美新半导体以高精度感知,赋能医疗设备创新

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随着医疗设备向数字化、智能化和微型化方向发展,传感器正在成为连接人体、医疗器械与数字系统的重要入口。

从手术过程中的实时定位,到可穿戴设备对运动状态的持续监测,再到电子血压计对测量姿态的识别,医疗设备需要感知的信息越来越丰富,对精度、功耗、体积和可靠性的要求也在不断提升。

围绕精准医疗与健康监测等应用,美新半导体以医用级3轴线性磁传感器和3轴电容式加速度计为核心,持续拓展在手术导航、种植牙、穿刺引导、医疗可穿戴设备、助听器及电子血压计等场景中的应用,为医疗设备提供更加精准、稳定和低功耗的感知支持。

精准感知,成为医疗设备进化的关键支点

在传统医疗设备中,影像系统主要负责呈现人体内部结构。但随着手术导航、介入治疗和微创操作不断发展,医疗设备不仅需要“看见”人体组织,还需要实时掌握手术工具的位置、方向和运动轨迹。

另一方面,越来越多医疗设备正从医院延伸至家庭和个人日常生活。智能手环、助听器、电子血压计等产品需要长时间运行,并根据佩戴者的运动、姿态和操作状态作出响应。

这意味着,医疗设备需要具备更加多元的感知能力:既要对医疗器械进行高精度空间定位,获得工具在三维空间中的位置和姿态信息,也要识别人体或设备的运动状态,为健康监测、智能唤醒和测量辅助提供数据支持。

针对不同需求,美新半导体通过医用级3轴线性磁传感器和3轴电容式加速度计,从空间定位、运动检测、姿态识别等多个维度,为医疗设备构建感知基础。

高精度磁感知,构建医疗器械三维定位能力

在外科手术、介入治疗及牙科操作中,医生需要实时了解医疗器械与人体组织之间的位置关系。尤其是在操作空间有限、工具容易受到遮挡的情况下,仅依靠视觉或传统影像信息,往往难以持续、准确地掌握器械运动轨迹。

美新半导体医用级3轴线性磁传感器可与磁场发生装置配合,获取实时三维空间数据,实现对医疗设备或操作工具的位置和方向追踪。

在外科手术导航场景中,传感器可帮助导航系统保持手术工具与医学影像之间的位置同步。当手术工具移动时,系统能够持续获取其三维位置及运动轨迹,为医生提供更加直观的操作参考。

在种植牙应用中,传感器可集成于牙科工具中,对钻头的位置、方向及运动过程进行实时追踪,辅助医生掌握钻孔路径和深度,提升操作过程的可控性。

在超声穿刺引导场景中,医生通常需要同时操作超声探头和穿刺针。由于穿刺针的显示效果容易受到角度和组织环境影响,针尖位置有时并不容易判断。借助磁传感器的空间定位能力,系统可以识别穿刺路径并追踪针尖位置,帮助医生更加直观地掌握穿刺方向。

医疗应用对传感器的精度、稳定性和小型化提出了较高要求。美新半导体医用级3轴线性磁传感器MMC5983MA-E基于AMR技术,具备零偏温漂小、磁滞小、噪声低等特点,并针对0℃至50℃范围内的零偏温漂进行控制,以提升定位的准确性和可靠性。

另外一款医疗产品采用了美新超小尺寸晶圆级封装兼超薄设计的3轴线性磁传感器,可集成于医用导管、小型手术工具及其他空间受限的医疗器械中,为穿刺针引导等高精度医疗定位应用提供了关键支持。

低功耗MEMS感知,赋能医疗健康设备智能化

除了面向精准定位的磁传感器,美新半导体3轴电容式MEMS加速度计也广泛应用于医疗及健康设备中的运动检测、姿态识别和智能唤醒。

与医院内的大型医疗设备不同,可穿戴设备和家庭医疗产品通常需要长时间运行,对体积、功耗和续航提出了更高要求。MEMS加速度计能够持续感知设备的运动、方向和姿态变化,并在特定动作或状态出现时唤醒系统,减少主控芯片长期运行带来的能源消耗。

在医疗可穿戴设备中,美新半导体MXC3500AL可用于连续监测、运动识别、体能管理及交互控制,并支持单击、双击、三击中断唤醒。通过硬件动作检测,设备可以在需要时快速唤醒,在静止或非工作状态下维持低系统功耗。同时,MXC3500AL配备1.5KByte FIFO,可减少主控芯片的唤醒频率,进一步提升系统能效。

在助听器等个人辅助设备中,美新半导体MC3630可通过低功耗方式持续检测设备状态,并在需要时触发系统唤醒。其嗅探模式功耗可低至0.4μA,适用于需要保持常开检测的医疗及可穿戴设备,有助于减少无效运行时间、延长电池使用时间。

在上臂式电子血压计中,美新半导体MC3416则可用于运动和姿态检测。当用户在测量过程中出现明显移动时,设备可及时发出提示,减少运动对测量结果的影响;同时,通过检测上臂角度,还可帮助用户保持更加合适的测量姿态,降低因手臂位置过高、过低或姿态不当带来的测量偏差。

凭借低功耗、智能唤醒、动作中断和数据缓存等能力,美新半导体3轴电容式MEMS加速度计可为医疗可穿戴设备、助听器、电子血压计等产品提供稳定的运动与姿态感知支持,推动医疗健康设备进一步向小型化、智能化和长续航方向发展。

以多维感知,拓展智慧医疗新边界

从手术室里的三维定位,到日常生活中的健康监测,传感器正在不断拓展医疗设备的感知边界。

美新半导体医用级3轴线性磁传感器面向手术导航、种植牙及穿刺引导等精准医疗场景,提供稳定的位置与方向感知能力;3轴电容式MEMS加速度计则依托运动检测、姿态识别和智能唤醒等功能,为医疗可穿戴设备、助听器及电子血压计等产品构建低功耗、高效能的运动感知基础。

两类传感器分别聚焦空间定位与运动感知,从器械端到用户端形成多维感知协同,帮助医疗设备更精准地识别空间位置、运行状态与用户行为,为设备控制、操作辅助和人机交互提供关键数据支撑。

面向医疗设备微型化、智能化和家庭化的发展趋势,精准感知正成为推动产品创新与体验升级的重要底层能力。未来,美新半导体将持续深化磁传感器与MEMS传感器领域的技术积累,以更高精度、更低功耗、更小尺寸的产品与解决方案,赋能智慧医疗设备创新,拓展多元化医疗健康应用边界。

责编: 爱集微
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