光纤传感技术在生物医学工程中的应用

光纤传感技术是世界上正在兴起的新型传感技术，它是光纤通讯技术和集成光学技术发展的结晶，也是现代传感技术发展的方向之一。本文简述生物医学工程中的光纤传感技术，并介绍了一些新型的光纤传感器的结构和工作原理。     

医学中的光纤干涉仪

光纤传感器的优点是众所周知的,它已经成为传感器的一大分支.光纤传感的方式主要分为强度型和相位型,强度型的传感器比较多,它的装置简单,易于实现;相位型的需要光纤干涉仪,一般比较困难,但它的精度比较高.相位型传感技术在医学中的应用,主要有:强相干技术,弱相干技术,以及部分相干技术(PCI).它们的代表应用分别有:高强度超声波光纤干涉传感器,光干涉成像技术(OCT),基于PCI的眼科生物测试仪等.     

穿戴式生物传感系统的研究新进展

穿戴式生物传感系统是近年发展起来的一种新型生命参数动态监测系统。该系统通常由无线的小型传感器、手持单元和专家系统构成。其中，穿戴式生物传感器和数据分析处理部分足生物传感系统中的两大技术。其研究发展分基础和应用两方面。在未来的发展中，穿戴式生物传感器将与多学科相结合并向小型化、智能化方向发展。     

光纤传感器的基本原理及在医学上的应用

目的：本文的目的简要介绍光纤传感器的基本原理和简单分类，重点阐述传光型光纤传感器在医学的压力、流速、pH值等五方面的应用。方法：光纤传感器基本原理是将光源发出的光经光纤送人调制区，在调制区内．外界被测参数与进入调制区的光相互作用．使光的强度、频率、相位、偏振等发生变化成为被调制的信号光。再经光纤送入光探测器、解调器而获得被测物理量。光纤传感器按其传感原理可分为两大类：一类是传光型传感器，另一类是传感型传感器。结果：目前在医学上应用的主要是传光型光纤传感器。光纤传感器主要优点：小巧、绝缘、不受射频和微波干扰、测量精度高。医疗上的图象传输是传输型光纤传感器应用中很有特色的一部分。只需将许多光纤组成光纤束，就可以做成能有效地使图象空间量子化的传感器。自从光导纤维引入到内窥镜以后，扩大了内窥镜的应用范围。光导纤维柔软、自由度大、传输图象失真小、直径细等优点使得各种内窥镜检查人体的各个部位几乎都是可行的，且操作中不会引起病人的痛苦与不适。其中光纤血管镜已应用于人类的心导管检查中。在进行激光血管成形术时，血管镜可提供很多重要的信息，用以引导激光辐射的方向，选择激光的能量和持续时间，并可了解在成形术后的治疗效果。光纤内窥镜不仅用于诊断。也正进入治疗领域中，例如用于做息肉切除手术等。微波加温治疗技术是当前治疗癌症的有效途径，但微波加温治疗癌症技术的温度难以控制，而光纤温度传感器恰可以对微波加温治疗癌症的有效温度进行监测，从而使温度不致于过高杀死人体的正常细胞，也不会过低达不到治疗目的，使癌细胞进～步扩散。光纤温度传感器在癌症治疗方面的研究和开发正日益兴起。结论：     

穿戴式生物传感系统的研究新进展

穿戴式生物传感系统是近年发展起来的一种新型生命参数动态监测系统。该系统通常由无线的小型传感器、手持单元和专家系统构成。其中,穿戴式生物传感器和数据分析处理部分是生物传感系统中的两大技术。其研究发展分基础和应用两方面。在未来的发展中,穿戴式生物传感器将与多学科相结合并向小型化、智能化方向发展。     

自动恒温KTP激光治疗仪

激光治疗与诊断各种疾病已是现实。三十多年来,激光应用技术已经逐步深入到医学发展的各领域中,而且已经解决了医学中的许多难题,这说明激光治疗仪已成为医学中不可缺少的重要医疗器械。下面,我们将最新研制的自动恒温KTP激光治疗仪控制系统予以报道。1　自动恒温控制结构图首先给出KTP激光治疗仪自动恒温控制结构图,图中,各电器单元经过优化组合后,分别承担不同功能,恒温传感导线及光纤贯穿在医用硅胶管中;光纤末端与检温传感探头密封安装在微型透明容器内,组合成一种特殊的光纤探头。这一装置类似胃镜探测仪,可伸展到食道、胃及人体内…     

在光纤芯片上进行高速个体化全基因组测序

新近发展的在光纤芯片上做高通量测序的技术，可以将人类全基因组序列的测定时间由目前所用的10年时间缩短到100d。光纤芯片上的基因组测序结合了磁珠、乳液PCR和焦磷酸测序法等技术，利用光纤优良的表面性质和有效的加工工艺，将光纤制作成一种基因芯片。在芯片上用磁珠来耦联DNA、RNA等微量反应物。乳液PCR可以获得大量的不同的基因组DNA片段。乳液PCR和光纤芯片都是由于有了磁珠作为微量反应物的载体，从而可以将反应一再小型化。而这些技术的结合，工作效率是目前常规的测序方法的100多倍。成功实现了基因组测序反应小型化、高通量化的思想，大大降低了成本，减少了完成全基因组测序的时间。     

柔性可穿戴传感系统设计

人口老龄化及老年人慢性病患病率的增加,给家庭和社会带来了巨大的经济负担。新型非侵入式可穿戴传感系统不仅可以连续实时地监测人们的重要生理体征,评估个人健康状况,并且可以提供高效、便捷的信息反馈,从而减轻老年人慢性病带来的健康风险。本文围绕可穿戴生理信号及运动信号监测,开发了一套针对人体生理信号和行为信号检测的可穿戴系统,探索了柔性可穿戴传感技术的设计以及在传感系统中的应用。系统包含了智能帽、智能衣、智能手套和智能鞋垫,可实现对人体生理信号和运动信号的长程连续监测。文章对系统进行了性能验证,同时将新型传感系统和商用设备进行比较。评估结果表明,新型系统的性能与现有系统相当。总之,新型柔性传感系统为生理和运动信号监测提供了一种精准、可拆卸、可扩展、用户体验友好和舒适的解决方案,有望用于远程医疗监测,为医生/患者提供个性化信息监测、疾病预测和诊断。     

光纤血气图示仪

血气的动态监测是基础医学与临床医学中的重要课题,为解决此问题人们探索了多种途径和方法并采用了种种措施,目前已广泛应用于临床医学之电化学隔膜式传感器的不足之处是灵敏度不够高,反应时间慢.微型化不甚方便,清洗技术也需加改进等。随着光纤技术的问世,光纤传感器也应运而生。目前认为几乎所有的传感器都可以光纤传感来取代。后者具有抗电磁场干扰力强可以实时测定,容易微型化和实现远程测量灵敏度高等特点。同济医科大学生物医学工程研究室承担重点攻关研究项目——激光血气图示仪主要应用于临床、卫生医学、基础医学及有关的科学研究。由于采用了微机和光电高技术,反应时间快、实时测定、随意冻结、声光显示,随机打印,使用方便,与国际上ABL—30相比较有明显的优势(R=0.976)。     

基于表面等离子体共振传感技术检测小分子物质的研究进展

表面等离子体共振（sPR）传感技术是近年发展起来的一种新的光学检测技术,它将生物学、高分子化学及传感技术结合,形成具有快速、灵敏、特异以及操作简便的检测技术。概述了应用SPR传感技术进行小分子物质检测的原理、主要方法及研究进展,分析了该方法的优势与缺陷,并对其发展前景进行了展望。     

味觉传感技术的最新发展

生物味觉及其传感技术的研究已在国际上列为生物医学传感技术的重要发展方向之一。本文就近年来在味觉的识别机理、味觉传感器的研究、生物味觉的模拟及其模式识别的研究和最新发展趋势作一综述。     

味觉传感技术的最新发展

生物味觉及其传感技术的研究已在国际上列为生物医学传感技术的重要发展方向之一。本文就近年来在味觉的识别机理、味觉传感器的研究、生物味觉的模拟及其模式识别的研究和最新发展趋势作一综述。     

纳米传感技术及其在生物医学中的应用

目前人们已研制出了尺寸在微米、纳米量级的生物传感器和生物图像传感器 ,这些传感器的共同特点是 :体积小 ,分辨率高 ,响应时间短 ,所需样品量少以及对活细胞的损伤小 ,可进行微创甚至无创测量。此外 ,由于响应时间可以缩短到毫秒级 ,所以可用于测量细胞的瞬态、突发性变化 (如细胞分裂、死亡等 )。目前 ,纳米生物传感器主要采用纳米光纤探头及相应的光学检测方法 ,相对于此前的超微玻璃电极而言 ,具有可靠性高、一致性好、互换性好以及制备容易等特点。此外 ,由于采用了光纤及相应的微机械加工制备技术 ,使纳米生物传感器比前期的超微电极具有更小的尖端尺寸。本文叙述了近年来国际上在纳米生物传感技术方面的研究成果和进展 ,介绍了它们的制备方法、性能指标和应用领域 ,以及我们进行的有关细胞传感器的研究成果。最后 ,对该领域的发展进行了展望     

FGZ—3半导体激光治疗机设计与研制

本文介绍一种具有多波长激光输出的半导体激光治疗机的设计与研制，采用新型的瓦级单量子阱半导体激光翼、ＨｅＮｅ激光器与Ｙ型光纤耦合器，整机可从单光纤或四路光纤输出８１０ｎｍ、６３２．８ｎｍ两种激光。本机在激光生物医学应用中获良好效果。     

适配体上转换发光生物传感技术在食品安全快速检测中的应用

食品安全快速检测技术在预防医学领域扮演着至关重要的角色.传统理化检测方法存在耗费大、操作难、检测环境要求高等问题,不能满足质量安全监督中快速现场筛查的需求,正逐步被新兴的快速检测传感技术代替.新型适配体上转换发光生物传感技术建立在功能化上转换发光纳米材料与适配体技术相结合基础上,是一种新兴快速检测技术.与传统免疫荧光技术相比,其灵敏度高、特异性好、稳定性强,广泛应用于快速检测中.对上转换发光技术及适配体技术进行了简要介绍,对基于适配体的上转换发光生物传感技术及其在食品安全检测领域的应用进行了综述;根据目前的应用领域,指出了该技术存在的瓶颈及未来的发展趋势,为该技术在食品安全及多领域的应用提供了参考.     

嗅觉和味觉图象传感技术的研究进展

本文介绍了嗅觉和味觉图象传感技术的基本原理、嗅觉和味觉图象传感器的研制，介绍了表面光伏技术ＳＰＴ及半导体技术在嗅觉和味觉图象传感器中的应用，阐述了这种化学图象检测方法一些独特的优点和它在人工嗅觉和味觉及其它生物化学传感技术方面的应用，最后本文简要地讨论了基于化学图象的一些信息处理和模式识别方法以及这种新技术的发展前景。     

可穿戴式设备分类及其相关技术进展

可穿戴式设备是一种新型的人机交互方式,对提升用户的环境感知、获取自身状态和"无处不在"的计算能力起着不可替代的独特作用,自2013年以来,已经井喷式地出现在我们身边。文中对已经面世和文献报道过的大部分可穿戴式设备按照功能和佩戴位置进行了分类;对可穿戴式设备使用的传感技术、无线通信技术、电源管理技术、显示技术、大数据等相关技术进行了概述;最后对可穿戴式设备发展存在的挑战进行了剖析,并对可穿戴式设备的发展趋势进行了展望。     

免疫生物传感技术研究进展及其在医学检验中的应用

免疫生物传感是基于抗原抗体结合免疫反应原理基础上的生物传感器技术。本文综述了国内外免疫生物传感技术研究进展及其在医学中的应用。     

新型直肠肛管测压装置的研制

近年来 ,直肠肛管测压已进入新的时代 ,但由于现代化测压装置价格昂贵 ,近期内在国内推广应用时机尚未成熟 ,而传统测压装置又无法适应肛肠外科的发展。因此 ,有必要研制成本低廉又便于推广应用的新型直肠肛管测压装置。我们应用现代技术从探头、压力传感器及电子计算机硬、软件系统等三个方面对直肠肛管测压装置进行改进 ,集压力传感与转换、数据采集与分析、图象储存与记录于一体 ,系现代压力传感技术与电子计算机技术的有机结合 ,提高了检测准确性和工作效率。并用该装置对实验性肛门括约肌损伤家兔和非直肠肛门疾病儿童进行直肠测压研究 ,验证了该装置的科学性和实用性。同时提出直肠肛门指数 (RectoanalIndexRAI)的概念 ,并就其临床意义进行初步探讨。     

光纤化学传感器及其发展现状

光纤用作化学和生化传感器是一个近年来国际热门的研究方向，并已在化学反应监测，化学参数检测、环保监控、生物学研究、生化反应检测及医学临床等领域得到了成功的应用。本文综述了光纤化学（生化）传感器的独特优点、工作原理、仪器结构及各类光纤化学传感器（ＰＨ、ＮＨ３、ＳＯ２、ＣＯ２、Ｏ２、各种阳离子、阴离子等）的现状和发展趋势。本文对光纤化学传感器和有关技术问题作了详细评述。