MEMS超声波换能技术医疗创新，即时诊断中耳感染
2018-11-14 08:57:24   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

据麦姆斯咨询报道，美国OtoNexus Medical Technologies公司正在开发世界上第一台利用MEMS技术帮助儿科医生即时准确诊断儿童和成人中耳感染（中耳炎）的设备。这款医疗设备可以帮助医生确定患者中耳是否感染，更重要的是，它能够确定感染的类型，这将使儿科医生能够从容自信地判断何时使用抗生素。这款革命性的设备采用空气耦合超声，以提供有关中耳状况的有价值信息，这是当前传统耳镜或任何其他方法无法提供的。

OtoNexus首席技术官兼联合创始人Mark Moehring表示：“耳镜一个世纪以来几乎没有变化，它基本上仍然就是一个带放大镜的手电筒。OtoNexus改进了这项基础技术，以支持更好的诊断，大幅改善患者诊疗，同时显著降低医疗成本。通过使用专有算法和独特的MEMS超声技术，我们可以确定中耳中是否有液体存在，并对积液进行表征，反映中耳四种可能的状态：空气即无积液（无感染）；稀液体（病毒感染）；粘性液体（细菌感染）；或固体（胶耳）。”

OtoNexus通过与MEMS和传感器开发与制造全球领导者德国弗劳恩霍夫光子微系统研究所（Fraunhofer IPMS）合作，打造了这款独特的超声换能器。与需要凝胶与人体耦合的传统超声换能器不同，这款创新的换能器经过优化设计，可以通过人体外耳道中的空气运行。

Fraunhofer IPMS采用一种特殊的MEMS技术，在制造过程中实现了高度的可重复性和可靠性。该技术除了百万级一致性器件的固有制造能力之外，它还可以将驱动器和评估电子器件与超声换能器集成在一颗芯片上，使复杂系统更可靠、更具成本效益。此外，Fraunhofer IPMS技术还避免使用任何违反REACH和RoHS要求的危险或有毒材料。

Fraunhofer IPMS采用独特的技术在硅晶圆表面制造电容器。其电容器使用一个电极作为可运动的悬板，实现摆动运动。Fraunhofer IPMS的技术可以激发悬板在很宽的频率范围内摆动以产生超声信号。并且，这种结构可以同时实现超声信号的发送和接收。基于这种运行模式的组件被称为CMUT（电容式MEMS超声换能器）。

CMUT是30年前研发出的技术，主要应用于医疗领域，最近才发现其“杀手级”应用：手持式超声波设备。这种手持式低成本设备将重塑医疗超声波应用，初级护理师、急诊医师和护士等新用户可以将超声波成像作为日常工具。因此，超声波可能成为新的“听诊器”！

根据Yole最新发布的《医疗、工业和消费类应用的超声波传感技术》报告，超声波传感模组2017年的市场规模为21亿美元，预计2023年将接近60亿美元，2017~2023年期间的复合年增长率为18%。其中，消费类领域的指纹识别和医疗领域的新应用将以惊人的速度成长。

利用这种MEMS超声换能器制造的手持设备，样式类似于传统的耳镜，用户可以查看和保存鼓膜的图像及超声测量结果。超声测量可在一秒钟内完成，并可与医生熟悉的鼓膜视觉检查同时进行。

“Fraunhofer IPMS有一个专门的超声元件研究组，多年来积累了深厚的专业技术和经验，帮助OtoNexus实现了这款突破性的医疗诊断设备，”Fraunhofer负责人Harald Schenk教授说，“我们非常高兴与OtoNexus团队合作开发他们的创新设备，将我们的MEMS专业技术推向前台，助力他们的设备改善人们的生活。”

这款设备旨在满足所有临床医生特别是儿科医生的需求，无需额外的步骤或培训就能够无缝地结合到他们当前的工作流程中，帮助缩短诊断时间并提供重要信息，使他们能够在几秒钟内准确评估患者的中耳感染状况。

该设备目前正在开发中，尚未进行商业销售。

关于OtoNexus

OtoNexus Medical Technologies是一家私人控股公司，总部位于美国华盛顿西雅图市。OtoNexus开发基于MEMS超声波技术的医疗创新技术，其首个应用是易于使用且价格低廉的手持式超声设备，可帮助儿科医生即时准确地诊断中耳感染，从而更自信地确定是否适合使用抗生素。

关于Fraunhofer IPMS

Fraunhofer IPMS 150 mm MEMS晶圆

弗劳恩霍夫光子微系统研究所（Fraunhofer IPMS）位于德国德累斯顿，提供光学传感器、集成电路、MEMS/MOEMS和纳米电子领域的现代研发基础专业技术。Fraunhofer IPMS是Fraunhofer-Gesellschaft的72个研究所之一，Fraunhofer-Gesellschaft是德国和欧洲应用研究的领先组织。

延伸阅读：

《医疗、工业和消费类应用的超声波传感技术》

《MEMS产业现状-2018版》

《生物MEMS和非侵入式传感器-2018版》

《微流控技术的即时需求检测应用》