基于MEMS技術(shù)的手術(shù)導航應用

MEMS慣性傳感器可靠度高(汽車(chē)行業(yè)20年的應用歷史證明了這一點(diǎn))，它在手機和視頻游戲中的成功應用說(shuō)明它在商業(yè)上極具吸引力。然而，不同應用對性能的要求大不相同，適合游戲的器件并不能解決本文所述的高性能導航問(wèn)題。對于導航，重要的MEMS性能指標是偏置漂移、振動(dòng)影響、靈敏度和噪聲。精密工業(yè)和醫療導航所需的性能水平通常比消費電子設備所用MEMS傳感器的性能水平高出一個(gè)數量級。

大多數系統都會(huì )集成某種形式的卡爾曼濾波器，以便有效合并多種類(lèi)型的傳感器?？柭鼮V波器將系統動(dòng)力學(xué)模型、傳感器相對精度和其他特定應用的控制輸入納入考慮，有效確定最切合實(shí)際的運動(dòng)情況。高精度慣性傳感器(低噪聲、低漂移、相對溫度/時(shí)間/振動(dòng)/電源變化保持穩定)可以降低卡爾曼濾波器的復雜度，減少所需冗余傳感器的數量，以及減少對容許系統工作方案的限制條件數量。

醫療MEMS的復雜性

雖然傳感器已實(shí)現各種各樣的醫療應用，從相對簡(jiǎn)單的運動(dòng)捕捉到復雜的運動(dòng)分析，但醫用傳感器的高性能要求提出了復雜且涉及到大量計算的設計挑戰。幸運的是，解決這些新一代醫療挑戰所需的許多原理均基于經(jīng)工業(yè)導航應用驗證的方法，包括傳感器融合和處理技術(shù)。在醫療導航領(lǐng)域，運動(dòng)的復雜性以及精度和可靠性要求將推動(dòng)多處理器、附加傳感器后處理、復雜算法、復雜測試和補償方案的發(fā)展。

在消費應用強烈追求小尺寸、低功耗、多軸慣性傳感器的同時(shí)，某些開(kāi)發(fā)人員同樣重視能夠在各種環(huán)境條件下穩定可靠的高精度、低功耗、高性能傳感器。與現有測量和檢測技術(shù)相比，這些慣性MEMS器件在精度、尺寸、功耗、冗余度和可及性上均有優(yōu)勢。

更多醫療電子信息請關(guān)注：21ic醫療電子頻道