Paano gumagana ang piezoelectric transducer chip ng ultrasonic fetal heart monitor? ​

Ang pangunahing teknikal na prinsipyo ng piezoelectric transducer chip
Ang tumpak na operasyon ng ultrasonic fetal heart monitor ay namamalagi sa mekanismo ng conversion ng enerhiya ng piezoelectric transducer chip . Bilang isang pangunahing sangkap na nagkokonekta sa mga signal ng elektronik at mga signal ng acoustic, napagtanto ng chip ang pag -convert ng enerhiya ng bidirectional batay sa epekto ng piezoelectric. Kapag ang elektrikal na signal ay input, ang piezoelectric na materyal sa loob ng chip ay bumubuo ng mekanikal na panginginig ng boses dahil sa kabaligtaran na piezoelectric na epekto, sa gayon ay naglalabas ng mga ultrasonic waves ng isang tiyak na dalas; At kapag ang tunog ng mga alon ay naipakita ng pangsanggol na puso at nakapalibot na mga tisyu ay kumikilos sa chip, ang positibong piezoelectric na epekto ay nagko -convert ng mekanikal na panginginig ng boses sa isang nakikilalang signal ng elektrikal. Ang proseso ng pag-convert na ito ay bumubuo ng pangunahing link ng pagsubaybay sa puso ng pangsanggol, tinitiyak ang pagiging posible ng hindi nagsasalakay na pagtuklas, at pinapanatili ang katatagan ng paghahatid ng signal sa pamamagitan ng likas na katangian ng materyal. Ang paglabas ng mga alon ng tunog na may mataas na dalas at ang pagtanggap ng mga echo ay bumubuo ng isang saradong loop. Ang chip ay hindi tuwirang sumasalamin sa matalo na batas ng pangsanggol na puso sa pamamagitan ng pagkuha ng pana -panahong pagbabago ng signal ng ECHO, na nagbibigay ng orihinal na data ng acoustic para sa kasunod na pagkalkula ng rate ng puso. ​
Ang impluwensya ng mga piezoelectric na materyales sa pagganap ng mga transducer chips
Ang pagganap ng piezoelectric transducer chips ay higit sa lahat ay nakasalalay sa mga katangian ng napiling mga materyales na piezoelectric. Ang mga materyales na ginamit sa mga sitwasyon sa pagsubaybay sa puso ng pangsanggol ay dapat matugunan ang parehong mataas na sensitivity at mababang mga katangian ng ingay. Tinitiyak ng mataas na sensitivity na ang chip ay maaaring makunan ng mahina na pangsanggol na tibok ng puso, lalo na kung ang posisyon ng pangsanggol ay variable o ang edad ng gestational ay maaga, at ang signal ay maaari pa ring kilalanin; Ang mga mababang katangian ng ingay ay binabawasan ang signal ng panghihimasok na nabuo ng sariling panginginig ng boses ng materyal at maiwasan ang kontaminasyon ng orihinal na signal ng pangsanggol na puso. Ang ganitong mga materyales ay karaniwang may matatag na piezoelectric constants at mga kadahilanan ng kalidad ng mekanikal. Sa kapaligiran ng temperatura at kahalumigmigan ng pagsubaybay sa pagbubuntis, maaari nilang mapanatili ang pagkakapare -pareho ng mga pisikal na katangian at hindi magiging sanhi ng pagbaba ng kahusayan ng conversion ng signal dahil sa pagbabagu -bago sa mga panlabas na kondisyon. Ang biocompatibility ng mga materyales ay pantay na mahalaga. Bagaman ang chip ay hindi direktang makipag -ugnay sa katawan ng tao, ang pangkalahatang aparato pagkatapos ng packaging ay dapat matugunan ang mga pamantayan sa kaligtasan ng medikal. Ang katatagan ng kemikal ng materyal mismo ay maaaring mabawasan ang mga potensyal na panganib sa kaligtasan. ​
Ang pangunahing pag -andar ng transducer chips sa pagsubaybay sa pangsanggol na puso
Sa proseso ng pagsubaybay sa puso ng pangsanggol, ang mga piezoelectric transducer chips ay naglalaro ng dalawahang tungkulin ng pagkuha ng signal at paunang pagproseso. Ang mga alon na may mataas na dalas na tunog na ito ay naglalabas ay may mga katangian ng pagpapalaganap ng direksyon, na maaaring tumagos sa dingding ng tiyan at may isang ina na tisyu ng mga buntis na kababaihan, tumpak na nakatuon sa lugar ng pangsanggol na puso, at bawasan ang pagkakalat ng panghihimasok ng mga nakapalibot na tisyu sa mga tunog na alon. Kapag ang mga tunog ng alon ay nakatagpo ng mga aktibong interface tulad ng pagbubukas at pagsasara ng mga balbula ng puso at pag -urong ng myocardial, ang signal ng echo ay gagawa ng mga regular na pagbabago sa dalas. Ang chip ay nagko -convert ng acoustic signal sa isang electrical signal waveform sa pamamagitan ng sensing ang pagbabagong ito. Kung ikukumpara sa mga ordinaryong sensor, ang chip na idinisenyo para sa pagsubaybay sa pangsanggol na puso ay naka -target sa pag -optimize sa pag -filter ng signal, na maaaring awtomatikong i -filter ang mga hindi nauugnay na mga signal tulad ng maternal vascular pulsation at paggalaw ng paghinga, at i -highlight ang katangian na dalas ng signal ng pangsanggol na puso. Ang napiling kakayahan ng pagkilala na ito ay nagbibigay -daan sa kasunod na module ng pagkalkula ng rate ng puso upang pag -aralan batay sa orihinal na data ng purer, sa gayon pinapabuti ang pagiging maaasahan ng mga resulta ng pagsubaybay. ​​
Ang mga pagsasaalang -alang sa kaligtasan sa klinika sa disenyo ng chip
Ang pagiging partikular ng pagsubaybay sa puso ng pangsanggol ay nangangailangan na ang piezoelectric transducer chips ay isama sa disenyo ng maraming mga pagsasaalang -alang sa kaligtasan sa klinikal. Ang kapangyarihan ng paghahatid ng ultrasonic ng chip ay dapat na mahigpit na kontrolado sa loob ng threshold ng kaligtasan, na dapat matiyak ang sapat na kakayahan sa pagtuklas at maiwasan ang potensyal na epekto ng mga tunog na may mataas na dalas sa pag-unlad ng pangsanggol. Ang balanse na ito ay nakamit sa pamamagitan ng pag -optimize ng kahusayan ng pag -convert ng enerhiya ng materyal, habang binabawasan ang kapangyarihan ng paghahatid at pagpapanatili ng epekto sa pagsubaybay sa pamamagitan ng pagpapabuti ng pagtanggap ng sensitivity. Ang proseso ng packaging ng chip ay nakatuon din sa kaligtasan. Ang mga materyales sa packaging ng medikal na grade ay dapat magkaroon ng paglaban sa pagdidisimpekta at mga pag-aari ng anti-pagtanda upang matiyak na walang mga nakakapinsalang sangkap na pinakawalan sa pangmatagalang paggamit at paulit-ulit na pagdidisimpekta. Ang saklaw ng temperatura ng operating ng chip ay limitado sa saklaw ng pagpapaubaya ng katawan ng tao, pag-iwas sa init na nabuo ng pangmatagalang trabaho mula sa paglipat sa bahagi ng pagsubaybay, tinitiyak ang pisikal na kaligtasan ng mga buntis na kababaihan at mga fetus.