來源：麥姆斯咨詢? ?

據麥姆斯咨詢報道，弗勞恩霍夫光子微系統研究所（Fraunhofer IPMS）開發了一種新型MEMS超聲換能器，或能很快應用于中耳感染（中耳炎）的快速、可靠診斷。

據麥姆斯咨詢報道，弗勞恩霍夫光子微系統研究所（Fraunhofer IPMS）開發了一種新型MEMS超聲換能器，或能很快應用于中耳感染（中耳炎）的快速、可靠診斷。目前，美國醫療器械開發商OtoNexus Medical Technologies公司正在和Fraunhofer IPMS合作開發這項創新技術，并將其應用于中耳感染診斷。他們將這款MEMS超聲換能器集成在耳鏡中，幫助醫生診斷中耳感染，確定是否真的需要使用抗生素進行治療。

對于中耳感染，特別是在嬰幼兒發病時，抗生素通常是一種可選擇的治療方案。然而，用于診斷這種疾病的醫療器械已經數十年沒有改進。因此，醫生只能提供主觀、不夠可靠的病情診斷。目前，對中耳感染的診斷準確率平均只有50%，尤其是在區分細菌或者病毒感染時。

這意味著許多嬰幼兒在沒有必要的情況下使用了抗生素。這在另一方面又增加了全球范圍內的抗生素耐藥性。Fraunhofer IPMS開發的這種新型MEMS超聲換能器可以解決這一難題，它采用空氣耦合超聲傳感實現中耳感染的準確診斷。

OtoNexus與Fraunhofer IPMS合作，應用該技術開發了一款新型耳鏡。目前，這款醫療器械正在進行臨床研究。兒科醫生和其他醫生能夠用它來檢查外耳道，特別是耳鼓后方的區域。利用這款耳鏡，醫生可以在幾秒鐘內判斷患者的中耳是否存在液體，并表征這種液體。這可以幫助醫生確定并區分中耳感染的不同階段，從而選擇適當的治療方案。

回波信號顯示感染程度

“經典的傳統耳鏡是一種光學系統，幾十年來一直沒有什么改進。”Fraunhofer IPMS物理學家Sandro Koch博士解釋說，“通過集成我們的MEMS超聲換能器，它既是發射器又是接收器，為耳鏡開拓了新的功能。”這款MEMS超聲換能器發射超聲波脈沖，然后捕獲從鼓膜反射的回波信號。根據這些信號，該耳鏡可以獲得讀出數據，從而告訴醫生中耳感染的程度。

這款革命性耳鏡的核心是基于超聲波技術的CMUT芯片

這款創新的傳感器設計具有由兩個電極組成的電容器，電極之間為充滿空氣的間隙，通過空氣介質運行。“其中一個電極是柔性的，”Koch解釋稱，“我們利用這個電極的振動來傳輸超聲波脈沖。當這個信號的回波撞擊到傳感器的柔性膜時，由此產生的振動便可以被轉換成可檢測的電信號。”利用OtoNexus開發的專有軟件可以直接分析這些回波信號。最初的臨床研究證實了分析的準確性。換句話說，這款MEMS超聲換能器的信號讀出，可以為醫生提供了可靠的中耳感染診斷。

微型化且適于大批量生產

這款革命性耳鏡的核心是一顆電容式MEMS超聲換能器（CMUT）芯片。它利用Fraunhofer IPMS開發的MEMS工藝在硅晶圓上生產。因此，這款超聲換能器具有低功耗和大規模批量生產的成本優勢。“而且，與傳統陶瓷壓電超聲換能器不同，我們的MEMS換能器可以實現微型化。”Koch說，“這是一個重要優勢，因為這意味著CMUT芯片可以更容易地集成到耳鏡中。”

采用Fraunhofer CMUT芯片的新型耳鏡目前處于原型階段，預計將在近期上市。

超聲波技術的主要應用

來源：《醫療、工業和消費類應用的超聲波傳感技術》

當然，這款MEMS超聲換能器的應用還不僅限于醫療領域。例如，這種超聲換能器還可以集成進入智能手機和平板電腦以實現手勢控制，或安裝在車輛中實現對車載信息娛樂系統的手勢控制。它們還可以為機器人提供各種功能，例如距離測量等。