下面以光纖體壓計(jì)為例，簡(jiǎn)要介紹其裝置及原理。

光纖體壓計(jì)可以測(cè)量人體內(nèi)各部位的壓力，如膀胱、尿道和直腸等部位的壓力 ，甚至顱內(nèi)和心血管（尤其是動(dòng)脈和心室）壓力也可以用光纖體壓計(jì)來(lái)測(cè)量。 圖2為一種醫(yī)用光纖體壓計(jì)探針結(jié)構(gòu)圖，其中對(duì)壓力敏感的部分是在探針導(dǎo)管末端側(cè)壁上的一塊防水薄膜。一面帶有懸臂的微型反射鏡與薄膜相連。反射鏡 對(duì)面是一束光纖，用來(lái)傳遞入射光到反射鏡，同時(shí)也將反射光傳送出來(lái)。當(dāng)薄膜上有壓力作用時(shí)，薄膜發(fā)生形變且能帶動(dòng)懸臂使反射鏡角度發(fā)生改變。從光纖傳來(lái)的光束照射到反光鏡上，再反射到光纖的端點(diǎn)。由于反射光的方向隨反射鏡角度的變化而改變，因此光纖接收到的反射光的強(qiáng)度也隨之變化。這一變化通過(guò)光纖傳到另一端的光電探測(cè)器變成電信號(hào)，這樣通過(guò)電壓的變化便可知探針處的壓力大小。

圖2.光纖體壓計(jì)探針

醫(yī)用光纖傳感器種類還有很多，如光纖測(cè)氧計(jì)、光纖血流計(jì)、纖體溫計(jì)和光纖醫(yī)用PH計(jì)等。目前，它們的研究與應(yīng)用正受到廣泛的重視，種類也日趨繁多，功能和質(zhì)量也不斷完善，從而越來(lái)越顯示出光纖傳感技術(shù)在這一領(lǐng)域中應(yīng)用的廣闊前景。

3.CCD電荷耦合器件

CCD（Charge Coupled Device）的工作原理為：在N型、P型硅襯底的表面上，有一層SiO2絕緣層，在其上淀積一組排列整齊、相距很近的柵極。在柵極的作用下，半導(dǎo)體表面形成深耗盡狀態(tài)。圖像的光照射在半導(dǎo)體表面上，光子被吸收產(chǎn)生“光生電子”。該電子數(shù)正比于受光強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換。輸出脈沖的順序可以反映出光敏元件的位置，這就起到圖像傳感的作用。如果希望對(duì)圖像進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，CCD是很好的攝像器件，可以將拍攝的圖像信息精確的轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

CCD電荷耦合器件自70年代出現(xiàn)后，不斷完善，發(fā)展很快，出現(xiàn)了很多的CCD芯片。它們突出的優(yōu)點(diǎn)是工作穩(wěn)定、重量輕、功耗低、抗干擾性強(qiáng)、壽命長(zhǎng)，主要被應(yīng)用于各種攝像設(shè)備中［7］。由于CCD體積小，因此在內(nèi)窺鏡中和介入型治療儀器中，作為攝像部件可直接放入人體內(nèi)攝取信號(hào)，再將傳出的信號(hào)由屏幕顯示出來(lái)，方便操作者直接看到病人體內(nèi)的圖像，使形態(tài)性病變的診斷和定位變得非常清楚、可靠。

4.醫(yī)用光學(xué)傳感器的發(fā)展方向

由于半導(dǎo)體技術(shù)已進(jìn)入了超大規(guī)模集成化階段，對(duì)醫(yī)用光學(xué)傳感器的各種制造工藝和材料性能的研究已達(dá)到相當(dāng)高的水平。因此可以預(yù)測(cè)它正向著傳感器的固態(tài)化、集成化和多功能化、二維、三維的空間測(cè)量和智能化方向發(fā)展。我們可以想象將來(lái)有一天，人們可以利用光纖和先進(jìn)的半導(dǎo)體激光器件開(kāi)發(fā)出多信息超小型傳感器陣列，再利用多種信息同時(shí)測(cè)量技術(shù)，通過(guò)導(dǎo)管探針可以從心臟里同時(shí)獲得測(cè)量有關(guān)心功能的多種信息。

作者簡(jiǎn)介：王 晨光（1966年生），男，哈爾濱醫(yī)科大學(xué)物理教研室講師，從事醫(yī)用傳感器設(shè)備開(kāi)發(fā)與臨床應(yīng)用研究.

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