基于夹层多模光纤干涉计的可穿戴呼吸传感器

提出了一种基于夹层多模光纤干涉计的可穿戴式呼吸传感器。该传感单元是将一段长度为1～3 mm的渐变型多模光纤(GIMMF)夹在两段长度为1 mm的阶跃型多模光纤(SIMMF)之间制作而成的,由于二者芯径不匹配,故会构成光纤马赫-曾德尔干涉光路,其干涉峰的强度对微弯曲非常敏感,在0～2.36m^-1曲率范围内最大灵敏度可达-74.03 dB/m^-1。基于此,将该夹层多模光纤干涉计集成到弹性腰带上并固定在人的腹部,通过监测该传感器透射谱中特征峰的强度变化可实时准确地获取呼吸信号。实验结果表明,该传感器可以区分不同类型的呼吸状况,且具有普遍适用性。     

基于双通道反射式微纳光纤耦合器膜片的精准连续血压监测

提出一种反射式微纳光纤耦合器传感膜片,以实现高精度、连续和无创血压监测。该传感膜片由反射式微纳光纤耦合器、聚二甲基硅氧烷薄膜和环氧树脂基底组成,具有很高的压力灵敏度(-0.682 kPa^-1),且无需精确空间对准即可实现脉搏波检测;然后,构建双通道脉搏波检测系统,以获得肱动脉传导时间、桡动脉传导时间以及桡动脉和肱动脉之间的传导时间差值;基于上述参量,利用支持向量回归算法建立血压预测模型。实验结果表明,所提系统的收缩压平均偏差和标准偏差分别为0.08 mmHg和1.13 mmHg,舒张压的平均偏差和标准偏差分别为-0.35 mmHg和1.25 mmHg,符合美国医学仪器促进协会的标准,与其他类型的传感器相比,所提系统的准确度有明显提高。使用该系统监测一天内以及运动时的血压波动,结果表明该系统在连续精准测量血压方面具有可行性及很大的应用潜力。