Тактильные сенсоры для устройств следующего поколения

Тактильные сенсоры для устройств следующего поколения

07 Nov 2016
2023
Прослушать

Сегодня, хотя уже разработано много методов измерения давления, все они или инвазивные и неудобные для человека, или неточные. Даже привычный всем манжетный тонометр имеет свои ограничения, такие как недостаточное качество сигнала, ошибки в интерпретации результатов человеком и методы расчета, которые основаны на использовании алгоритмов. Особенно сложно использовать такие системы для контроля давления у полных людей или людей, имеющих нерегулярный пульс. Используемые сегодня устройства на базе пульсоксиметров также страдают неточностью и, как правило, не соответствуют стандартам повторяемости результатов измерения, разработанным соответствующими регулирующими органами.

Но теперь появились новые сверхчувствительные, тонкие, удобные тактильные сенсоры, которые, возможно, будут играть ключевую роль в носимых медицинских устройствах следующего поколения для измерения кровяного давления. Кроме того, такие сенсоры можно использовать как инструмент определения расположения артерий. Разработчиком таких устройств является компания Pressure Profile Systems (PPS).

Емкостные тактильные сенсоры измеряют кровяное давление с помощью сложной матрицы контактов, которая помещается поверх артерии человека. Такие матрицы могут содержать до сотен чувствительных элементов, пишет Design World Online. Эти сенсоры, находящиеся прямо напротив артерии, позволяют получить детальную информацию о форме пульсовой волны, что может быть использовано для определения давления и пульса, а также предоставления другой информации, например, о затвердевании артерий. Причем такие сенсоры благодаря своей чувствительности и точности могут использоваться для контроля исключительно низкого давления.

Добавим, что такие тактильные сенсоры давления могут очень хорошо прилегать к контурам человеческого тела и другим кривым поверхностям, поскольку они интегрированы в мягкие, гибкие материалы.

Ключевым преимуществом этих устройств является чувствительность, небольшой форм-фактор, использование удобных материалов, обеспечивающих беспроблемную интеграцию в носимые устройства и другие приборы. И эти сенсоры напрямую измеряют давление, не используя для этого оптику или электрические характеристики.

Тактильные сенсоры PPS представляют собой ортогональные перекрывающиеся полоски электродов. В каждой точке перекрывания электродов образуется единичный емкостной элемент. Измерения осуществляются путем селективного сканирования отдельных строк и столбцов матрицы элементов. Используя эту технологию, PPS получает тактильную матрицу, содержащую до 8192 чувствительных элементов, которые позволяют измерять давление даже на уровне 0.00069 бар или 0.52 мм.рт.ст.

Еще одно применение таких сенсоров - это использование их для ввода артериального катетера - стандартной для больницы, но сложной процедуры. Катетеры используются для непрерывного измерения давления в отделениях интенсивной терапии или при анестезии. Такое измерение давления более точное, чем неинвазивное.

Установить прохождение артерии достаточно сложно, даже для опытного персонала, поскольку диаметр артерии составляет у взрослого человека около 2.3 мм. А слабый пульс еще сильнее усложняет эту процедуру. А применение тактильных сенсоров существенно упрощает задачу.