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医疗微创手术离不开传感器的发展行业资讯

2022-12-14 22:20:28

医疗微型传感器对于连接器有何性能要求?

传感器引导技术推动外科手术创新。传感器引导的医疗技术,如机器人辅助手术、内窥镜诊断和电磁导航支气管镜等,使得外科医生能够通过微创手术(MIS)执行精确治疗,加速患者康复。机械臂结合该部位的三维可视化,使医生可以通过一个小切口进入内部结构,并精确执行和控制显微镜。力、位置和扭矩传感器引导仪器,温度传感器有助于在麻醉期间监测病人。

医疗场景

连接器 

Amphenol先进传感器类型SC系列

传感器应用的另一个医学技术是内窥镜检查。安装在软管上的内镜仪器通常用于耳、鼻和喉手术的视频监控。它们也被用于心脏病患者的电生理学检查或者肺、脊柱和神经外科等复杂手术。内镜相机使用传感器结合光学互连,创建身体内部结构的图像。

连接器

Hirose电气公司的内窥镜连接器包括BF4M系列光有源连接器,它提供高速信号传输。

在电磁(EM)导航系统中,跟踪病人体内信号的仪器正在增长。比如,内窥镜穿过一个肺的无数分支,电磁场引导仪器到需要检查的区域,进入以前传统导管技术无法进入的区域。这些外科手术导航系统用于手术室、门诊中心和步入式手术中心。

电磁场捕获病人体内器官结构并将状况传送到体外,使外科医生可以确定第一个切口的精确位置。例如,大脑中的生长和肿瘤很难被准确定位和到达。区域的精确位置可以最大限度地减少与软组织的接触,并减少在此过程中损伤血管和神经末梢的风险。

金属物体,或多路磁发生器和接收线圈组成定位器和跟踪器,被用来稳定信号。准确信号可以提高手术精度。

EMI 电磁干扰

手术台和病人病床通常含有导电材料,产生电磁干扰(EMI)导致失真。然而,它们都是静态结构,所以来自它们的干扰可以在手术前被映射出来,所以在手术期间定位患者数据可以被优化。

医疗环境

“在当今MIS和机器人程序中,手术室里有更多的成像设备和机械臂。脊柱手术中,手术空间中有很多金属结构,比如:透视c臂、金属机器人部件、以及各种手术和固定工具等。由于在手术区域内外移动,它们不能在手术前被绘制出来。电磁系统必须检测到是否存在电磁干扰,并减轻由它们造成的位置失真。”为医疗设备开发电磁跟踪解决方案的Radwave公司首席执行官Andrew Brown说。

Brown解释说:“传统体积庞大的电磁场发生器与常用的CT(计算机断层扫描)或透视等成像设备不兼容。他们也没有检测或对电磁引起的扭曲进行校正,导致不准确性。在经常使用荧光镜、机器人和其它金属物体等设备环境中尤其如此。”

他说,频率干扰也是一个问题。一些较老的电磁系统使用较宽电磁频段,通常会对医疗设备产生干扰,例如心电图,或来自透视c臂的图像。这意味着旧的电磁系统不能同时使用或相互接近。

该公司与TT电子公司合作,开发了一个可定制、模块化的电磁跟踪平台,用于外科手术过程中使用的诊断和治疗设备。它由一个控制单元和一个聚碳酸酯天线(或现场发生器)组成,它被放置在病人和手术台之间,或集成到手术台中。第三个元素是具有五或六维度(DOF)导航的传感器。

当该设备与电磁跟踪系统配对时,传感器会在手术过程中向医生显示该设备的精确位置。TT电子的业务发展总监Garrett Plank说:“关于传感器的几何形状,不同传感器几何形状,传感器设计配置,以及组件内传感器数量可以驱动该设备的5或6自由度的导航特性。”

成功的手术依赖于手术团队熟练的手和敏锐的眼睛。但随着医疗手术继续扩大技术合作伙伴,在手术室中将继续使用各种微型化传感器。

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