MEMS传感器在医疗领域主要体现出有哪些应用？

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。

MEMS传感器技术的突破也为医疗应用带来前所未有的便利性和体验。随着人口的老龄化，人们的医疗保健问题变的空前重要。人们的医疗保健问题变的空前重要。体外诊断、药物研究、病患监测、给药方式以及植入式医疗器械等领域都在不断发展，系统集成商们需要创新的技术来迅速提高产品性能、降低产品成本、缩小产品尺寸。

生物MEMS技术为所有这些领域带来改进了传感和执行功能的微型器件，如加速度传感器、压力传感器、流量传感器以及微泵。

MEMS传感器 应用于无创胎心检测，检测胎儿心率是一项技术性很强的工作，由于胎儿心率很快，在每分钟l20～160次之间，用传统的听诊器甚至只有放大作用的超声多普勒仪，用人工计数很难测量准确。而具有数字显示功能的超声多普勒胎心监护仪，价格昂贵，仅为少数大医院使用，在中、小型医院及广大的农村地区无法普及。此外，超声振动波作用于胎儿，会对胎儿产生很大的不利作用。尽管检测剂量很低，也属于有损探测范畴，不适于经常性、重复性的检查及家庭使用。

基于MEMS加速度传感器设计的胎儿心率检测仪在适当改进后能够以此为终端，做一个远程胎心监护系统。医院端的中央信号采集分析监护主机给出自动分析结果，医生对该结果进行诊断，如果有问题及时通知孕妇到医院来。该技术有利于孕妇随时检查胎儿的状况，有利于胎儿和孕妇的健康。

MEMS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。

血压计，老龄化和肥胖症可能导致高血压。高血压是指高压血流长期冲击动脉壁，可能会引起健康问题，如心脏病。心脏提供的血量以及动脉壁血流阻力将决定血压。您的心脏提供越多的血量，您的动脉壁就越窄，血压就越大。

家庭自动血压计正在被越来越多地用于高血压的诊断和管理。家庭自动血压计包括臂式和腕式单元。下图演示了典型血压计的系统模块框图。血压计的基本功能是测量动脉壁的压力。其中一个获得该测量数据的方法是使用一个可测量当前压力的压力传感器。血压的不断变化改变了控制空气泵的电机的速率。气囊压向胳膊，使其产生收缩压。当达到收缩压时，围绕在胳膊上的气门会渐渐释放空气。同时，压力传感器会进行测量。

MEMS普遍应用于患者诊断器械中。这种诊断器械用于检测患者心脏的功能。医务人员通常采用的方法是通过心电图来检查患者心脏功能情况。在心电图检查过程中，医务人员会将一套电极连接在人体上，使其与皮肤表面接触。通过这种方法，我们可以测量复杂的向量心电图(VCG)。向量心电图是一种传统的方法，它可以记录患者心电P-QRS-T波的振幅和时间或者仅仅记录R波峰值的时间。这种向量心电图跟图一所示的心率监测或者运动计算机中显示的图像一样。

心电图可以为我们提供大量相关信息，这些信息包括心脏功能障碍、心脏疾病、以及心脏功能恢复情况、患者的躯体和心理压力情况。但是，心电图不能很好的检查患者心脏的机械泵血功能或者心脏的机能。此外，这些电极可能会干扰患者的日常生活，尤其是干扰患者的娱乐活动和夜间的心电监测。幸运的是，在医疗领域，我们可以通过其他手段来检查心脏的功能情况，如心脏超声监护和心脏冲击扫描图(Ballistocardiology, BCG)。机械式心冲击扫描图记录着心脏的电信号，但是其信号延迟30到40微秒。

随着医疗保健技术的不断发展，这些市场趋势使医疗护理转型成为可能。曾经在医院或医生办公室使用的临床设备现已移至家中。如血压计、血糖仪、体重秤等便携式医疗设备如今都已连接到数据枢纽中心，或将您的个人监控数据发送至可安全保管的医疗云中。所有类型的医疗保健设备都正从病房或医院向家庭转移。

除了将医疗设备带入家庭，医疗保健移动连接的广泛使用也能大大降低医疗成本，增加医疗保健服务的覆盖面和可获性，并减少疾病对人们生活的影响。随着移动模块成本的降低，嵌入式移动健康解决方案预计将激增，为创新型服务的开发创造机会。远程患者监测功能专为减轻非健康生活方式和老龄化人口所带来的成本负担而设计。