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- 光纖傳感器在人體內(nèi)壓力監(jiān)測中的應(yīng)用
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2014/9/11
顱內(nèi)壓監(jiān)測
Chavko等[3]將光纖壓力傳感器用于監(jiān)測爆炸時大鼠腦部的壓力波。將光纖傳感器用于老鼠硬膜外顱內(nèi)壓監(jiān)測，具有很高的壓力保真度。Tamburrini等[7]將光纖壓力傳感器用于連續(xù)監(jiān)測顱內(nèi)壓，實驗結(jié)果表明光纖設(shè)備所測得的壓力結(jié)果可靠、且并發(fā)癥少。 Gelabert-Gonzalez等[8]提出Camino傳感器仍然是危重腦外科患者中最常用的顱內(nèi)壓監(jiān)測設(shè)備，該系統(tǒng)提供了可靠的顱內(nèi)壓測量，且 可以體內(nèi)重新校準(zhǔn)，技術(shù)上的并發(fā)癥發(fā)生率低。有學(xué)者設(shè)計并研制了一種可用于對顱內(nèi)壓持續(xù)檢測的非對稱型法布里-珀羅(F-P)光纖 壓力微探頭和傳感器系統(tǒng)，該探頭改善了一般F-P腔的反射響應(yīng)特性，有助于提高傳感器的靈敏度和測量范圍，壓力測試表明該傳感器能滿足對顱內(nèi)壓范圍壓力的測量。
咽部壓力測量
Takeuchi等[9]將光纖傳感器用于測量咽部壓力，對吞咽進(jìn)行分析。光纖測壓計可以充分探測出食糜運動誘導(dǎo)的食管胃橫向壓力和吸入壓力。在咽部測壓中食管胃段產(chǎn)生的壓力有重要的作用。將光纖傳感器用于患者咽部測壓，該患者沒有咽部和上消化道的功能紊亂，在 內(nèi)鏡監(jiān)測時比較光纖咽部測壓計和傳統(tǒng)壓力傳感器檢測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)光纖咽部測壓計具有光學(xué)傳感器及傳統(tǒng)固態(tài)傳感器的特征，所測得 的壓力結(jié)果與傳統(tǒng)測壓結(jié)果呈線性相關(guān)。
心血管及血液壓力監(jiān)測
Narendran等[12]介紹了一種基于白光干涉的光纖壓力傳感器。Reesink等[13]指出光纖系統(tǒng)血液壓力監(jiān)測時具有可靠性及高保真性。
Woldbaek等將一種新的光纖壓力記錄系統(tǒng)，即Samba用于記錄離體老鼠的心血管系統(tǒng)測量。實驗發(fā)現(xiàn)Samba傳感器可以準(zhǔn)確測 量鼠左心室壓力，且具有穩(wěn)定性高，不影響實驗鼠的中心血液動力學(xué)變化等優(yōu)點。1^7以匕等[15]提出利用光纖傳感器在磁共振掃描時無創(chuàng)性監(jiān)測血壓，實驗發(fā)現(xiàn)MRI檢查與非侵入性的光纖傳感器測壓具有兼容性。Tucker-Schwartz等[16]使用了精密的光纖壓力傳感器和 一個新的信號分析法，用于識別可允許安全穿刺進(jìn)入心包腔的壓力頻率。實驗表明，使用壓力頻率信號識別心包穿刺的部位具有很高 的功效，該結(jié)果可以為心臟病專家提供心包壓力頻率信號，這樣可以更安全地行心包穿刺，并為某些心臟病患者提供重要的治療方法。
椎間盤壓力測量
Guehring等[17]將光纖壓力傳感器用于測定椎間盤壓力，發(fā)現(xiàn)光纖壓力傳感器裝置是一種評價椎間盤壓力的一種準(zhǔn)確方法，且不會對椎間盤造成重大損傷。Nesson等[18]將微型光纖壓力傳感器用于測量椎間盤破裂時壓力，實驗發(fā)現(xiàn)，光纖傳感器測出的椎間盤核壓力與外 在負(fù)載的壓力呈線性相關(guān)，且這種線性關(guān)系與之前測得人類和豬椎間盤破裂時壓力的結(jié)果一致。Dennison等[19]使用光纖布拉格光柵測 量腰椎間盤壓力，所測得的數(shù)據(jù)與之前使用其他類型傳感器測得的壓力一致，且與現(xiàn)有的壓力測量方法相比，使用光纖布拉格光柵測 量壓力對脊柱生物機(jī)械學(xué)有很少的破壞性。
分娩時子宮壓力測量
Svenningsen將光纖傳感器用于測量子宮內(nèi)壓力，光纖傳感器由兩端分開的光纖束組成，該光纖束末端由壓力敏感的不銹鋼膜組成。
光纖在圓錐體發(fā)光，其強度由光纖的物理性能決定。大量孕婦分娩實驗結(jié)果表明該光纖傳感器測得的壓力與實際內(nèi)壓力高度一致性， 且不會對胎兒有損害。
結(jié)腸壓力測量
Arkwright等[28]使用光纖導(dǎo)管測量結(jié)腸壓力，發(fā)現(xiàn)該傳感器可以記錄人類結(jié)腸的24 h蠕動收縮，并能分析結(jié)腸復(fù)雜的運動模式。
足底壓力和剪切力測量
Delbridge等提出剪切力是潰瘍進(jìn)展的一個重要的組成部分。Wang等[32]將光纖傳感器用來測量足底壓力和剪切力，該傳感器由被彈 性襯墊分開的垂直于行和列的光纖纖維組成，兩束相鄰垂直光纖維的物理形變引起強度衰減以宏觀彎曲形式表現(xiàn)出來，以該彎曲為基 礎(chǔ)，繪制正常的和剪切壓力圖，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)該傳感器可以用來測量足底壓力和剪切力，且重復(fù)性較好。
食管曲張靜脈壓力監(jiān)測
作者與醫(yī)療器械公司合作，開發(fā)“光纖壓力傳感器的食管曲張靜脈測壓系統(tǒng)”，該光纖壓力傳感器由光接收器、光電轉(zhuǎn)換、 數(shù)模轉(zhuǎn)換光源和電源管理等5個模塊組成，設(shè)計一個包括壓力敏感探頭(由加拿大opsens solutions研制)、接收裝置和數(shù)據(jù)處理終端 為一體的測量系統(tǒng)，將壓力敏感探頭過內(nèi)窺鏡的活檢通道置于探測部位，再將探頭獲取的壓力應(yīng)變光信號通過光纖傳導(dǎo)至接收裝置， 在接收裝置中設(shè)置光電轉(zhuǎn)換模塊和模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換模塊，依次將測量數(shù)據(jù)調(diào)并轉(zhuǎn)換為模擬電信號再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。選擇一款合適的掌上電腦(PDA)作為采樣信號的處理終端，通過數(shù)據(jù)接口與接收裝置鏈接，分析報告并記錄存儲測量數(shù)據(jù)�？椎聺櫟萚40]研究發(fā)現(xiàn)該傳導(dǎo)系統(tǒng)可通過胃鏡活檢孔通道2 mm插入，性能測試可獲得穩(wěn)定的壓力曲線，但更大范圍臨床病例檢測尚在進(jìn)一步研究中。
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