS傳感器領(lǐng)域的重要參與者，北京智芯傳感科技有限公司（以下簡稱“智芯傳感”）自主研發(fā)的各類MEMS壓力傳感器產(chǎn)品在醫(yī)療領(lǐng)域，特別是智慧醫(yī)療應(yīng)用方面取得了卓有成效的突破。

隨著科技的進步和社會的發(fā)展，傳感器在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用得到大大普及，同時由于精確監(jiān)控、診斷和治療的重要性，現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備對傳感器技術(shù)的規(guī)格要求以及市場規(guī)定也越來越高，越來越精細，由此衍生出的傳感器類型繁多且用途各異，僅按檢測種類區(qū)分，便可分出壓力傳感器、位移傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、速度傳感器、圖像傳感器等等。壓力傳感器是眾多傳感器類型中常見的細分之一，智芯傳感秉承公司多年在壓力傳感器領(lǐng)域的精耕細作，專注醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品創(chuàng)新。

所謂壓力傳感器，即能感受壓力信號，并能按照一定的規(guī)律將壓力信號轉(zhuǎn)換成可用、可輸出的電信號的器件或裝置，通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。目前，壓力傳感器在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用中有著明顯提升，如精度、可靠性、穩(wěn)定性、體積等參數(shù)較以往都取得了突破發(fā)展，并在呼吸器械、輸液泵、壓力泵、診斷器械和多種監(jiān)護儀中扮演著關(guān)鍵角色，助推醫(yī)療數(shù)字化進程。

特別是新冠肺炎疫情全球蔓延以來，呼吸機、制氧機等相關(guān)醫(yī)療器械一時間成為市場寵兒，作為國內(nèi)領(lǐng)先的壓力傳感器研發(fā)及生產(chǎn)廠商，“智芯傳感”快速響應(yīng)市場號召，積極推進產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計，包括絕壓ZXP2系列、表壓氣體壓力ZXP3系列、微差壓ZXP8系列等產(chǎn)品，均在呼吸機、制氧機等醫(yī)療器械上實現(xiàn)有效應(yīng)用，快速解決相關(guān)產(chǎn)品對壓力傳感器的技術(shù)需求，為新冠疫情下更好的醫(yī)療救治提供產(chǎn)品支持。

制氧機

制氧機主要是給自身供氧有困難、不足及需要氧療的人使用，其工作原理是通過對原料空氣由壓縮機加壓后，利用空氣預(yù)處理裝置除去油、塵埃等固體雜質(zhì)，通過吸附塔篩選出氧氣。但由于每個人各自情況的不同，供氧的濃度需求也不盡相同，此時通過壓力傳感器對制氧機中吸附塔壓力進行測量，當(dāng)壓力越大時，吸附氮氣的量也就越多，供氧的濃度也越高，進而可根據(jù)個人的實際情況作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)，確保充足供氧。另外壓力傳感器還可對患者是否有開始吸氣進行監(jiān)測，以避免不吸氣時氧氣的浪費，有效減少氧濃縮器的體積。在制氧機壓力傳感器使用中，智芯傳感400KPa的絕壓ZXP2或者250KPa的表壓ZXP3壓力傳感器，均可有效保障制氧機高效平穩(wěn)運行。值得一提的是，采用絕壓壓力傳感器還可以采集海拔高度，進而提供更精準(zhǔn)的產(chǎn)品性能。

醫(yī)用呼吸機

而在救命神器呼吸機中，壓力傳感器有著近30年的應(yīng)用歷史并肩負重要職責(zé)，其作為呼吸機氣路系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，負責(zé)將物理值，例如氣道壓力和流量等轉(zhuǎn)換成差動信號，并將測量值交給電路MCU準(zhǔn)確做出吸氣和呼氣判斷。之后由MCU發(fā)出指令控制進氣系統(tǒng)，増大或者減小管道壓強，使患者呼吸自然順暢，且不會產(chǎn)生抵觸感。壓力傳感器生成的信號能幫助微處理器調(diào)節(jié)電機，從而調(diào)整或維持病人吸氣和呼氣所需的氣壓，也即壓力傳感器時刻監(jiān)測病人的呼吸信號來控例呼吸器的動作，使之與人體呼吸同步?？梢哉f，壓力傳感器的好壞直接影響到呼吸機參數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性。在呼吸機壓力傳感器選擇中，智芯傳感4千帕（4KPa）量程的ZXP8系列傳感器，可高規(guī)格滿足呼吸機工作過程中壓力傳感器的各項參數(shù)要求。

MEMS壓力傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域的另一個應(yīng)用是對患者進行監(jiān)護管理。特別是在患者進行了胸腔、腹腔、開顱等大型手術(shù)后，醫(yī)生需要了解患者的體溫、呼吸、脈搏、血壓等實時生命體征的數(shù)據(jù)，在患者麻醉蘇醒后，隨時掌握術(shù)后病情，擴充醫(yī)療病歷臨床數(shù)據(jù)，驗證診療方案的有效性。當(dāng)前在一些醫(yī)院使用的一次性血壓傳感器可直接裝入血壓計的外殼內(nèi)，該傳感器由一個封裝在陶瓷基板上的壓力傳感元件構(gòu)成。陶瓷基板上包含一個厚膜激光修正電阻，可對傳感器進行補償和校準(zhǔn)。陶瓷基板上附有一個塑料蓋，可以確保輕松連接到血壓計配件并保護感應(yīng)元件。傳感器感應(yīng)元件被包裹在電介質(zhì)絕緣膠內(nèi)以確保電路和液體隔離。血壓監(jiān)測通過將導(dǎo)管插入血管內(nèi)，再由導(dǎo)管連接至一個充滿液體的無菌系統(tǒng)，通過與之相連的電子壓力傳感器獲得血管內(nèi)實時壓力變化的動態(tài)波形圖，利用壓力傳感器的靈敏性實時監(jiān)測血壓，當(dāng)有突發(fā)狀況發(fā)生時為患者贏得寶貴的搶救時間。

目前智芯傳感已自主研發(fā)出高精度、寬溫域、高可靠性的醫(yī)療級壓力傳感器芯片，完全可以替代TE/SMI、NXP/Freescale、Honeywell等進口高端傳感器，并且產(chǎn)能保證，性價比極高。

新冠疫情對醫(yī)療器械傳感器設(shè)備有著更高的要求，智芯傳感壓力傳感器憑借高精度、高可靠性、高穩(wěn)定性等自身技術(shù)優(yōu)勢，產(chǎn)品的壓力范圍、精度、使用環(huán)境等可匹配到眾多制氧機、呼吸機應(yīng)用之中。當(dāng)今疫情席卷全球，抗擊疫情不僅是國家使命，同時也是每一個企業(yè)的重要職責(zé)，智芯傳感將持續(xù)貢獻公司技術(shù)力量，提供高質(zhì)量產(chǎn)品支持，為這場抗疫攻堅戰(zhàn)貢獻企業(yè)價值。

關(guān)于智芯傳感

北京智芯傳感科技有限公司成立于2018年9月，是一家致力于MEMS傳感器研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的高新技術(shù)企業(yè)。公司以北京大學(xué)MEMS研發(fā)團隊為技術(shù)依托，以京津冀國家技術(shù)創(chuàng)新中心成果轉(zhuǎn)化機制為平臺，擁有多項自主研發(fā)專利，技術(shù)力量雄厚，核心研發(fā)人員均具有研究生及以上學(xué)歷，并具有多年MEMS相關(guān)領(lǐng)域從業(yè)經(jīng)驗。公司具備完整的生產(chǎn)能力，目前已擁有兩條自主研發(fā)的自動化生產(chǎn)線，年產(chǎn)量超1000萬只。2021年4月公司獲得ISO9001認證，為產(chǎn)品品質(zhì)提供進一步保證。

審核編輯：符乾江