智芯传感助力MEMS压力传感器在医疗领域广泛应用

医学的产生是伴随着“传感器”的运用应运而生，中医起源的“望、闻、问、切”疗法，就是人类自身传感触觉、听觉、视觉的运用，而西方医学中各类科学仪器，很多也是利用各种传感器延伸了医生的感官。从传统的听筒、小锤到CT、B超，再到临床手术治疗，以及近两年因为新冠疫情而时下火热的制氧机、呼吸机等，传感器都作为关键的元器件参与其中并发挥着重要作用，可以说医疗器械的发展历程也是一部传感器技术的进步史。作为国内MEMS传感器领域的重要参与者，北京智芯传感科技有限公司（以下简称“智芯传感”）自主研发的各类MEMS压力传感器产品在医疗领域，特别是智慧医疗应用方面取得了卓有成效的突破。

随着科技的进步和社会的发展，传感器在医疗健康领域的应用得到大大普及，同时由于精确监控、诊断和治疗的重要性，现代医疗设备对传感器技术的规格要求以及市场规定也越来越高，越来越精细，由此衍生出的传感器类型繁多且用途各异，仅按检测种类区分，便可分出压力传感器、位移传感器、流量传感器、温度传感器、速度传感器、图像传感器等等。压力传感器是众多传感器类型中常见的细分之一，智芯传感秉承公司多年在压力传感器领域的精耕细作，专注医疗健康领域应用的技术创新与产品创新。

所谓压力传感器，即能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用、可输出的电信号的器件或装置，通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。目前，压力传感器在医疗行业应用中有着明显提升，如精度、可靠性、稳定性、体积等参数较以往都取得了突破发展，并在呼吸器械、输液泵、压力泵、诊断器械和多种监护仪中扮演着关键角色，助推医疗数字化进程。

特别是新冠肺炎疫情全球蔓延以来，呼吸机、制氧机等相关医疗器械一时间成为市场宠儿，作为国内领先的压力传感器研发及生产厂商，“智芯传感”快速响应市场号召，积极推进产品研发设计，包括绝压ZXP2系列、表压气体压力ZXP3系列、微差压ZXP8系列等产品，均在呼吸机、制氧机等医疗器械上实现有效应用，快速解决相关产品对压力传感器的技术需求，为新冠疫情下更好的医疗救治提供产品支持。

▲制氧机

制氧机主要是给自身供氧有困难、不足及需要氧疗的人使用，其工作原理是通过对原料空气由压缩机加压后，利用空气预处理装置除去油、尘埃等固体杂质，通过吸附塔筛选出氧气。但由于每个人各自情况的不同，供氧的浓度需求也不尽相同，此时通过压力传感器对制氧机中吸附塔压力进行测量，当压力越大时，吸附氮气的量也就越多，供氧的浓度也越高，进而可根据个人的实际情况作出相应的调节，确保充足供氧。另外压力传感器还可对患者是否有开始吸气进行监测，以避免不吸气时氧气的浪费，有效减少氧浓缩器的体积。在制氧机压力传感器使用中，智芯传感400KPa的绝压ZXP2或者250KPa的表压ZXP3压力传感器，均可有效保障制氧机高效平稳运行。值得一提的是，采用绝压压力传感器还可以采集海拔高度，进而提供更精准的产品性能。

▲医用呼吸机

而在救命神器呼吸机中，压力传感器有着近30年的应用历史并肩负重要职责，其作为呼吸机气路系统的关键部件，负责将物理值，例如气道压力和流量等转换成差动信号，并将测量值交给电路MCU准确做出吸气和呼气判断。之后由MCU发出指令控制进气系统，増大或者减小管道压强，使患者呼吸自然顺畅，且不会产生抵触感。压力传感器生成的信号能帮助微处理器调节电机，从而调整或维持病人吸气和呼气所需的气压，也即压力传感器时刻监测病人的呼吸信号来控例呼吸器的动作，使之与人体呼吸同步。可以说，压力传感器的好坏直接影响到呼吸机参数的准确性和可靠性。在呼吸机压力传感器选择中，智芯传感4千帕（4KPa）量程的ZXP8系列传感器，可高规格满足呼吸机工作过程中压力传感器的各项参数要求。

MEMS压力传感器在医疗领域的另一个应用是对患者进行监护管理。特别是在患者进行了胸腔、腹腔、开颅等大型手术后，医生需要了解患者的体温、呼吸、脉搏、血压等实时生命体征的数据，在患者麻醉苏醒后，随时掌握术后病情，扩充医疗病历临床数据，验证诊疗方案的有效性。当前在一些医院使用的一次性血压传感器可直接装入血压计的外壳内，该传感器由一个封装在陶瓷基板上的压力传感元件构成。陶瓷基板上包含一个厚膜激光修正电阻，可对传感器进行补偿和校准。陶瓷基板上附有一个塑料盖，可以确保轻松连接到血压计配件并保护感应元件。传感器感应元件被包裹在电介质绝缘胶内以确保电路和液体隔离。血压监测通过将导管插入血管内，再由导管连接至一个充满液体的无菌系统，通过与之相连的电子压力传感器获得血管内实时压力变化的动态波形图，利用压力传感器的灵敏性实时监测血压，当有突发状况发生时为患者赢得宝贵的抢救时间。

目前智芯传感已自主研发出高精度、宽温域、高可靠性的医疗级压力传感器芯片，完全可以替代TE/SMI、NXP/Freescale、Honeywell等进口高端传感器，并且产能保证，性价比极高。

新冠疫情对医疗器械传感器设备有着更高的要求，智芯传感压力传感器凭借高精度、高可靠性、高稳定性等自身技术优势，产品的压力范围、精度、使用环境等可匹配到众多制氧机、呼吸机应用之中。当今疫情席卷全球，抗击疫情不仅是国家使命，同时也是每一个企业的重要职责，智芯传感将持续贡献公司技术力量，提供高质量产品支持，为这场抗疫攻坚战贡献企业价值。

关于智芯传感

北京智芯传感科技有限公司成立于2018年9月，是一家致力于MEMS传感器研发、生产及销售的高新技术企业。公司以北京大学MEMS研发团队为技术依托，以京津冀国家技术创新中心成果转化机制为平台，拥有多项自主研发专利，技术力量雄厚，核心研发人员均具有研究生及以上学历，并具有多年MEMS相关领域从业经验。公司具备完整的生产能力，目前已拥有两条自主研发的自动化生产线，年产量超1000万只。2021年4月公司获得ISO9001认证，为产品品质提供进一步保证。