“宁为和平犬，莫作离乱人”这句话准确地描绘了当下医疗设备规划工程师们的境况，瞬息万变的商场开展商场开展使他们面对史无前例的机会和应战，其间最急迫的便是发明紧跟微型化规划潮流的医疗设备传感器
元件。微型化是现在从简略的血压监护仪到杂乱的人工心肺机简直一切医疗设备的干流开展趋势。
本文要点论述了开发经济高效的紧凑型传感处理方案的规划战略——传感处理方案是为医疗设备供给有关患者情况或医治的实在数据的要害。接下来咱们将通过几个医院中常见的场景，来阐明规划师们是怎么运用最新的传感技能来规划外型紧凑、本钱低价、一同又具有超卓功用、盈利性和安全性的医疗设备。每个事例都包含一些关于怎么挑选元器件的简略诀窍，以及最适合相关运用的产品典范。
图1：输液泵等现代医疗设备需求契合严厉医用资料安全规范的紧凑型传感器
为什么结构紧凑携带方便如此重要
寻求外型更细巧、便携性更高的医疗设备的浪潮简直影响着现代医疗护理的一切方面，其间患者运送、吸氧和门急诊这一类运用遭到的影响特别明显，由于设备越细巧，就越方便运用，越能及时地抢救生命。例如，质量轻的紧凑型患者监护仪和支撑设备能够保证医疗小组当即为患者供给高质量的医疗服务，使曾经只能在手术室和ICU病房才干履行的医治和护理在当地诊所、事故现场救助设备乃至是救助车和医疗直升机上也能成功施行。
体积较小的呼吸器、输液泵(图1)和生命体预兆监测仪相同也能协助医院前进病房和ICU病房护理质量。此外在手术室中，紧凑型监护仪、输液泵与抽吸设备也使术前洗擦消毒小组具有更大空间，更轻松地触摸患者和操作监测仪、生命支撑及医治设备。
节省空间的规划还增强了产品的便携性，答应医护人员快速、方便地在患者之间移动设备，高度便携的设备能够敏捷安置到争分夺秒的急救现场。别的，便携性还可使患者在住院期间更灵敏的运动，让他们取得更大的自主权和舒适感，这关于加速患者恢复大有优点。最终，高便携功用够协助医护作业办理者更高效地运用医院的财物，发明更健康的医护环境。
小型医疗设备的种种优势现已使牢靠且易于运用的健康监测走进了寻常百姓的家庭护理，并将在患者医疗服务从医院向家庭搬运的进程中发挥要害作用——在私立医疗保险公司和美国政府最新颁布施行的《平价医疗法案》(Affordable Care Act)的推进下，这一搬运进程将逐渐加速。因而，有远见的医疗设备制作商现已着手开发能够供给高质量家庭医疗护理的新产品。
新传感器选件使紧凑型规划成为实际
但直到近期，在完成微型化和更高便携性的道路上，传感器的开展还有很大空间，这种机械/模仿元件的开展速度远远跟不上笔记本电脑、平板电脑、游戏机和其他消费产品中的数字化核算、显现和通讯技能的开展。而现在，依托小型传感器和最新技能，规划工程师现已能够缩小设备尺度并下降本钱。
跟着新式细巧传感器的安置，以及广泛的小型封装和装置选件的跟进，设备微型化的进程开端发动。其他领域中，新式处理方案通过将多个传感器元件集成到一个封装中，协助规划师完成了更大的空间节省。这一先进的集成技能使传感器能够安置在小型外科设备和其他运用中，将过去的不可能变为现在的实际。
具有机械接口、装置、封装和I/O等许多选件的传感器渠道赋予了医疗设备规划师空前的自在。例如，压力传感器供给了对配衔接(端口型)、封装(DIP、SIP、外表装置)与输出(模仿或数字)多种选项，然后能够满意运用严厉的功用、本钱和空间要求(图2)。
图2：霍尼韦尔传感与操控部的NBP系列根底型电路板装置型压力传感器可装置在空间有限的印刷电路板上或小型设备中
电路板装置型传感器凭仗多种优势，成为医疗设备和工业规划中最受欢迎的空间节省组件之一。例如，在用于丈量流体压力或流量的传感器中，电路板装置型封装能够把传感元件结实固定在印刷电路板(PCB)上，使之尽可能接近患者和/或液体介质(如血液、化学物质或水)。
这在某些运用中尤为重要。例如血液透析机要求精准丈量透析液和静脉压力，以保证患者在医治期间安全、舒适。准确丈量流体压力和血压，有助于消除过高压力或过低压力、防止血管决裂或透析管路中呈现气泡。关于这品种型的运用，电路板装置型传感器支撑极点的作业间隔，完成高准确度、高精度的丈量，且能够快速呼应体系改变(图3)。
图3：血液透析机要求极端准确地丈量患者血压和透析液(铲除血流中的毒素)压力
除完成准确丈量外，电路板装置型传感器还支撑规划师完成更简略、更牢靠的规划，通过自动化设备快速装置。压力和流量传感器一般支撑多种电路板装置型封装，其间大部分都供给适于不同集成端口方向的选件，在需求为衔接传感器的管路(不管何种介质)留出毫无妨碍的途径时，这些选件将发挥重要作用。 结合了传感器端口与预集成歧管的封装选件更能为某些运用节省空间，它们抛弃了在传感器/端口组件与其方针介质之间的管路和相关衔接，形成了更简略、更紧凑的规划。预集成的歧管装置支撑直接衔接，消除了惯例规划中常见的多点堵塞、走漏和其他类型毛病。制作商也发现撤销优化端口功用所需的重复实验后，预集成歧管能够明显节省项目的规划人工本钱，缩短开发周期。
多传感器/多功用封装
结合温度和湿度、或温度和压力丈量等多种功用的集成传感器处理方案为许多医疗设备供给了许多优势。多传感器处理方案能够将两或更多传感器器元件拼装在一同(图4)，也能够将独自封装的多个传感器集成到一个紧凑型组件中。
图4：HoneywellHumidIcon™ 数字式湿度/温度传感器是将两种功用集成到一个小型封装中的典型典范
多传感器封装还为规划工程师供给了其他许多优势，包含：
· 简化设备规划，下降制作本钱
· 简化规划验证进程
· 削减零件和衔接点数量(即潜在的毛病源)，前进患者舒适度和安全性
· 多传感器元件具有更高牢靠性和更超卓的功用，下降总具有本钱
将更多功用整合到传感器组件中也能够取得相似优势。例如通过彻底校准、温度补偿和扩大的传感器削减了PCB上的组件数量，使产品尺度、分量与本钱得以大幅下降。一般来说，选用了这类计就不必再添加外部组件，如补偿和校准传感器信号的电阻器与扩大器等。
预集成传感处理方案(图5)的最佳典范便是霍尼韦尔TruStability®系列。该系列产品将传感元件与广泛品种的端口、装置方法、电压与输出(数字或模仿)集成到一同并完好补偿、校准和扩大了部分变量。此外，数字接口规划消除了模仿输出所需的外部电阻器、电容器和扩大器，节省了更多空间。
图5：除液体介质功用选件外，霍尼韦尔TruStability® 电路板装置型压力传感器还供给多种接口、装置方法和I/O选件
许多TruStability®传感器渠道都支撑用户进行自在装备，以满意特定医疗设备的特殊要求。此外，传感器渠道的构件从一开端便通过了严厉验证，保证高品质和牢靠性。不再需求补偿和校准使规划工程师削减耗费许多资金的测验进程，乃至无需测验，然后使装置周期更短，生产本钱更低。
假如商场中没有现成的处理方案，霍尼韦尔规划团队可供给具有高附加值的定制化压力、温度和湿度传感产品，其间包含组合式传感器、集成组件、定制接口封装、非规范端子和温度办理处理方案。
液体兼容性
在规划中选用兼容液体的传感器是个杂乱的论题，最好是另辟一文予以阐明，所以在本文中咱们仅做简略阐明，介绍其对医疗设备外形的潜在影响。许多旧式医疗设备运用不兼容液体介质的传感器，在湿润环境中就需求添加附加组件来进行维护，因而导致设备外观粗笨，本钱贵重，一同还极大地前进了规划的杂乱性。
走运的是，封装与资料技能的前进处理了这一问题，使运用于严苛环境的紧凑型传感器的面世成为可能。
在前文提及的血液透析机等运用中，传感器直触摸摸透析液使得它能够在过滤患者血液时及时向泵操控器发送压力反应。霍尼韦尔根底型传感器渠道具有多种运用的装备，集成了适用于透析机制作商的端口选件和封装规划，规划工程师藉此能够打造高功用的紧凑型医疗设备，一同明显下降规划危险和开发投入。
结语
现在业界如火如荼，追逐小型化且便携性更好的医疗设备的潮流方兴未已，在改进医疗护理质量和经济高效性时，传感器将在其间发挥重要作用。现在，医疗设备规划师面对的最大应战之一便是发明习惯当今产品要求的紧凑型传感元件。在这一进程中，一方面运用最新传感器集成技能，一方面紧抓最高效运用这些技能的规划实践，就能处理许多难题。
大部分传感器制作商现在都能够供给适当广泛的先进封装技能和预集成多传感器元件，规划师可从中挑选需求的选件发明归于自己的紧凑型传感处理方案。包含霍尼韦尔传感与操控公司在内的极少数制作商因能够预集成许多元件，所以可供给集成度更高的传感器元件。
您能够在霍尼韦尔TruStability®系列预集成传感器渠道上找到许多超卓的集成传感处理方案，它们供给了多种封装选件，以及可用于集成许多无源和有源电子组件、运用专属I/O接口、乃至是预规划传感器歧管的选件。除了协助规划师成为“空间比赛”的赢家外，霍尼韦尔丰厚的封装和集成选件还可协助他们缩短产品规划和认证周期、为用户供给更高牢靠性并下降用户的总具有本钱。
