医用传感器lzy_1课件.pptVIP

三、传感器的分类 　 传感器种类繁多, 功能各异。由于同一被测量可用不同转换原理实现探测, 利用同一种物理法则、化学反应或生物效应可设计制作出检测不同被测量的传感器, 而功能大同小异的同一类传感器可用于不同的技术领域, 故传感器有不同的分类法。 医用传感器的用途和分类 按工作原理分类 传感器 物理传感器: 利用物理性质和物理效应 制成的传感器。 化学传感器: 把人体内某些化学成分、 浓度等转换成与之有确切 关系的电学量的器件。 生物传感器：利用生物活性物质具有的 选择识别待测生物化学物 质的能力而制成传感器。 医用传感器的特性和要求 医用传感器的设计与应用须考虑  ◆人体的复杂性及生理信号的特殊性；  ◆生物医学传感器与人体的生物相容性、可靠性、安全性等等。 医用传感器的特性和要求 医用传感器的特性：一般要求 (1)足够高的灵敏度，能够检测出微弱的生物信号。 (2)尽可能高的信噪比，以便在干扰和噪声背景中提取有用的信息。 (3)良好的精确性，以保证检测出的信息准确、可靠。 (4)足够快的响应速度，能够跟随生物体信息量的变化 (5)良好的稳定性，保持长时间检测漂移很小，输出稳定。 (6)较好的互换性，调试、维修方便。 医用传感器的特殊要求 (1)与人体接触、特别是植入体内的传感器材料必须是无毒的，并且与生物体组织具有良好的相容性，长期接触不会引起排异、炎症等不良反应。 (2)传感器在进行检测时，不能影响或者尽可能少影响正常的生理活动，否则检测的信息将是不准确的。 (3)传感器应具有良好的电气安全性，特别是与体内接触的传感器应按照防止微电击的电气安全标准具有良好的绝缘性能。 (4)传感器在结构上和性能上要便于清洁和消毒，防止有害物质交叉感染。 医用传感器的发展 传感器产业是国内外公认的具有发展前途的 高技术产业，它以其技术含量高、经济效益好、 渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。 智能化 微型化 多参数 遥控 无创检测 目前的智能化传感器由多片模块组成, 其中包括微传感器、微处理器、微执行器和接口电路, 它们构成一个闭环工作微系统, 有数字接口与上位计算机控制相连。一般说来, 智能化传感器应具有以下功能: 可以根据输入信号值进行判断和制定决策 可以根据软件控制做出多种决定 可以与外部进行信息交换, 有输入输出接口 具有自检测、自修正和自保护功能 微传感器的特征之一就是体积小,其敏感元件的尺寸一般为微米级, 是由微机械加工技术制作而成的, 包括光刻、腐蚀、淀积、键合和封装等工艺。 如药片大小的可测量胃液成分的“电子药丸”微传感器,可像药片一样口服, 内装有无线发射器, 可将胃液信息直接通过无线电发送到体外, 使医生及时了解胃液情况。 10mm×50mm 由若干种敏感元件组成的多参数传感器则是一种体积小而多种功能兼备的探测系统,可借助于敏感元件中不同的物理结构或化学物质,及其不同的表征方式, 用单独一个传感器系统来同时测量多种参数, 实现多种传感器的功能。 多参数传感器系统由若干种各不相同的敏感元件组成, 可同时测量多种参数。 如人造皮肤触觉传感器, 这种传感器系统由PVDF材料, 无触点皮肤敏感系统以及具有压力敏感传导功能的橡胶触觉传感器等组成, 对产生触觉的多个参数都敏感。 遥控技术近些年来与传感器技术的结合形成了另一种新型的可遥控传感器。在临床医学领域, 很多情况下需要在患者体内植入或让患者吞服一些检测体内各种参数的传感器或定期释放药物的装置,在这种情况下, 遥控技术便使得在体外控制这些传感器成为可能。 如消化道药物释放电子胶囊 无创检测成为近年来传感器发展的另一个热门方向, 通过改变敏感元件或检测原理来实现无创检测也成为现代临床诊断研究的重点领域。 由康普生公司生产的指夹式无创血流参数检测仪采用指夹式光电容积血流脉搏波传感器固定在人体指端进行检测, 可定量检测出人体心搏出量、外周阻力、血管弹性、血液粘性和微循环状况等方面的十几项血流指标参数, 显示每项参数的实际测量值、变化趋势, 供与正常值范围比较。 生物医学传感器 李正义 生物医学工程学院 E-mail: 455391187@ 课程的地位与特点 生物医学工程学是20世纪中期才发展起来的一门工、医、理等学科高度交叉的