采用空氣耦合超聲醫(yī)療設(shè)備，即時(shí)診斷中耳感染

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，美國(guó)OtoNexus Medical Technologies公司正在開(kāi)發(fā)世界上第一臺(tái)利用MEMS技術(shù)幫助兒科醫(yī)生即時(shí)準(zhǔn)確診斷兒童和成人中耳感染（中耳炎）的設(shè)備。這款醫(yī)療設(shè)備可以幫助醫(yī)生確定患者中耳是否感染，更重要的是，它能夠確定感染的類型，這將使兒科醫(yī)生能夠從容自信地判斷何時(shí)使用抗生素。這款革命性的設(shè)備采用空氣耦合超聲，以提供有關(guān)中耳狀況的有價(jià)值信息，這是當(dāng)前傳統(tǒng)耳鏡或任何其他方法無(wú)法提供的。

OtoNexus首席技術(shù)官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Mark Moehring表示：“耳鏡一個(gè)世紀(jì)以來(lái)幾乎沒(méi)有變化，它基本上仍然就是一個(gè)帶放大鏡的手電筒。OtoNexus改進(jìn)了這項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)，以支持更好的診斷，大幅改善患者診療，同時(shí)顯著降低醫(yī)療成本。通過(guò)使用專有算法和獨(dú)特的MEMS超聲技術(shù)，我們可以確定中耳中是否有液體存在，并對(duì)積液進(jìn)行表征，反映中耳四種可能的狀態(tài)：空氣即無(wú)積液（無(wú)感染）；稀液體（病毒感染）；粘性液體（細(xì)菌感染）；或固體（膠耳）?！監(jiān)toNexus通過(guò)與MEMS和傳感器開(kāi)發(fā)與制造全球領(lǐng)導(dǎo)者德國(guó)弗勞恩霍夫光子微系統(tǒng)研究所（Fraunhofer IPMS）合作，打造了這款獨(dú)特的超聲換能器。與需要凝膠與人體耦合的傳統(tǒng)超聲換能器不同，這款創(chuàng)新的換能器經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以通過(guò)人體外耳道中的空氣運(yùn)行。

Fraunhofer IPMS采用一種特殊的MEMS技術(shù)，在制造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了高度的可重復(fù)性和可靠性。該技術(shù)除了百萬(wàn)級(jí)一致性器件的固有制造能力之外，它還可以將驅(qū)動(dòng)器和評(píng)估電子器件與超聲換能器集成在一顆芯片上，使復(fù)雜系統(tǒng)更可靠、更具成本效益。此外，F(xiàn)raunhofer IPMS技術(shù)還避免使用任何違反REACH和RoHS要求的危險(xiǎn)或有毒材料。Fraunhofer IPMS采用獨(dú)特的技術(shù)在硅晶圓表面制造電容器。其電容器使用一個(gè)電極作為可運(yùn)動(dòng)的懸板，實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

Fraunhofer IPMS的技術(shù)可以激發(fā)懸板在很寬的頻率范圍內(nèi)擺動(dòng)以產(chǎn)生超聲信號(hào)。并且，這種結(jié)構(gòu)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)的發(fā)送和接收?；谶@種運(yùn)行模式的組件被稱為CMUT（電容式MEMS超聲換能器）。CMUT是30年前研發(fā)出的技術(shù)，主要應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，最近才發(fā)現(xiàn)其“殺手級(jí)”應(yīng)用：手持式超聲波設(shè)備。這種手持式低成本設(shè)備將重塑醫(yī)療超聲波應(yīng)用，初級(jí)護(hù)理師、急診醫(yī)師和護(hù)士等新用戶可以將超聲波成像作為日常工具。因此，超聲波可能成為新的“聽(tīng)診器”！根據(jù)Yole最新發(fā)布的《醫(yī)療、工業(yè)和消費(fèi)類應(yīng)用的超聲波傳感技術(shù)》報(bào)告，超聲波傳感模組2017年的市場(chǎng)規(guī)模為21億美元，預(yù)計(jì)2023年將接近60億美元，2017~2023年期間的復(fù)合年增長(zhǎng)率為18%。其中，消費(fèi)類領(lǐng)域的指紋識(shí)別和醫(yī)療領(lǐng)域的新應(yīng)用將以驚人的速度成長(zhǎng)。

利用這種MEMS超聲換能器制造的手持設(shè)備，樣式類似于傳統(tǒng)的耳鏡，用戶可以查看和保存鼓膜的圖像及超聲測(cè)量結(jié)果。超聲測(cè)量可在一秒鐘內(nèi)完成，并可與醫(yī)生熟悉的鼓膜視覺(jué)檢查同時(shí)進(jìn)行?！癋raunhofer IPMS有一個(gè)專門的超聲元件研究組，多年來(lái)積累了深厚的專業(yè)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，幫助OtoNexus實(shí)現(xiàn)了這款突破性的醫(yī)療診斷設(shè)備，”Fraunhofer負(fù)責(zé)人Harald Schenk教授說(shuō)，“我們非常高興與OtoNexus團(tuán)隊(duì)合作開(kāi)發(fā)他們的創(chuàng)新設(shè)備，將我們的MEMS專業(yè)技術(shù)推向前臺(tái)，助力他們的設(shè)備改善人們的生活。”這款設(shè)備旨在滿足所有臨床醫(yī)生特別是兒科醫(yī)生的需求，無(wú)需額外的步驟或培訓(xùn)就能夠無(wú)縫地結(jié)合到他們當(dāng)前的工作流程中，幫助縮短診斷時(shí)間并提供重要信息，使他們能夠在幾秒鐘內(nèi)準(zhǔn)確評(píng)估患者的中耳感染狀況。該設(shè)備目前正在開(kāi)發(fā)中，尚未進(jìn)行商業(yè)銷售。

關(guān)于OtoNexusOtoNexus Medical Technologies是一家私人控股公司，總部位于美國(guó)華盛頓西雅圖市。OtoNexus開(kāi)發(fā)基于MEMS超聲波技術(shù)的醫(yī)療創(chuàng)新技術(shù)，其首個(gè)應(yīng)用是易于使用且價(jià)格低廉的手持式超聲設(shè)備，可幫助兒科醫(yī)生即時(shí)準(zhǔn)確地診斷中耳感染，從而更自信地確定是否適合使用抗生素。關(guān)于Fraunhofer IPMS

Fraunhofer IPMS 150 mm MEMS晶圓

弗勞恩霍夫光子微系統(tǒng)研究所（Fraunhofer IPMS）位于德國(guó)德累斯頓，提供光學(xué)傳感器、集成電路、MEMS/MOEMS和納米電子領(lǐng)域的現(xiàn)代研發(fā)基礎(chǔ)專業(yè)技術(shù)。Fraunhofer IPMS是Fraunhofer-Gesellschaft的72個(gè)研究所之一，F(xiàn)raunhofer-Gesellschaft是德國(guó)和歐洲應(yīng)用研究的領(lǐng)先組織。