MEMS Pressure Sensor para sa Mga Medikal na Aplikasyon: Mga Specs, Packaging at Mga Pagsusuri ng Supplier

Ang isang occlusion alarm ay magpapaputok sa isang dialysis machine 40 minuto pagkatapos ng paggamot, at ang bakas ng fault ay nagtatapos sa isang sensor reading na naanod ng 2 mmHg mula noong pagkakalibrate. Sa isang ventilator, lumilitaw ang parehong drift bilang isang 15 mL tidal volume error, sapat na upang baguhin ang mga resulta ng blood gas ng isang pasyente. Ang parehong mga pagkabigo ay napagpasyahan ilang buwan na ang nakalipas, nang pumili ang isang inhinyero ng isang MEMS pressure sensor para sa mga medikal na aplikasyon mula sa isang datasheet na tinukoy ang pagganap sa iisang reference na temperatura.

Ang medikal na pressure sensing ay isang problema sa system, hindi isang pagbili ng bahagi. Itinatakda ng silicon ang katumpakan ng sahig, ngunit ang pakete, ang data ng pagkakalibrate at ang kontrol sa proseso ng supplier ay nagpapasya kung ang isang instrumento ay nag-clear ng pagpapatunay ng disenyo. Ang mga sumusunod ay sumasaklaw sa mga detalyeng talagang mahalaga, ang mga trade-off sa pagitan ng mga teknolohiyang sensing, at ang mga pagsusuri sa kwalipikasyon na naghihiwalay sa isang shippable na disenyo mula sa isang muling disenyo anim na buwan bago ilunsad.

Ano ang Naghihiwalay sa isang Medical-Grade MEMS Pressure Sensor Sa Isang Pang-industriya

Tatlong kinakailangan ang naghihiwalay sa isang medikal na bahagi mula sa isang pang-industriya: dokumentadong katatagan sa loob ng clinical pressure band, isang pakete na kwalipikado para sa isang tinukoy na ikot ng isterilisasyon, at mga tala ng pagkakalibrate na sumusunod sa bawat lote sa labas ng pabrika.

Ang mga bahagi ng pang-industriya na grado ay karaniwang sinipi na may kabuuang error band na malapit sa 1 porsiyento ng buong sukat na span, kadalasang sinusukat sa isang reference na temperatura. Ang mga klinikal na instrumento ay bihirang magkaroon ng ganoong margin. Ang invasive na pagsubaybay sa presyon ng dugo ay lumulutas ng humigit-kumulang 1 mmHg sa loob ng 300 mmHg span, humigit-kumulang 0.33 porsiyento ng buong sukat, at dapat hawakan ng sensor ang resolusyong iyon pagkatapos ng warm up, pagkatapos ng paulit-ulit na isterilisasyon at pagkatapos ng isang taon sa field. Ang pagsukat ng daloy ng bentilador ay mas mahigpit sa mga kaugnay na termino, dahil ang isang 1 Pa offset sa mababang daloy ay nagiging isang nakikitang error sa dami ng tidal.

Ang praktikal na pagkakaiba ay makikita sa tatlong lugar: ang tagal ng temperatura kung saan tinukoy ang drift, ang data ng pagkakalibrate na ipinadala sa bawat lot, at kung ang package ay nakaligtas sa paraan ng isterilisasyon na aktwal na ginagamit ng device.

Piezoresistive o Capacitive: Pagpili ng Sensing Element para sa Patient-Contact Device

Ang piezoresistive silicon ay ang default na pagpipilian para sa karamihan ng mga medikal na pagsukat ng presyon dahil pinagsasama nito ang isang linear na output, mababang ingay sa mababang presyon at isang pakete na naghihiwalay sa diaphragm mula sa dugo, saline o airway condensate.

Ang mga capacitive na elemento ay tumatagal ng mas mababa sa humigit-kumulang 1 kPa, o kapag ang badyet ng kuryente ay sinusukat sa microwatts at ang diaphragm ay maaaring manatiling selyado sa likod ng isang tuyong lukab. Ang gastos ay signal conditioning: ang capacitance ay kailangang i-convert sa isang digital na halaga, at ang conversion na iyon ay mas sensitibo sa stray capacitance, humidity at board layout.

Ang Anim na Detalye na Nagpapasya Kung ang isang Medikal na Disenyong Pumasa sa Validation

Anim na numero ang magpapasya sa resulta: kabuuang error band, thermal zero drift, long term stability, burst pressure, media compatibility at lot traceability. Ang lahat ng iba pa sa isang datasheet ay konteksto.

• Kabuuang banda ng error sa buong klinikal na tagal ng temperatura, dahil ang error na mahalaga ay naiipon sa pamamagitan ng warm up at isterilisasyon.
• Thermal zero drift sa porsyento ng buong sukat sa bawat degree Celsius, dahil umuulit ito sa bawat cycle na tumatakbo ang instrumento.
• Pangmatagalang katatagan na sinipi bawat taon, dahil ang isang mabagal na 1 porsiyentong pag-anod ay maaaring ubusin ang buong badyet ng error bago magserbisyo.
• Burst pressure, karaniwang tatlo hanggang limang beses na buong sukat, na naghihiwalay sa isang sumusunod na disenyo mula sa isang field failure.
• Pagkakatugma ng media: kung ano ang humipo sa diaphragm, at kung ang hadlang ay gel, silicone o isang selyadong lukab.
• Traceability: mga numero ng lot, mga sertipiko ng pagkakalibrate at isang nakasulat na kasunduan sa abiso sa pagbabago.

Mga Saklaw ng Presyon sa Mga Medikal na Device, at Bakit Bihirang Sinasaklaw ng Isang Sensor ang mga Ito

Ang clinical pressure measurement ay sumasaklaw sa apat na dekada ng saklaw, mula sa humigit-kumulang 4 kPa sa airway flow sensing hanggang 100 kPa sa infusion pump occlusion detection, kaya ang isang solong bahagi na numero ay halos hindi sumasaklaw sa isang buong platform ng device.

Ginagawa ng mga bahagi ng differential pressure ang karamihan sa gawaing mababang presyon. Ang isang ventilator ay nagpapahiwatig ng daloy mula sa pagbaba ng presyon sa isang kilalang paghihigpit, kaya ang sensor ay sumusukat ng ilang daang pascals habang ang circuit mismo ay tumatakbo sa ilang kilopascals. Ginagamit ng mga dialysis machine ang parehong prinsipyo para sa transmembrane pressure. Differential pressure sensing samakatuwid ay itinatakda ang resolution floor para sa buong instrumento, at ito ang unang lugar kung saan makikita ng mga clinician ang isang hindi natukoy na bahagi.

MCP5XXXDP Medical Differential Pressure Sensor na may Analog Output Ang pinagsamang pagkondisyon ng signal at kabayaran sa temperatura ay nababagay sa ventilator, dialysis, at iba pang mga disenyo ng medikal na differential pressure kung saan mahalaga ang packaging at pagkakalibrate. Tingnan ang Produkto →

Packaging, Sterilization at Biocompatibility: Kung saan Nabigo ang Mga Proyektong Medikal

Ang packaging ay nag-aalis ng mas maraming kandidato kaysa sa electrical performance. Ang isang bahagi na perpektong nagbabasa sa bench at nagbabago ng 0.4 porsiyento pagkatapos ng tatlong ikot ng isterilisasyon ay nabigo sa pagpapatunay, hindi sa pagkakalibrate.

Ang paghihiwalay ng media ang magpapasya sa iba. Ang pakikipag-ugnayan sa dugo ay nangangailangan ng isang inert barrier, na sa pagsasagawa ay nangangahulugan ng isang gel-filled o silicone-protected na diaphragm at mga materyales na nasuri sa ilalim ng ISO 10993. Ang direktang kontak sa diaphragm ay nananatiling katanggap-tanggap para sa malinis, tuyong mga gas tulad ng daanan ng hangin sa loob ng ventilator, ngunit hindi para sa saline, contrast media o mga ahente ng paglilinis. Ang pagkakalantad ng singaw ay nagpapataas din ng halumigmig sa loob ng pakete, kaya ang isang bahagi na may selyadong lukab at walang hadlang ay maaaring maanod kahit na ang bawat iba pang linya sa datasheet nito ay mukhang mahusay.

MCP-H10 at MCP-H11 Medical MEMS Pressure Sensor Family Ang mga analog na MCP-H10 at digital na I²C MCP-H11 na sensor ay nababagay sa mga disenyo ng pangmedikal at presyon ng consumer kung saan mahalaga ang paghihiwalay ng media at kwalipikasyon ng supplier. Tingnan ang Produkto →

Pagiging Kwalipikado sa Supplier: Limang Pagsusuri Bago Ka Mag-commit

Ang kwalipikasyon ng supplier ay mas mura kaysa sa muling pagdidisenyo. Ang limang tseke na ito ay nakakakuha ng halos lahat ng panganib bago mailabas ang isang purchase order.

1. Itanong ang kabuuang banda ng error sa buong saklaw ng klinikal na temperatura, nang nakasulat. Itinatago ng isang datasheet na sumipi sa isang temperatura ng sanggunian ang drift na nabigo sa pagpapatunay.
2. Humiling ng data ng pagkakalibrate sa antas ng lot. Hinahayaan ka ng mga zero at full scale na talaan bawat lot na magpakita ng pagkakapare-pareho ng batch sa panahon ng pag-audit sa halip na makipagtalo tungkol dito.
3. Subukan ang isterilisasyon sa mga sample ng produksyon, hindi mga prototype. Magkaiba ang kilos ng die attach at gel fill pagkatapos ng paglipat ng proseso.
4. Kumpirmahin kung saan nangyayari ang packaging. Ang die attach, wire bonding, temperature compensation at calibration ay dapat nasa bahay para makontrol ang drift.
5. I-verify ang kapasidad at isang plano ng pangalawang mapagkukunan. Ang prototype-to-volume transition ay kung saan tumutuon ang panganib sa paghahatid.

Paano Sinusuportahan ng MemsTech ang Mga Programa ng Medical Sensor

Ang Wuxi Mems Tech Co., Ltd., na nangangalakal bilang MemsTech, ay gumagawa ng mga medikal na sensor ng presyon ng MEMS bilang isang tagagawa sa halip na isang distributor, na may packaging, kabayaran sa temperatura at pagkakalibrate na ginawa sa bahay sa pasilidad ng Wuxi nito.

Ang bawat unit ay pumasa sa zero at full scale calibration, temperature drift testing at isang long term stability check bago ipadala, at ang proseso ng produksyon ay sumusunod sa mga pamantayan ng kalidad ng ISO. Ang nai-publish na katumpakan na kisame ay 0.2 porsyento ng buong sukat, na may katatagan na sinipi sa bawat taon na batayan para sa mga device na nananatili sa serbisyo nang maraming taon.

Sinasaklaw ng saklaw ng medikal ang serye ng MCP5xxx para sa pangkalahatang pagsukat ng presyon, ang mga sensor ng gauge ng MCPh10 at MCPh11 sa mga pakete ng surface mount, ang low pressure at differential parts ng MCPh20 at MCPh21, na available din ang MCPh21 bilang digital signal sensor, at ang mga pamilyang analog ng MCPV5xxx at MCPV7xxx. Ang mga output ay sumasaklaw sa ratiometric analog at naka-calibrate na digital, habang ang mga package ay sumasaklaw sa surface mount at direktang plug na mga format, na mahalaga kapag ang isang instrumento ay nangangailangan ng isang disposable na bersyon at isang reusable na bersyon na binuo mula sa parehong calibration family.

MCP-H20 at MCP-H21 Medical Differential Pressure Sensor Ang analog dual-port na MCP-H20 at 24-bit I²C MCP-H21 ay nagbibigay ng low-pressure differential sensing para sa airway, occlusion, at mga disenyo ng pagsukat ng pneumatic. Tingnan ang Produkto →

Mga Madalas Itanong sa Medical Pressure Sensing

Ang medikal na pressure sensing reward ay maaga, partikular na pag-uusap sa manufacturer. Ipadala muna ang klinikal na hanay, ang media at ang paraan ng isterilisasyon, at ang pagpili ng bahagi ay magiging isang maikling listahan sa halip na isang anim na buwang paghahanap.