什么是医用传感器?医用传感器的用途有哪些?传感器原理是什么?什么是医用传感器?医用传感器的用途有哪些?接下来,就带你了解一下吧!医学的产生是伴随着传感器的产生而来的。华佗、扁鹊所代表的中医理论中的望、闻、问、切,就是运用了人类天生的传感器:触觉、听觉、视觉、自身的感觉;追求精确的西方医学更是为此研发了一套又一套的科学仪器,从传统的听筒、钳子、小锤到如今的内窥镜、CT、B超,再到如今已经应用临床的各种手术机器人,可以说医用传感器延伸了医生的感觉器官,把定性的感觉扩展为定量的检测,是医疗设备的关键器件。随着信息技术时代的到来,医用传感器作为临床医学诊断的”口舌”,在临床医学中诊断、治疗、监护和康复等各个阶段都必不可少且意义重大,成为制约高水平先进医疗设备发展的关键技术,也是每个国家都优先发展的先锋技术,可以说,医用传感器技术的每一次进步都将带来临床医学的突破性进展。随着科学技术的日新月异,传感器在医疗领域的应用,可谓是包罗万象,应有尽有。如今年四月迅速在网络走红的电子胶囊内镜。又如挪威一家初创公司于2017年7月推出的心脏病患者可穿戴设备,就内置了一个能实时收集患者生理数据并上传至云端,在发生异常情况时迅速报警的传感器。而美国加州大学伯克利分校也于2017年7月研制出耳戴式3D打印传感器,用于测量人体核心温度。智能手表和健康及健身手环,医疗终端,云端等。近年来,针对不同疾病和创伤患者开发的传感器可谓不胜枚举,而现代的创新医疗器械产品背后,大都离不开现代的传感器功劳。一、什么是医用传感器?医用传感器是应用于生物医学领域的一部分传感器,是把人体的生理信息转换成为与之有确定函数关系的电信息的变换装置。它所拾取的信息是人体的生理信息,而它的输出常以电信号来表现。人体生理信息有电信息和非电信息两大类,从分布来说有体内的(如血压等各类压力),也有体表的(如心电等各类生物电)和体外的(如红外、生物磁等)。二、传感器原理传感器是将物理量(机械量,力学量等)的变化转化成电学量变化的一种装置。传感器一般由弹性元件,传感元件和测量电路组成。弹性元件是连接被测物体与传感元件的桥梁,是传感器的关键部件,它的结构形状,材料,加工精度,热处理工艺等都将影响传感器性能。弹性元件的加工工艺对传感器性能影响很大,一般应在粗加工之后经过热处理再进行精加工,然后进行专门的时效处理,以及为了提高弹性,减小机械滞后而进行静、动加载处理。在结构方面,要求弹性元件只受到被测物理量的作用而尽量减小其它物理量的影响。弹性元件的材料应有较高的强度和韧性,且弹性好,滞后小,疲劳极限高,有较好的淬透性。常用的材料有40CrNi、35CrMnSiA、50CrMn-SiA、和60Si2MnA等合金及弹性滞后小的铍青铜等。弹性元件的形状按受力和变形分为悬臂梁、简支梁、纯弯曲型、拉压杆、空心圆轴、圆环、园薄片和薄壁管等形状,根据不同的用途可以选用不同的形式。医用传感器是医用生物医学技术与工程技术的不断发展与结合的产物。三、医用传感器的发展从图1可见,医用传感器技术有两个发展方向,一个是传感器本身的研究开发,另一个是传感器与计算机,信息技术相结合的系统研究开发。其中传感器本身的研究开发又有两个分支,一个是有关传感器基础研究,即研究传感器所需要的新技术和新原理。据笔者多方数据库文献检索,最近十年来关于这方面的公开文献凤毛麟角,少之又少。据行内专业人士告知,十年前医用传感器新技术及新原理研究大潮已过了。而近几年更多的产业化,将研究成果转化为产品。医用传感器产品开发则越来越热,将传感器技术产品化在医疗器械产品领域更是日益火爆,一时间,可穿戴,人工智能AI,手术机器人等创新型医疗产品犹如雨后春笋一般层出不穷。现代医用传感器技术已经摆脱了传统医用传感器体积大,性能差等技术缺点,形成了智能化、微型化、多参数、可遥控和无创检测等新的发展方向。四、医用传感器的分类在医学领域,传感器种类繁多,目的用途各异,基于不同的分类基准,有不同的分类。一般医用传感器的分类如下:1.按应用形式分类植入式传感器、暂时植入体腔(或切...