Capteur FSR pour la surveillance des forces médicales | VMANX

Résistance de détection de force FSR ultra-mince pour le retour d'information en RCP, les dispositifs de sortie de lit et de surveillance en réadaptation.

VMANX, fabricant d'électronique imprimée certifié ISO 13485 basé à Dongguan, en Chine, fournit les Résistance de détection de force CPR-FS01 (Document VF-CPR99139) — Capteur FSR ultra-mince (moins de 0,3 mm d'épaisseur) convertissant la force corporelle appliquée en un signal de résistance analogique pour les dispositifs de soins aux patients. Conçu pour les fabricants d'équipements médicaux développant des systèmes de retour d'information pour la RCP, des alarmes de sortie de lit et des moniteurs de rééducation, ce capteur détecte les mouvements du thorax. profondeur de compression jusqu'à 0,1 cm et réagit en moins de 5 ms, car en réanimation, la différence entre une compression efficace et une compression inefficace se mesure en centimètres et en millisecondes, et non en impression clinique.

Pourquoi la détection de force a sa place dans les soins aux patients

Sous pression, le jugement humain est faillible. Lors d'un arrêt cardiaque, les secouristes évaluent fréquemment mal la profondeur et la fréquence des compressions thoraciques : ils compriment trop peu à mesure que la fatigue s'installe, ou s'écartent du rythme de référence sans s'en apercevoir. Ce même angle mort existe dans les services de soins : les infirmières ne savent pas qu'un patient a quitté son lit tant qu'une alarme ne les avertit pas, et les kinésithérapeutes ne peuvent pas évaluer la charge d'effort sans instrumentation.

Un capteur FSR convertit cet événement mécanique invisible en une valeur numérique exploitable par un dispositif. Comme son élément sensible est une structure polymère imprimée en couche épaisse plutôt qu'une cellule de charge usinée, son épaisseur peut être inférieure à 0,3 mm et sa flexibilité suffisante pour être intégrée à un coussin de compression, un surmatelas ou une semelle intérieure – instrumentant ainsi la surface de contact sans altérer le confort du patient.

Principales caractéristiques et avantages

Résolution de compression en profondeur de 0,1 cm

Le CPR-FS01 détecte les compressions thoraciques sur une plage de 1,5 à 8,0 cm, avec une résolution de 0,1 cm et une précision de ±0,5 cm ou 10 %, la valeur la plus élevée étant retenue. Cette plage englobe la profondeur de compression de 5 à 6 cm recommandée pour les adultes par les protocoles d'urgence, avec une marge de sécurité de chaque côté.

Pour un fabricant d'équipement d'origine (OEM) qui conçoit un dispositif de retour d'information pour la RCP, cela signifie que le capteur peut distinguer une compression de 4,5 cm d'une compression de 5,5 cm — la discrimination exacte qui sépare une incitation à « appuyer plus fort » d'une confirmation de « bonne compression ».

Temps de réponse inférieur à 5 ms pour la vitesse et le recul

Le temps de réponse est inférieur à 5 ms, suffisamment rapide pour capturer le profil dynamique de chaque compression individuelle plutôt qu'une enveloppe moyenne. À partir de cette forme d'onde, un appareil peut déduire le taux de compression sur une plage de 40 à 160 compressions par minute et le comparer à la valeur cible recommandée de 100 à 120 compressions par minute.

Point essentiel, le capteur détecte également le relâchement complet. Lorsque la force de compression revient à un niveau quasi nul, l'appareil peut confirmer le retour complet de la cage thoracique – paramètre le plus souvent négligé lors d'une réanimation réelle et qui détermine si le cœur se remplit à nouveau entre les compressions.

Format ultra-mince, stratifié partout

D'une épaisseur inférieure à 0,3 mm et d'une zone active circulaire de 12,7 mm de diamètre, ce dispositif est fourni avec un adhésif et une interface à broches standard. Un câble blindé à deux conducteurs de 100 cm est inclus de série et personnalisable, avec un connecteur JST à 3 broches en option pour une maintenance sans outil.

C’est ce format qui permet de réutiliser la même plateforme de détection dans différents produits : laminée sous la peau d’un mannequin de RCP, intégrée dans un coussin de retour d’information par compression, intégrée dans un appareil SLA portable ou intégrée dans un tapis de sortie de lit ou une semelle intérieure de détection de pression.

Consommation d'énergie extrêmement faible pour les appareils à batterie

La consommation d'énergie statique est négligeable et le courant de fonctionnement typique est inférieur à 0,5 mA. Pour un appareil de retour d'information portable alimenté par batterie ou un capteur de lit sans fil, la couche de détection de force n'a pratiquement aucun impact sur la consommation d'énergie ; la contrainte de conception se déplace vers la radio et l'affichage, et non vers la détection.

durée de vie mécanique de 100 000 cycles

Dans des conditions simulant des compressions thoraciques standard à une profondeur de 5 à 6 cm et à une fréquence de 110 compressions par minute, le capteur supporte plus de 100 000 cycles de compression continus, la dégradation de ses performances restant inférieure à 10 % de sa valeur initiale. La répétabilité est de ±3,0 % de la pleine échelle. Pour un mannequin d’entraînement utilisé quotidiennement, cette endurance est ce qui distingue un consommable d’un simple composant.

Spécifications techniques

Valeurs typiques. Fourni en tant que composant OEM — la certification de l'appareil complet est effectuée par le fabricant de l'appareil.

Guide d'intégration pour les fabricants de dispositifs

Le capteur génère une résistance variable, et non une tension calibrée. Une résistance de charge en série convertit cette variation en une tension de sortie exploitable. La valeur de cette résistance (généralement comprise entre 10 kΩ et 100 kΩ) doit être choisie en fonction de la plage de force, de la plage d'entrée du CAN et de la sensibilité requises par l'application. Un choix judicieux de cette résistance est essentiel pour que la courbe numérisée exploite pleinement la plage du convertisseur ou se limite à une fraction de celle-ci.

En tant que composant d'équipement électromédical, ce capteur est conçu pour aider les fabricants à respecter les normes auxquelles leur produit fini doit se conformer : IEC 60601-1 / EN 60601-1 pour la sécurité de base et les performances essentielles, IEC 60601-1-2 pour la compatibilité électromagnétique, et essais environnementaux selon la norme GB/T 14710 ou la série équivalente IEC 60068-2, couvrant les hautes et basses températures, la chaleur humide, les vibrations, les chocs et le transport. La certification du dispositif complet reste de la responsabilité du fabricant qui le met sur le marché.

Questions fréquentes des clients

Q : Qu'est-ce qu'une résistance sensible à la force et en quoi diffère-t-elle d'une cellule de charge ?

A : Un capteur FSR est un élément imprimé en polymère à couche épaisse dont la résistance diminue de façon non linéaire avec l'augmentation de la force appliquée. Contrairement à un capteur de force à jauge de contrainte usiné, il ne possède pas de corps métallique rigide, ce qui lui permet d'avoir une épaisseur inférieure à 0,3 mm et une grande flexibilité. En contrepartie, il génère un signal résistif non linéaire nécessitant un conditionnement et un étalonnage, plutôt qu'un signal linéaire de précision. Ce type de capteur convient donc aux applications de seuil de force et de profil de force, mais moins aux pesages de laboratoire.

Q : Quelle est la précision de la mesure de la profondeur de compression basée sur le FSR ?

A : Dans la plage de mesure effective de 1,5 à 8,0 cm, la précision est de ±0,5 cm ou 10 %, la valeur la plus élevée étant retenue, avec une résolution de 0,1 cm. Ce résultat est obtenu après étalonnage du système et traitement algorithmique : le capteur fournit le signal de force brut et l’algorithme du fabricant le convertit en profondeur.

Q : Un seul capteur peut-il mesurer à la fois la profondeur et le taux de compression ?

R : Oui. La profondeur dépend de l'amplitude du signal et la fréquence de la durée de la forme d'onde dynamique. Comme le temps de réponse est inférieur à 5 ms, les compressions individuelles restent distinctes jusqu'à 160 Hz ; la profondeur, la fréquence et le recul sont donc tous issus du même canal.

Q : Quelles applications autres que la RCP utilisent la même plateforme de capteurs ?

A : La même plateforme FSR prend en charge les alarmes de sortie de lit et la prévention des chutes de patients, la surveillance de la sortie de chaise et de la posture assise, la rééducation et la mesure de la pression plantaire, ainsi que la détection générale de la force tactile. Le principe de détection reste constant tandis que la zone active, la plage de force et la géométrie de l'extrémité sont configurées en fonction de l'application.

Q : Le capteur doit-il être en contact direct avec la peau du patient ?

R : Généralement non. Dans la plupart des modèles, il est placé sous un coussin, une housse de matelas, une peau de mannequin ou une semelle intérieure ; la couche de recouvrement constitue donc la surface de contact avec le patient. Lorsqu’une configuration implique un contact cutané direct ou prolongé, la norme de biocompatibilité ISO 10993 s’applique aux matériaux en contact et est spécifiée lors de la conception par le fabricant d’équipement d’origine (OEM).

Q : Quelle est la durée de vie du capteur dans un appareil d'entraînement utilisé quotidiennement ?

A : La durée de vie mécanique dépasse 100 000 cycles de compression à une profondeur de 5 à 6 cm et à une fréquence de 110 coups/min, avec une dégradation inférieure à 10 % de la valeur initiale. Concrètement, un mannequin d’entraînement peut être utilisé quotidiennement pendant des années pour des séances intensives avant que la dérive n’atteigne une limite.

Q : Quelle certification possède le capteur ?

A: VMANX fabrique ses produits selon la norme de gestion de la qualité ISO 13485, en conformité avec les directives RoHS 2011/65/UE et REACH, et la norme de biocompatibilité ISO 10993 pour les dispositifs en contact avec le patient. Le capteur est un composant OEM ; la certification de sécurité électrique et de compatibilité électromagnétique (CEM) selon la norme IEC 60601 est réalisée sur le dispositif fini par le fabricant qui le commercialise.

Assistance technique OEM

VMANX accompagne les programmes des fabricants d'équipement d'origine (OEM) médicaux, de la définition de la plage de force jusqu'à la mise en production, en couvrant le dimensionnement de la zone active, la sélection de la résistance de charge, le routage des câbles, le choix des connecteurs et la validation du cycle de vie. Les spécifications complètes sont publiées sur le site web. Capteur tactile CPR Flexiforce et Spécifications du capteur VF-CPR99139 pages, avec les plus larges résistor de détection de force la gamme et le portefeuille de capteurs médicaux couvrant les produits EEG, EMG, SpO2 et de surveillance de la sécurité sont construits sur la même base. circuits imprimés flexibles plateforme.

Conclusion

Les résistances sensibles à la force transforment les événements mécaniques, que les cliniciens ne peuvent qu'estimer, en données exploitables par un dispositif. D'une épaisseur inférieure à 0,3 mm, d'une consommation inférieure à 0,5 mA, avec une résolution de profondeur de 0,1 cm, un temps de réponse inférieur à 5 ms et une durée de vie supérieure à 100 000 cycles, la CPR-FS01 offre aux fabricants d'équipements médicaux une couche sensible qu'ils peuvent intégrer à presque toutes les surfaces en contact avec le patient. Fabriquée selon la norme ISO 13485, elle garantit une constance de comportement d'un lot à l'autre.

VMANX — capteur de force flexible, conçu pour une fiabilité clinique optimale.

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Domaine de certification (famille médicale F1) : ISO 13485 · ISO 10993 · RoHS 2011/65/UE · REACH

Note relative à la conformité : Composant OEM. Les normes IEC 60601-1 et 60601-1-2 sont utilisées comme référence pour le dispositif fini ; la certification du dispositif complet est effectuée par le client. Ne pas ajouter de demandes d’enregistrement de dispositif final à cet actif.

Note de publication : afficher la date de publication sur la page d’accueil des actualités ; maintenir une fréquence de 2 à 4 articles par mois.