新一代醫療傳感器性能及應用領(lǐng)域分析
中國醫療器械市場(chǎng)每年正以15%的速度增長(cháng),但是國產(chǎn)器械在諸如影像診斷設備、臨床監護設備、激光儀器、心血管手術(shù)用品及導管類(lèi)器械等高端市場(chǎng)上和歐美產(chǎn)品相比仍然存在較大差距。國內企業(yè)在重視自主技術(shù)創(chuàng )新的同時(shí),另一方面紛紛通過(guò)收購及合作,引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù),選用國際一流水平的零部件,提升產(chǎn)品品質(zhì),努力進(jìn)軍高端市場(chǎng)。
高端的醫療器械對于醫療傳感器在精度、穩定性、可靠性和功能尺寸上也提出了更高的要求。
微創(chuàng )導管及消融手術(shù)
現代微創(chuàng )外科手術(shù)大大減小了手術(shù)患者的創(chuàng )傷,減輕了他們的痛苦,并加快其恢復過(guò)程。而要實(shí)現這個(gè)目標和夢(mèng)想,除了手術(shù)經(jīng)驗和監測設備之外,更重要的是各種介入醫療器材的微小型化。其中就包括各種導管和消融器材。
目前,導管按功能分主要有熱稀釋導管、食道導管、尿道管、中心靜脈導管和顱內壓力導管等,它們依據實(shí)際應用的不同,在原有的導管設備基礎上,還需要安裝相應的溫度或者壓力傳感器,為患者的病理檢測和微創(chuàng )手術(shù)提供重要的指標參數。
而射頻指無(wú)線(xiàn)電頻率,面對生物體的作用主要是熱效應。當射頻的電流頻率高到一定值時(shí)(>100kHz),引起組織內帶電荷的離子運動(dòng)即摩擦生熱(60 ~100℃)。射頻消融設備常用的頻率為200 ~500kHz,輸出功率100~400W。其常見(jiàn)應用有宮內消融、心內消融、腫瘤消融等。它們的主要原理都是通過(guò)對患處的病灶或者腫瘤細胞射頻加熱,最終殺死變態(tài)組織,達到最終治療目的。
上述導管和射頻消融微創(chuàng )手術(shù)具有創(chuàng )口小,無(wú)法直接觀(guān)察的特點(diǎn),但溫度和壓力參數又是其手術(shù)成功的關(guān)鍵參數,因此對安裝在其前端的溫度傳感器和壓力傳感器要求更為苛刻:尺寸微小,但精度和可靠性極高
與傳統的水銀玻璃體溫計相比,電子體溫計具有不含水銀、讀數方便、測量時(shí)間短、測量精度高、能記憶等優(yōu)點(diǎn),而臨床快速電子體溫計則是此類(lèi)體溫計中的一個(gè)高端產(chǎn)品。
快速反應電子體溫計一般由感溫探頭、信號處理單元、顯示屏、電源四部分構成,信號處理單元內部有加熱算法和預測算法。加熱算法使得感溫探頭接近人體溫度,縮短溫度上升時(shí)間;預測算法在探頭和人體接觸后開(kāi)始運行,利用溫度上升的趨勢來(lái)預測人體最終的體溫。最好的情況下此類(lèi)體溫計4秒即可以出結果,遠遠快于普通電子體溫計的2分鐘,測溫過(guò)程示意圖如圖2所示。
快速反應電子體溫計的一個(gè)關(guān)鍵部件是感溫探頭。為了快速而準確的測量人體溫度,感溫探頭需要使用一個(gè)或幾個(gè)高精度快速反應的熱敏電阻,GE的SC30熱敏電阻,非常契合此類(lèi)應用。同時(shí),GE傳感與檢測提供更多的探頭整體定制,為客戶(hù)實(shí)現各種精心設計的探頭方案。
醫用和睡眠呼吸監測系統
在進(jìn)行醫療手術(shù)或者治療睡眠呼吸障礙疾病的時(shí)候,呼吸監測系統都是必不可少的醫療器械。它可以代替、控制或改變人的正常生理呼吸,增加肺通氣量,改善呼吸功能,減輕呼吸功消耗,節約心臟儲備能力的裝置;起到挽救生命、治療呼吸類(lèi)疾病、改善生活質(zhì)量的效果。