Датчик FSR за медицинско измерване на сила | VMANX

Ултра-тънък резистивен сензор за измерване на сила (FSR) за обратна връзка при КПР, устройства за наблюдение при напускане на леглото и реабилитация.

VMANX, производител на печатна електроника, сертифициран според ISO 13485 в Дунгуан, Китай, доставя Резистивния сензор за измерване на сила CPR-FS01 (документ VF-CPR99139) — ултра-тънък FSR сензор с дебелина под 0,3 mm, който преобразува приложената телесна сила в аналогов резистивен сигнал за устройства за грижа на пациенти. Проектиран за медицински OEM производители, разработващи системи за обратна връзка при КПР, аларми за напускане на леглото и монитори за реабилитация, сензорът определя дълбочината на компресията на гръдния кош с точност до 0,1 cm до 0,1 cm и реагира за по-малко от 5 ms, тъй като при реанимация разликата между ефективна и неефективна компресия се измерва в сантиметри и милисекунди, а не в клинично впечатление.

Защо измерването на сила е необходимо в грижата за пациенти

Човешката преценка е ненадеждна под стрес. По време на сърдечен арест спасителите постоянно погрешно оценяват както дълбочината, така и честотата на компресиите — натискат твърде плитко, когато умората нараства, или отклоняват ритъма от насоките, без да го забележат. Същият недостатък съществува и при наблюдението в отделенията: медицинските сестри не могат да знаят, че пациентът е напуснал леглото, докато алармата не им го съобщи, а терапевтите по рехабилитация не могат да количествено определят натоварването без използване на измервателни устройства.

FSR-ът превръща това невидимо механично събитие в число, върху което устройството може да действа. Тъй като чувствителният елемент е печатана полимерна дебелопленова структура, а не машинно изработена товарна клетка, дебелината му може да бъде под 0,3 мм и достатъчно гъвкав, за да се ламинира в компресионна възглавница, надлоза за матрак или стъпална подложка — така контактната повърхност се инструментализира, без да се променя усещането на продукта за пациента.

Ключови характеристики и предимства

Разделителна способност за дълбочина на компресия: 0,1 см

CPR-FS01 усеща в диапазон, съответстващ на дълбочина на компресия от 1,5 см до 8,0 см, с резолюция 0,1 см и точност в рамките на ±0,5 см или 10 %, в зависимост от това кое е по-голямо. Този диапазон обхваща препоръчаната от извънболничните спешни протоколи дълбочина на компресия за възрастни – 5–6 см – с резерв от двете страни.

За производител на оригинално оборудване (OEM), който разработва устройство за обратна връзка при CPR, това означава, че сензорът може да различи компресия от 4,5 см от компресия от 5,5 см – точно тази разлика определя дали устройството ще изпрати подкана „натиснете по-силно“ или потвърждение „добра компресия“.

Отговор под 5 мс за честота и възстановяване

Времето за отговор е под 5 мс, което е достатъчно бързо, за да се улови динамичният профил на всяка отделна компресия, а не усреднен диапазон. От тази вълнова форма устройството може да изчисли честотата на компресиите в диапазона 40–160 компресии в минута и да я провери спрямо целевата честота по протокола – 100–120 компресии в минута.

От решаващо значение е, че сензорът също открива пълното освобождаване. Когато силата на компресията се върне към почти нулево състояние, устройството може да потвърди пълното възстановяване на гърдите — параметърът, който най-често се пропуска при реална реанимация и който определя дали сърцето се напълва между компресиите.

Ултратънка, ламинирана навсякъде форма

Общата дебелина е под 0,3 мм с кръгло активно поле с диаметър 12,7 мм, доставя се с лепкав заден слой и стандартен пинов интерфейс. Стандартният кабел е двужилен, екраниран, с дължина 100 см и е персонализируем; по избор може да се достави и 3-пинов конектор от типа JST за обслужване без инструменти.

Тази форма прави възможно една и съща платформа за усещане да се използва повторно в различни продукти: ламинирана под кожата на маникена за CPR, вградена в подложка за обратна връзка при компресии, интегрирана в ръчен ALS-устройство или вградена в мат за предотвратяване на излизане от леглото или в стъпална подложка с усещане на налягане.

Изключително ниско енергопотребление за устройства с батерии

Статичното енергоспособление е пренебрежимо, а типичният работен ток е под 0,5 мА. За ръчно устройство за обратна връзка с батерийно захранване или безжичен сензор за легло силовият чувствителен слой е практически безплатен по отношение на енергийния бюджет — ограничението при проектирането се премества към радиомодула и дисплея, а не към усещането.

механичен живот от 100 000 цикъла

При условия, имитиращи стандартни CPR-компресии с дълбочина 5–6 см и честота 110 компресии в минута, сензорът издържа повече от 100 000 непрекъснати компресионни цикъла, като деградацията на производителността остава в рамките на 10 % от първоначалната стойност. Повторяемостта е в рамките на ±3,0 % от пълния мащаб. За тренировъчен маникен, използван ежедневно, тази издръжливост е това, което разграничава един разходваем продукт от компонент.

Технически спецификации

Типични стойности. Доставя се като OEM компонент — сертифицирането на цялото устройство се извършва от производителя на устройството.

Ръководство за интеграция за производители на устройства

Сензорът генерира променящо се съпротивление, а не калибрирано напрежение. Последователно включеният товарен резистор преобразува тази промяна в използваемо изходно напрежение, като стойността на резистора — обикновено между 10 kΩ и 100 kΩ — трябва да се избере спрямо диапазона на прилаганата сила, входния обхват на АЦП и чувствителността, от която приложението действително има нужда. Правилният избор на резистора определя дали цифровата крива използва целия достъпен обхват на преобразувателя или се „струпва“ само в част от него.

Като компонент за медицинско електрическо оборудване сензорът е проектиран да помогне на производителите на устройства да изпълнят стандартите, които техният крайно продукт трябва да удовлетворява: IEC 60601-1 / EN 60601-1 за основна безопасност и основни функционални характеристики, IEC 60601-1-2 за електромагнитна съвместимост и изпитания на околната среда според GB/T 14710 или еквивалентната серия IEC 60068-2, обхващащи високи и ниски температури, влажна топлина, вибрации, удар и транспортиране. Сертифицирането на цялото устройство остава отговорност на производителя, който пуска крайния продукт на пазара.

Често задавани въпроси от клиенти

В: Какво е резистор за усещане на сила и как се различава от товарна клетка?

А: FSR е отпечатан полимерен елемент с дебел филм, чиято резистентност намалява нелинейно при увеличаване на приложената сила. За разлика от товарна клетка с тензометричен датчик, изработена чрез машинна обработка, тя няма твърдо метално тяло, поради което може да има дебелина под 0,3 мм и да е гъвкава. Компромисът е, че тя издава нелинеен резистивен сигнал, който изисква обработка и калибриране, а не прецизен линеен изход — което я прави подходяща за приложения, свързани с прагове на сила и профили на сила, а не за лабораторно теглене.

В: Колко точна е измерването на дълбочината на компресия въз основа на FSR?

А: В ефективния диапазон от 1,5 до 8,0 см точността е ±0,5 см или 10 %, в зависимост от това коя стойност е по-голяма, при разрешение 0,1 см. Това се постига след калибриране на системата и алгоритмична обработка — сензорът предоставя суровия си сигнал на сила, а алгоритъмът на производителя на устройството го преобразува в дълбочина.

В: Може ли един сензор да осигурява както измерване на дълбочината на компресия, така и на скоростта ѝ?

А: Да. Дълбочината се определя от амплитудата на сигнала, а честотата – от времевото разположение на динамичната вълна. Тъй като времето за отговор е под 5 мс, отделните компресии остават различими до 160 удара в минута, така че дълбочината, честотата и възстановяването се извличат от един и същ канал.

В: За кои приложения освен КПР се използва същата платформа за сензори?

А: Същата FSR платформа поддържа аларми за напускане на леглото и предотвратяване на падания на пациенти, аларми за напускане на стол и следене на седящата поза, реабилитация и измерване на налягането в стелки, както и общо тактилно измерване на сила. Принципът на чувствителността остава постоянен, докато активната площ, обхватът на силата и геометрията на края се настройват според конкретното приложение.

В: Трябва ли сензорът да е в директен контакт с кожата на пациента?

А: Обикновено не. При повечето конструкции се намира под подложка, чаршаф за матрак, кожа на маникен или стъпална подложка, така че покриващият слой е повърхността, която контактува с пациента. Когато конфигурацията предвижда директен или продължителен контакт с кожата, към материалите, които контактуват, се прилага биосъвместимостта по ISO 10993 и тя се определя по време на фазата на проектиране от производителя на оригинално оборудване.

В: Колко дълго работи сензорът в тренировъчно устройство, използвано всеки ден?

А: Механичният живот надхвърля 100 000 цикъла на компресия при дълбочина 5–6 см и честота 110 цикъла в минута, като деградацията остава в рамките на 10 % от първоначалната стойност. На практика тренировъчен маникен може да провежда интензивни ежедневни сесии в продължение на години, преди дрейфът да достигне този лимит.

В: С каква сертификация разполага сензорът?

A: VMANX произвежда според стандарт за управление на качеството ISO 13485, със съответствие на директивите RoHS 2011/65/EU и REACH относно веществата, както и според стандарта ISO 10993 за биосъвместимост при конфигурации за контакт с пациенти. Сензорът е компонент от тип OEM; сертифицирането според IEC 60601 за електрическа безопасност и ЕМС се извършва върху крайния продукт от производителя, който го пуска на пазара.

Инженерна поддръжка за производители на оригинално оборудване

VMANX поддържа медицински OEM програми – от дефиниране на диапазона на прилаганата сила до пускане в производство, като обхваща определяне на размера на активната област, избор на товарен резистор, маршрутизиране на кабелите, избор на конектори и валидиране на жизнения цикъл. Пълните технически спецификации са публикувани на страниците за CPR flexiforce тактилен сензор и Спецификация на сензора VF-CPR99139 с по-широкия резистор за измерване на сила диапазон и портфолиото от медицински сензори, което включва продукти за ЕЕГ, ЕМГ, SpO2 и сигурностно наблюдение, базирани на същата технология гъвкави печатни платки платформа.

Заключение

Сензорите за усещане на сила превръщат механични събития, които клиницистите могат само да преценяват приблизително, в данни, върху които устройството може да действа. С дебелина под 0,3 мм, ток под 0,5 mA, разрешение по дълбочина 0,1 см, отговор под 5 ms и срок на живот над 100 000 цикъла, CPR-FS01 предлага на медицинските OEM производители сензорен слой, който може да се ламинира в почти всяка повърхност, контактуваща с пациента — произвеждан под контрола на ISO 13485, за да се гарантира повторяемост на поведението от партида към партида.

VMANX — гъвкаво усещане на сила, проектирано за клинична сигурност.

Медийни и SEO препоръки

Главно изображение: име на файл: fsr-sensor-medical-force-sensing-device.jpg | ALT: „Ултратънка FSR филмова сензорна лента за усещане на сила за устройства за обратна връзка при КПР и мониторинг на пациенти“

Видео (YouTube): „FSR усещане на сила за медицински устройства — обратна връзка при КПР, аларма за напускане на легло и рехабилитация | VMANX“

Основен ключов думи: FSR сензор за медицински устройства

Второстепенни ключови думи: медицински сензор за усещане на сила, сензор за обратна връзка при КПР, сензор за дълбочина на компресия, сензор за аларма при напускане на легло, тънкопленъчен сензор за сила, OEM сензор за медицинско налягане

Мета описание (157 символа): «CPR-FS01 FSR-сензор за медицински устройства: дебелина под 0,3 mm, разрешение по дълбочина 0,1 cm, отговор под 5 ms, срок на служба 100 000 цикъла, производен OEM компонент според ISO 13485.»

Обхват на сертифицирането (медицинска група F1): ISO 13485 · ISO 10993 · RoHS 2011/65/EU · REACH

Забележка относно съответствието: Обхват на OEM компонентите. IEC 60601-1 / 60601-1-2 са посочени като стандарти, които завършеното устройство трябва да изпълнява — сертифицирането на цялото устройство се извършва от клиента. Не включвайте твърдения за регистрация на крайно устройство в този актив.

Забележка за публикуване: показвайте датата на публикуване на началната страница на новините; поддържайте темпо от 2–4 статии на месец.