当今医疗设备设计师的终极挑战：节省空间 赢得竞争

　　“宁为太平犬，莫作离乱人”这句话精确地描写了当下医疗设备设计工程师们的处境，瞬息万变的市场成长市场成长使他们面对前所未有的机会和挑战，个中最紧要的就是缔造紧跟微型化设计潮水的医疗设备传感器元件。微型化是今朝从简朴的血压监护仪到巨大的人工心肺机险些所有医疗设备的主流成长趋势。

　　本文重点叙述了开拓经济高效的紧凑型传感办理方案的设计计策——传感办理方案是为医疗设备提供有关患者状况或治疗的真实数据的要害。接下来我们将通过几个医院中常见的场景，来说明设计师们是如何操作最新的传感技能来设计外型紧凑、本钱低廉、同时又具有精彩机能、盈利性和安详性的医疗设备。每个案例都包括一些关于如何选择元器件的简朴窍门，以及最适合相关应用的产物典型。

　图1：输液泵等现代医疗设备需要切合严格医用质料安详尺度的紧凑型传感器。

　　为什么布局紧凑携带利便如此重要

　　追求外型更小巧、便携性更高的医疗设备的海潮险些影响着现代医疗照顾护士的所有方面，个中患者运送、吸氧和门急诊这一类应用受到的影响尤其明显，因为设备越小巧，就越利便利用，越能实时地挽救生命。譬喻，质量轻的紧凑型患者监护仪和支持设备可以或许确保医疗小组当即为患者提供高质量的医疗处事，使以前只能在手术室和ICU病房才气执行的治疗和照顾护士在内地诊所、变乱现场救护设施甚至是救护车和医疗直升机上也能乐成实施。

　　体积较小的呼吸器、输液泵（图1）和生命体征兆监测仪同样也能辅佐医院提高病房和ICU病房照顾护士质量。另外在手术室中，紧凑型监护仪、输液泵与抽吸设备也使术前洗擦消毒小组拥有更大空间，更轻松地打仗患者和操纵监测仪、生命支持及治疗设备。

　　节省空间的设计还加强了产物的便携性，答允医护人员快速、利便地在患者之间移动设备，高度便携的装置可以或许迅速陈设到争分夺秒的抢救现场。别的，便携性还可使患者在住院期间更机动的举动，让他们得到更大的自主权和舒适感，这对付加快患者病愈大有长处。最后，高便携性可以辅佐医护事情打点者更高效地操作医院的资产，缔造更康健的医护情况。

　　小型医疗设备的各种优势已经使靠得住且易于利用的康健监测走进了寻常黎民的家庭照顾护士，并将在患者医疗处事从医院向家庭转移的进程中发挥要害浸染——在私立医疗保险公司和美国当局最新颁布实施的《平价医疗法案》(Affordable Care Act)的敦促下，这一转移历程将慢慢加速。因此，有远见的医疗设备制造商已经着手开拓可以或许提供高质量家庭医疗照顾护士的新产物。

　　新传感器选件使紧凑型设计成为现实

　　但直到近期，在实现微型化和更高便携性的阶梯上，传感器的成长尚有很大空间，这种机器/模仿元件的成长速度远远跟不上条记本电脑、平板电脑、游戏机和其他消费产物中的数字化计较、显示和通信技能的成长。而此刻，依托小型传感器和最新技能，设计工程师已经可以缩小设备尺寸并低落本钱。

　　跟着新型小巧传感器的陈设，以及遍及的小型封装和安装选件的跟进，设备微型化的历程开始启动。其他规模中，新型办理方案通过将多个传感器元件集成到一个封装中，辅佐设计师实现了更大的空间节省。这一先进的集成技能使传感器可以部署在小型外科设备和其他应用中，将已往的不行能变为如今的现实。

　　拥有机器接口、安装、封装和I/O等浩瀚选件的传感器平台赋予了医疗设备设计师空前的自由。譬喻，压力传感器提供了对配毗连（端口型）、封装（DIP、SIP、外貌安装）与输出（模仿或数字）多种选项，从而可以或许满意应用严格的成果、本钱和空间要求（图2）。

　　图2：霍尼韦尔传感与节制部的NBP系列基本型电路板安装型压力传感器可安装在空间有限的印刷电路板上或小型设备中。

　　电路板安装型传感器凭借多种优势，成为医疗设备和家产设计中最受接待的空间节省组件之一。譬喻，在用于丈量流体压力或流量的传感器中，电路板安装型封装可以或许把传感元件安稳牢靠在印刷电路板(PCB)上，使之尽大概接近患者和/或液体介质（如血液、化学物质或水）。

　　这在某些应用中尤为重要。譬喻血液透析秘密求精准丈量透析液和静脉压力，以确保患者在治疗期间安详、舒适。准确丈量流体压力和血压，有助于消除过高压力或过低压力、制止血管割裂或透析管路中呈现气泡。对付这种范例的应用，电路板安装型传感器支持极度的事情间隔，实现高精确度、高精度的丈量，且可以或许快速响应系统变革（图3）。

　　图3：血液透析秘密求极其准确地丈量患者血压和透析液（排除血流中的毒素）压力。

　　除实现准确丈量外，电路板安装型传感器还支持设计师实现更简朴、更靠得住的设计，通过自动化设备快速装配。压力和流量传感器凡是支持多种电路板安装型封装，个中大部门都提供适于差异集成端口偏向的选件，在需要为毗连传感器的管路（无论何种介质）留出毫无障碍的路径时，这些选件将发挥重要浸染。