MEMS超声换能器用于检测深静脉血栓，开辟新的可穿戴医疗诊断途径
2024-07-13 09:46:27 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
该可穿戴超声诊断技术被认为是下一代医用超声设备的核心，由于CMUT的低成本、可大规模生产的特性使其得以广泛应用。MEMS超声换能器的小型化体积，以及高通道数、高带宽和高灵敏度的优势，为开发一种全新的医疗诊断系统开辟了可能性。
据麦姆斯咨询报道，近日，德国弗劳恩霍夫光电微系统研究所（Fraunhofer IPMS）正在开发一种可穿戴超声诊断技术——它可以通过电容式微机械超声换能器（CMUT）的超声扫描来检测深静脉血栓（DVT）情况。
深静脉血栓介绍
电容式微机械超声换能器（CMUT）
Fraunhofer IPMS表示：“该可穿戴超声诊断技术被认为是下一代医用超声设备的核心，由于CMUT的低成本、可大规模生产的特性使其得以广泛应用。MEMS超声换能器的小型化体积，以及高通道数、高带宽和高灵敏度的优势，为开发一种全新的医疗诊断系统开辟了可能性。”
开发该MEMS换能器是欧洲地平线欧洲（Horizon Europe）创新行动计划的一部分，该计划预计耗资约956万欧元来开发名为“ThrombUS+”的便携式超声诊断装置。地平线欧洲创新行动计划在希腊、立陶宛、法国、德国、美国、意大利、芬兰和西班牙等有18个分部，预计于2027年年中完成整个项目。
“ThrombUS+”项目概况
“ThrombUS+”项目成员
希腊雅典娜研究中心（Athena Research Center）的医学科学家、该项目及ThrombUS+协调员Eleni Kaldoudi教授说：“开发用于诊断和预防血栓形成的可穿戴解决方案面临诸多挑战，我们不仅仅从技术角度来应对这些挑战，同时注重设计的合规性，该联合的优势之一在于采用设计合规的方法，而且我们在开发的早期，就关注复杂医疗器械的法律、法规和安全性要求，并将其整合用于实践，从而缩短了创新产品用于患者的时间。”
基于CMUT的可穿戴超声传感技术用于深静脉血栓的连续监测
Fraunhofer IPMS与全球领先的电容式微机械超声换能器（CMUT）制造商Vermon合作，完成了基于CMUT的可穿戴超声诊断装置的开发工作。
CMUT工作原理
CMUT有一层悬挂在衬底上的薄膜，中间形成一个宽而平的空腔。该薄膜是电容器的一个电极，衬底是另一个电极。当改变该电容器上的电势时，薄膜会发生弯曲，从而被用于发射超声波；相反地，该电容器也可以用于接收超声波，并产生电势变化。因此，基于MEMS技术的CMUT常被用于收发一体的超声探头，极大地减小体积并降低成本，赋能更多的医疗成像应用。
深静脉血栓引起的并发症
根据Fraunhofer IPMS数据显示，有大约50%的深静脉血栓患者，他们的血凝块从静脉壁脱落进入肺部，这可能导致肺栓塞。而大约25%的肺栓塞患者因此死亡。这是继中风和心脏病之后，全球第三大心血管疾病致死原因。高达三分之二的血栓患者并没有最初的症状，导致其忽略了深静脉血栓的风险。
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