Loại cảm biến Gia tốc / Vị trí Độ nghiêng Góc / Tốc độ góc Giao động Chấn động Liên hợp cảm biến
Ngày nay, các cảm biến gia tốc và cảm biến vận tốc góc được chế tạo bằng cơng nghệ MEMS và có mặt trong rất nhiều loại thiết bị điện, điện tử. Những cảm biến dựa trên cơ chế quán tính, tiêu thụ ít điện năng, và có kích cỡ nhỏ như thế này rất có ích đối với bất kỳ ứng dụng nào có liên quan tới chuyển động, và thậm chí với những ứng dụng mà sự bất động là điều tối quan trọng. Bảng 1.3 liệt kê một số ứng dụng y tế cụ thể sử dụng cảm biến IMU [23], [24].
1.3.2 Ưu thế của IMU trong y tế
Việc sử dụng các cảm biến IMU để hỗ trợ cho hoạt động ước lượng chuyển động đã trở nên rất phổ biến. Thông thường, cảm biến IMU được dùng kèm với các thiết bị định hướng khác như GPS. Do hệ thống GPS hoạt động dựa vào kết nối với các vệ tinh trên quỹ đạo nên khi kết nối này khơng ổn định thì các cảm biến IMU sẽ được sử dụng để tiếp tục định vị. Các loại cảm biến khác như camera và cảm biến từ trường cũng có thể được dùng, tùy theo mục tiêu về hiệu năng hay điều kiện môi trường. Mỗi loại cảm biến đều có những ưu và nhược điểm riêng. Lúc này cảm biến IMU có thể nâng cao độ chính xác của các loại cảm biến khác do không bị ảnh hưởng bởi cùng một loại nhiễu. Ngồi ra cảm biến IMU có khả năng hoạt động độc lập dựa vào quán tính mà khơng cần đến các hạ tầng bên ngồi như vệ tinh, từ trường, hay camera. Các kiểu cảm biến chuyển động chính cùng với điểm mạnh, các hạn chế và khả năng ứng dụng trong y tế được liệt kê trong Bảng 1.4.
Trong khi định vị dùng GPS có khả năng bị mất liên lạc vệ tinh và định vị dùng camera trong y tế cũng có khả năng bị chắn tầm nhìn thì các định vị dùng cảm biến IMU có khả năng định vị độc lập. Như vậy, cảm biến IMU có tiềm năng ứng dụng lớn hơn các loại cảm biến khác trong y tế.
Một trong những ứng dụng y tế được liệt kê trong Bảng 1.3 có liên quan đến việc sử dụng các cảm biến IMU để tăng độ chính xác trong việc lắp khớp gối, khớp hơng nhân tạo nhằm giảm sai lệch của các khớp ghép xuống dưới 10. Hiện nay, có đến hơn 95% các ca thay tồn bộ khớp gối chỉ dựa vào các kỹ thuật cơ khí thuần tuý để lắp ghép với mức sai lệch đến 30 hoặc cao hơn.