在過去75年裡，感測器在醫學進步中發揮著越來越重要的作用。
用於監測人體生命體徵的醫療感測器，包括體溫、血壓、心率和呼吸頻率，已經變得越來越複雜。但感測器在測量醫療裝置的生命體徵方面也很有用。
溫度監控
幾十年來，人們一直使用玻璃球溫度計來測量體溫。在20世紀70年代，其被帶有數字顯示的電子版本所取代。這些都是微創裝置，需要插入患者體內的某處。
如今，最常見的裝置是基於熱電堆的非接觸式溫度感測器，其工作原理類似於微型紅外攝像機。其測量**的輻射熱能，並提供與**溫度成比例的輸出訊號。只需幾秒鐘即可讀取讀數，並且是非接觸式，有助於避免細菌和病毒的傳播。
其封裝在小型to-5或to-18密封外殼中，可以輕鬆安裝在pc板上。熱電堆是矽晶元上數十或數百個熱電偶元件的微型陣列。該晶元的設計使其頂部的結點暴露在傳入的紅外輻射下，而背面則連線到金屬接頭並保持在環境溫度下。熱電偶串聯連線，以便其輸出相加。訊號之和提供了幅度為數十毫伏的可用輸出。
圖 2. 熱電堆剖檢視。（*tes ）
典型熱電堆的剖檢視如圖2所示。晶元安裝後可以通過僅對紅外波長透明的視窗“看到”。這有助於消除可見光的干擾。當供暖（或冷卻）物體的熱能進入視窗時，其會撞擊熱電偶陣列並改變其頂部表面溫度。金屬接頭上附有乙個單獨的參考溫度感測器來測量環境溫度，因此熱電堆和參考之間的差分訊號可用於計算被測物體的實際溫度。通過一些下游訊號處理和補償，可以輕鬆實現±1%–±2%範圍內的精度。
動脈血壓監控
2023年發明了一種實用的血壓袖帶，一直沿用至今。現代血壓計易於使用，但僅提供間接測量，準確度範圍較寬。訓練有素的操作員手中的手動血壓袖帶可以達到近98%的準確度。電子和數字血壓裝置的準確度通常為70%。在這兩種情況下，它們僅提供平均讀數。
在最近發展的醫療程式中，人們發現在手術現場直接讀取血壓可以為外科醫生提供更好的資料，並為患者提供更好的結果。te connectivity的感測器業務部門最近推出了intrasense微型血壓感測器。其最顯著的特點是極小的尺寸——整體尺寸為長800µmx寬270µmx高70µm。
圖3.intrasense微型壓力感測器。（*tes）
intrasense是一款基於mems的絕對壓力感測器，臨床範圍為-300 mmhg至+500 mmhg。半橋式設計利用mems晶元上的兩個壓阻元件，隨著施加壓力而改變其電阻值。訊號被傳送到300mm引線近端的放大和補償pc板。
這種感測器可以放置在非常細的導管或導絲的尖端，然後在關鍵的外科手術過程中用於身體內部的偏遠位置，例如心臟腔室、顱間動脈，甚至腎臟內部。
心率和呼吸率監控
te connectivity與斯坦福研究院(sri)合作開發了一款示範智慧型椅，可以測量靜坐者的心率和呼吸率。該椅子在座椅和靠背上巧妙地放置了壓電聚合物薄膜元件。這些感測元件可檢測心跳和呼吸。
壓電聚合物薄膜是一種由聚偏二氟乙烯(pvdf)製成的獨特材料。通過特殊的製造技術，這種薄膜可以製成壓電薄膜，這種特性使材料在受到機械應力時產生電荷。該薄膜非常薄(28μm)、柔韌，當有人坐下時，很容易符合並檢測坐墊內部的應力負荷。
在呼吸過程中，隨著胸腔隨著每次呼吸的擴張和收縮，身體的重心會輕微移動。椅子中的壓電元件檢測這些動態變化，並向電子裝置提供可用訊號。對於心跳，感測器使用的是彈道心**，這是一種由動脈脈衝產生的壓力波，對**正常的檢測。這個演示的未來版本將在椅腳上新增稱重感測器，以便對使用者進行稱重。新增更多壓電感測器也將有助於檢測使用者的身體尺寸。除了體重資料之外，還可以計算出身體質量指數(bmi)。這款椅子成為家庭醫療保健應用的絕佳工具，因為不需要經過培訓的醫療專業人員，可以隨時進行小型“檢查”——只需安靜地坐下來放鬆即可。
圖4.智慧型醫療椅。（*tes）
醫療裝置自我監控
*和外科醫療機器必須具有非常高的精確度。為了確保儀器正常執行，設計人員現在正在新增感測器來跟蹤關鍵的機器功能。這些感測器有兩種工作方式。它們可以成為反饋和控制迴路的一部分，測量引數，然後對裝置進行調整，使其保持在指定範圍內執行。該感測器還可用作極限警報。當引數超出規格或機器以某種方式出現故障時，感測器會向操作員發出故障情況警報，甚至可以關閉機器以保護患者安全。
圖5.典型醫用呼吸機的框圖。（*tes）
現代醫用呼吸機中內建的感測器就是這種技術的好例子。圖5中的框圖顯示了典型機器的內部工作原理。請注意，除了乙個感測器外，所有感測器都在監控呼吸機的功能。co 2感測器是唯一監測患者功能的感測器。
家庭醫療保健
醫學界有一種趨勢，即將患者從醫院轉移到家庭醫療保健環境中。患者在家中更加舒適。他們得到熟悉的護理人員的關注，可以更快地從疾病中恢復。家庭醫療保健裝置中內建的感測器使機器可靠、操作簡單，且無需醫療專業人員持續關注。其結果是提高了患者的安全性，並改善了醫療結果。
未來
整個醫療行業正在努力將更多感測器整合到醫生及其團隊使用的機器和程式中。感測器的新增有助於密切關注裝置的功能和效能，從而使醫療專業人員能夠將目光轉向患者，並創造更好的臨床結果。無論是用於監控患者，還是監控用於**患者的醫療機器，感測器的日益普及都將為醫學界帶來巨大的好處。
智慧型路燈環境監測感測器基本介紹
智慧型路燈環境監測感測器是一款多要素一體式的氣象監測裝置，可以對區域雜訊 氣象 揚塵等要素進行精準監測，通過無線通訊技術傳輸給智慧型路燈的控制中心，實現對路燈系統的智慧型化管理與優化，是現在城市運營的重要監測裝置。在公路周邊，強烈的噪音會引起耳朵不適，如耳鳴 耳痛或聽力損傷。根據測定，超過115分貝...
不停車超限檢測石英動態感測器多模感測器
了解更多詳情，請 點選頭像 進入主頁！不停車超限檢測石英動態感測器多模感測器是一種高新技術產品，它結合了石英動態感測器和多模感測器的特點，能夠在車輛不停車的情況下進行超限檢測。本文將從多個角度來介紹這一產品。首先，我們來了解一下石英動態感測器。石英動態感測器是一種基於石英晶體的感測器，它利用石英晶體...
太陽淨輻射感測器
你知道太陽有多 忙 嗎？科學家們最近發現了一種測量太陽活躍度的新方法。廣泛應用於農業氣象 土壤水分蒸發蒸騰損失總量計算 農作物災害預防及熱平衡相關的建築機理研究。應用場合廣泛 農林業生態研究。土壤水分蒸發蒸騰損失總量計算。農作物災害預防。熱平衡相關的建築機理研究。太陽淨輻射感測器是一種能夠測量太陽光...