Sensor FSR para Monitoramento de Força Médica | VMANX

Resistor de detecção de força FSR ultrafino para retroalimentação em RCP, dispositivos de monitoramento de saída da cama e reabilitação.

VMANX, fabricante de eletrônica impressa certificada ISO 13485 em Dongguan, China, fornece o Resistor de detecção de força CPR-FS01 (documento VF-CPR99139) — um sensor FSR ultrafino com espessura inferior a 0,3 mm que converte a força corporal aplicada em um sinal analógico de resistência para dispositivos de cuidados ao paciente. Projetado para OEMs médicos que desenvolvem sistemas de retroalimentação em RCP, alarmes de saída da cama e monitores de reabilitação, o sensor resolve a profundidade de compressão torácica com precisão de 0,1 cm profundidade de compressão torácica com precisão de 0,1 cm e responde em menos de 5 ms, pois, na reanimação, a diferença entre uma compressão eficaz e ineficaz é medida em centímetros e milissegundos, não em impressão clínica.

Por que a detecção de força pertence aos cuidados ao paciente

O julgamento humano é pouco confiável sob pressão. Durante uma parada cardíaca, os socorristas consistentemente subestimam tanto a profundidade quanto a frequência das compressões — empurrando de forma insuficiente à medida que a fadiga aumenta ou desviando-se do ritmo recomendado pelas diretrizes sem perceber. O mesmo ponto cego existe nos cuidados em enfermaria: as enfermeiras não conseguem saber se um paciente saiu da cama até que um alarme as avise, e os terapeutas de reabilitação não conseguem quantificar a carga aplicada sem o uso de instrumentação.

Um sensor FSR converte esse evento mecânico invisível em um número com o qual um dispositivo pode agir. Como o elemento sensor é uma estrutura impressa em película espessa de polímero, em vez de uma célula de carga usinada, pode ter menos de 0,3 mm de espessura e ser flexível o suficiente para ser laminado em uma almofada de compressão, em uma cobertura para colchão ou em uma palmilha — instrumentando a superfície de contato sem alterar a sensação do produto para o paciente.

Principais Características e Benefícios

Resolução de Profundidade de Compressão de 0,1 cm

O CPR-FS01 detecta uma faixa correspondente a uma profundidade de compressão de 1,5 cm a 8,0 cm, com resolução de 0,1 cm e precisão de ±0,5 cm ou 10%, o que for maior. Essa faixa abrange a profundidade de compressão adulta recomendada pelas diretrizes de emergência (5–6 cm), com margem de segurança em ambos os lados.

Para um fabricante original de equipamentos (OEM) que desenvolve um dispositivo de retroalimentação para RCP, isso significa que o sensor consegue distinguir uma compressão de 4,5 cm de uma compressão de 5,5 cm — exatamente a discriminação que separa um aviso do tipo “pressione com mais força” de uma confirmação do tipo “compressão adequada”.

Resposta inferior a 5 ms para frequência e recuo

O tempo de resposta é inferior a 5 ms, suficientemente rápido para capturar o perfil dinâmico de cada compressão individual, em vez de uma média geral. A partir dessa forma de onda, um dispositivo pode determinar a frequência de compressão entre 40 e 160 compressões por minuto e verificar se está dentro da meta indicada pelas diretrizes: 100–120 cpm.

Criticamente, o sensor também detecta a liberação completa. Quando a força de compressão retorna a um estado próximo de zero, o dispositivo pode confirmar o retorno completo do tórax — o parâmetro mais frequentemente omitido na reanimação real e aquele que determina se o coração se enche entre as compressões.

Fator de forma ultrafino, laminável em qualquer lugar

A espessura total é inferior a 0,3 mm, com uma área ativa circular de 12,7 mm de diâmetro, fornecida com uma camada adesiva de apoio e interface padrão de pinos. Um cabo blindado de dois condutores com 100 cm é padrão e personalizável, com conector opcional JST de 3 pinos para manutenção sem ferramentas.

Esse fator de forma é o que torna a mesma plataforma de detecção reutilizável em diversos produtos: laminada sob a pele de um manequim de RCP, incorporada em um coxim de retroalimentação de compressão, integrada em um dispositivo ALS portátil ou embutida em um tapete de saída da cama ou em uma palmilha sensora de pressão.

Consumo extremamente baixo de energia para dispositivos alimentados por bateria

O consumo estático de energia é desprezível e a corrente operacional típica é inferior a 0,5 mA. Para um dispositivo portátil alimentado por bateria ou um sensor sem fio para cama, a camada de detecção de força é efetivamente gratuita no orçamento de energia — a restrição de projeto passa para o rádio e o visor, não para a detecção.

vida útil mecânica de 100 000 ciclos

Em condições que simulam compressões padrão de RCP com profundidade de 5–6 cm e frequência de 110 cpm, o sensor suporta mais de 100 000 ciclos contínuos de compressão, com degradação de desempenho limitada a 10 % do valor inicial. A repetibilidade está dentro de ±3,0 % da escala total. Para um manequim de treinamento utilizado diariamente, essa durabilidade é o que distingue um item descartável de um componente.

Especificações técnicas

Valores típicos. Fornecido como componente OEM — a certificação do dispositivo completo é realizada pelo fabricante do dispositivo.

Orientações para integração destinadas aos fabricantes de dispositivos

O sensor emite uma resistência variável, não uma tensão calibrada. Um resistor de carga em série converte essa variação numa saída de tensão utilizável, e o valor desse resistor — normalmente entre 10 kΩ e 100 kΩ — deve ser selecionado com base na faixa de força, na amplitude de entrada do conversor analógico-digital (ADC) e na sensibilidade exigidas pela aplicação. A escolha adequada desse resistor determina se a curva digitalizada utiliza toda a faixa do conversor ou se se concentra apenas numa fração dela.

Como componente para equipamentos elétricos médicos, o sensor foi projetado para auxiliar os fabricantes de dispositivos a atenderem os padrões que seu produto acabado deve satisfazer: IEC 60601-1 / EN 60601-1 para segurança básica e desempenho essencial, IEC 60601-1-2 para compatibilidade eletromagnética e ensaios ambientais conforme GB/T 14710 ou a série equivalente IEC 60068-2, abrangendo temperaturas elevadas e baixas, umidade elevada em calor, vibração, impacto e transporte. A certificação do dispositivo completo continua sendo responsabilidade do fabricante que coloca o dispositivo acabado no mercado.

Perguntas Frequentes dos Clientes

P: O que é um resistor sensível à força e como ele difere de uma célula de carga?

R: Um FSR é um elemento de película espessa polimérica impressa cuja resistência diminui de forma não linear à medida que a força aplicada aumenta. Ao contrário de uma célula de carga com extensômetro usinado, não possui corpo metálico rígido, podendo assim ter menos de 0,3 mm de espessura e ser flexível. A contrapartida é que fornece um sinal resistivo não linear, exigindo condicionamento e calibração, em vez de uma saída linear de precisão — o que o torna adequado para aplicações de limiar de força e perfil de força, e não para pesagem de grau laboratorial.

P: Qual é a precisão da medição da profundidade de compressão baseada em FSR?

R: Na faixa efetiva de 1,5–8,0 cm, a precisão é de ±0,5 cm ou 10%, o que for maior, com resolução de 0,1 cm. Isso é obtido após calibração do sistema e processamento por algoritmo — o sensor fornece o sinal bruto de força, e o algoritmo do fabricante do dispositivo converte-o em profundidade.

P: Um único sensor pode medir tanto a profundidade quanto a taxa de compressão?

R: Sim. A profundidade provém da amplitude do sinal e a frequência, do intervalo temporal da forma de onda dinâmica. Como o tempo de resposta é inferior a 5 ms, as compressões individuais permanecem distintas até 160 cpm; portanto, profundidade, frequência e recuo são todos derivados do mesmo canal.

P: Quais aplicações além da RCP utilizam a mesma plataforma de sensores?

R: A mesma plataforma FSR suporta alarmes de saída da cama e prevenção de quedas de pacientes, monitoramento de saída da cadeira e de postura sentada, reabilitação e medição de pressão em palmilhas, além de detecção geral de força tátil. O princípio de detecção permanece constante, enquanto a área ativa, a faixa de força e a geometria da extremidade são configuradas conforme a aplicação.

P: O sensor precisa entrar em contato direto com a pele do paciente?

R: Normalmente, não. Na maioria dos projetos, ele fica posicionado sob uma almofada, capa de colchão, pele de manequim ou palmilha, de modo que a camada de cobertura constitui a superfície em contato com o paciente. Quando uma configuração envolve contato direto ou prolongado com a pele, aplicam-se os requisitos de biocompatibilidade da norma ISO 10993 aos materiais em contato, os quais são especificados na fase de projeto do fabricante original (OEM).

P: Qual é a vida útil do sensor em um dispositivo de treinamento utilizado diariamente?

R: A vida mecânica excede 100.000 ciclos de compressão a uma profundidade de 5–6 cm e frequência de 110 cpm, com degradação inferior a 10% do valor inicial. Em termos práticos, um manequim de treinamento pode suportar sessões intensivas diárias por vários anos antes de a deriva se aproximar desse limite.

P: Qual certificação o sensor possui?

A: A VMANX fabrica conforme o sistema de gestão da qualidade ISO 13485, com conformidade às diretivas RoHS 2011/65/UE e REACH quanto a substâncias, e à biocompatibilidade ISO 10993 para configurações em contato com o paciente. O sensor é um componente OEM; a certificação de segurança elétrica e compatibilidade eletromagnética (EMC) conforme a norma IEC 60601 é realizada no dispositivo finalizado pelo fabricante que o lança no mercado.

Suporte Técnico OEM

A VMANX apoia programas médicos OEM desde a definição da faixa de força até a liberação para produção, abrangendo dimensionamento da área ativa, seleção do resistor de carga, roteamento do cabo, escolha do conector e validação do ciclo de vida. As especificações completas estão publicadas nas Sensor Tátil CPR Flexiforce e Páginas de especificação do sensor VF-CPR99139 e na mais ampla resistor Sensor de Força faixa, bem como no portfólio de sensores médicos, que inclui produtos para monitoramento EEG, EMG, SpO2 e segurança, todos baseados na mesma tecnologia circuitos Impressos Flexíveis plataforma.

Conclusão

Os resistores sensíveis à força transformam eventos mecânicos, que clínicos só conseguem estimar, em dados nos quais um dispositivo pode agir. Com menos de 0,3 mm de espessura, consumo inferior a 0,5 mA, resolução de profundidade de 0,1 cm, tempo de resposta inferior a 5 ms e vida útil superior a 100 000 ciclos, o CPR-FS01 oferece aos fabricantes de equipamentos médicos originais (OEM) uma camada sensorial que pode ser laminada em praticamente qualquer superfície de contato com o paciente — fabricada sob controle ISO 13485 para garantir repetibilidade de desempenho lote após lote.

VMANX — detecção flexível de força, projetada para confiança clínica.

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Âmbito da certificação (família médica F1): ISO 13485 · ISO 10993 · RoHS 2011/65/UE · REACH

Aviso de conformidade: Âmbito do componente OEM. As normas IEC 60601-1 e IEC 60601-1-2 são referenciadas como padrões que o dispositivo acabado deve cumprir — a certificação do dispositivo completo é realizada pelo cliente. Não incluir afirmações sobre registro do dispositivo final neste ativo.

Nota de publicação: exibir a data de publicação na página inicial de notícias; manter cadência de 2 a 4 artigos por mês.