醫(yī)用傳感器詳解來了

近年來，針對不同疾病和創(chuàng)傷患者開發(fā)的傳感器可謂不勝枚舉，現(xiàn)代的創(chuàng)新醫(yī)療器械產(chǎn)品背后，大都離不開傳感器的功勞。

相比于傳統(tǒng)中醫(yī)講究“望、聞、問、切”的診斷方式，在現(xiàn)代醫(yī)學中，傳感器在很大程度上充當了醫(yī)生的感覺器官，將定性的感覺擴展為定量的檢測，是醫(yī)療設(shè)備的關(guān)鍵器件。

  醫(yī)用傳感器的分類  

在醫(yī)學領(lǐng)域，傳感器種類繁多，目的用途各異，基于不同的分類基準，有不同的分類。一般醫(yī)用傳感器的分類如下：

1、按應(yīng)用形式分類

植入式傳感器、暫時植入體腔(或切口)式傳感器、體外傳感器、用于外部設(shè)備的傳感器。

2、按檢測種類分類

位移傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、速度傳感器、壓力傳感器、圖像傳感器等。

3、按工作原理分類

按工作原理主要分為：物理傳感器、生物傳感器、化學傳感器、生物電極傳感器。

  醫(yī)用傳感技術(shù)的發(fā)展  

從下圖可見，醫(yī)用傳感器技術(shù)有兩個發(fā)展方向，一個是傳感器本身的研究開發(fā)，另一個是傳感器與計算機信息技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)研究開發(fā)。

醫(yī)用傳感技術(shù)發(fā)展

其中傳感器本身的研究開發(fā)又有兩個分支，一個是有關(guān)傳感器基礎(chǔ)研究，即研究傳感器所需要的新技術(shù)和新原理。

近年來，醫(yī)用傳感器產(chǎn)品開發(fā)則越來越熱，將傳感器技術(shù)產(chǎn)品化在醫(yī)療器械產(chǎn)品領(lǐng)域更是日益火爆，一時間，可穿戴，人工智能AI，手術(shù)機器人等創(chuàng)新型醫(yī)療產(chǎn)品猶如雨后春筍一般層出不窮。

現(xiàn)代醫(yī)用傳感器技術(shù)已經(jīng)擺脫了傳統(tǒng)醫(yī)用傳感器體積大，性能差等技術(shù)缺點，形成了智能化、微型化、多參數(shù)、可遙控和無創(chuàng)檢測等新的發(fā)展方向。

醫(yī)用傳感器的發(fā)展已經(jīng)是制約高端、先進醫(yī)療設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，同時也是促進醫(yī)學發(fā)展的主要動力之一。

  醫(yī)用傳感器的技術(shù)要求  

傳感器核心的價值在于數(shù)據(jù)采集，其次就是精確度高。醫(yī)用傳感器作為傳感器的一個重要分支，其設(shè)計與應(yīng)用必須考慮人體因素的影響，考慮生物信號的特殊性、復雜性，考慮生物醫(yī)學傳感器的生物相容性、可靠性、安全性。

醫(yī)用傳感器的主要技術(shù)要求

1、傳感器本身具有良好的技術(shù)性能，如靈敏度、線性、遲滯、重復性、頻率響應(yīng)范圍、信噪比、溫度漂移、零點漂移、靈敏度漂移等。

2、傳感器的形狀和結(jié)構(gòu)應(yīng)與被檢測部位的解剖結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，使用時，對被測組織的損害要小。

3、傳感器對被測對象的影響要小，不會對生理活動帶來負擔，不干擾正常生理功能。

4、傳感器要有足夠的牢固性，引進到待測部位時，不致脫落、損壞。

5、傳感器與人體要有足夠的電絕緣，以保證人體安全。

6、傳感器進入人體能適應(yīng)生物體內(nèi)的化學作用，與生物體內(nèi)的化學成分相容，不易被腐蝕、對人體無不良刺激，并且無毒。

7、傳感器進入血液中或長期埋于體內(nèi)，不應(yīng)引起血凝。

8、傳感器應(yīng)操作簡單、維護方便，結(jié)構(gòu)上便于消毒。

相關(guān)醫(yī)療專業(yè)人士表示，醫(yī)療器械要求的故障率不能超過萬分之一，醫(yī)用傳感器作為各種醫(yī)療設(shè)備的核心部分，性能要求更是嚴格。

就拿最近各國都爭先搶購的呼吸機來說，一臺總重量不超過1.5公斤的呼吸機，牽涉到的零配件超過100種，其中最重要的核心硬件一個是馬達，另一個就是傳感器。比如呼吸機中應(yīng)用歷史最久的氣體流量傳感器， 它的性能好壞會直接影響到呼吸機參數(shù)的準確性和可靠性。

煒盛科技在流量傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)上已有十年的經(jīng)驗，自主研發(fā)設(shè)計的氣體流量傳感器—F1031微流量傳感器擁有多項專利，兼容性強，性能上可與進口品牌相媲美。

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F1031微流量傳感器

  醫(yī)用傳感器的應(yīng)用  

醫(yī)用傳感器的應(yīng)用大大降低了人工成本，并且有效降低了錯誤產(chǎn)生率，提高了疾病診斷的可靠性和精確性。在臨床醫(yī)學上主要應(yīng)用在以下幾個方面：

（1）提供診斷用生物體信息：如心音、血壓、脈搏、血流、呼吸、體溫等信息，供臨床診斷和醫(yī)學研究用。如心臟手術(shù)前檢測心內(nèi)壓力；心血管疾病的基礎(chǔ)研究中檢測血液的粘度以及血脂含量。

（2）臨床監(jiān)護：長時間連續(xù)測定某些參量，監(jiān)視這些參數(shù)是否處于規(guī)定的范圍內(nèi)，以便了解病人的恢復過程，出現(xiàn)異常時及時報警。如病人在進行手術(shù)前后需要連續(xù)監(jiān)測體溫、脈搏、血壓、呼吸、心電等生理參數(shù)。

（3）人體控制：利用監(jiān)測到的生理參數(shù)控制人體的生理過程。例如自動呼吸器就是用傳感器檢測病人的呼吸信號來控制呼吸器的動作，使人與正常狀態(tài)呼吸同步；又如電子假肢就是用測得的肌電信號控制人體假肢體的運動；再如體外循環(huán)的血流血壓控制等。該特點在康復機器人領(lǐng)域應(yīng)用甚廣。

（4）臨床檢驗：除直接從人體收集信息外，臨床上常從各種體液（血、尿、唾液等）樣品獲得診斷信息。（這類信息叫做生化檢驗信息，它是利用化學傳感器和生物傳感器來獲取，是診斷各種疾病必不可少的依據(jù)。）