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談?wù)劰鈻攀絺鞲衅髟卺t(yī)學(xué)中的應(yīng)用

更新時(shí)間:2021-08-24      點(diǎn)擊次數(shù):1220
 
  光柵式傳感器指采用光柵疊柵條紋原理測(cè)量位移的傳感器。光柵是在一塊長(zhǎng)條形的光學(xué)玻璃上密集等間距平行的刻線,刻線密度為10~100線/毫米。由光柵形成的疊柵條紋具有光學(xué)放大作用和誤差平均效應(yīng),因而能提高測(cè)量精度。傳感器由標(biāo)尺光柵、指示光柵、光路系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)四部分組成。標(biāo)尺光柵相對(duì)于指示光柵移動(dòng)時(shí),便形成大致按正弦規(guī)律分布的明暗相間的疊柵條紋。這些條紋以光柵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度移動(dòng),并直接照射到光電元件上,在它們的輸出端得到一串電脈沖,通過(guò)放大、整形、辨向和計(jì)數(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)輸出,直接顯示被測(cè)的位移量。
  光柵式傳感器在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用:
  醫(yī)學(xué)中用的傳感器多為電子傳感器,它對(duì)許多內(nèi)科手術(shù)是不適用的,尤其是在高微波(輻射)頻率、超聲波場(chǎng)或激光輻射的過(guò)高熱治療中。由于電子傳感器中的金屬導(dǎo)體很容易受電流、電壓等電磁場(chǎng)的干擾而引起傳感頭或腫瘤周圍的熱效應(yīng),這樣會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤讀數(shù)。近年來(lái),使用高頻電流、微波輻射和激光進(jìn)行熱療以代替外科手術(shù)越來(lái)越受到醫(yī)學(xué)界的關(guān)注,而且傳感器的小尺寸在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中是非常重要的,因?yàn)樾〉某叽鐚?duì)人體組織的傷害較小,而光纖光柵傳感器正是目前為止能夠做到的最小的傳感器。它能夠通過(guò)最小限度的侵害方式測(cè)量人體組織內(nèi)部的溫度、壓力、聲波場(chǎng)的精確局部信息。到目前為止,光纖光柵傳感系統(tǒng)已經(jīng)成功地檢測(cè)了病變組織的溫度和超聲波場(chǎng),在30℃~60℃的范圍內(nèi),獲得了分辨率為0.1℃和精確度為±0.2℃的測(cè)量結(jié)果,而超聲場(chǎng)的測(cè)量分辨率為10-3atm/Hz1/2,這為研究病變組織提供了有用的信息。
  光纖光柵傳感器還可用來(lái)測(cè)量心臟的效率。在這種方法中,醫(yī)生把嵌有光纖光柵的熱稀釋導(dǎo)管插入病人心臟的右心房,并注射人一種冷溶液,可測(cè)量肺動(dòng)脈血液的溫度,結(jié)合脈功率就可知道心臟的血液輸出量,這對(duì)于心臟監(jiān)測(cè)是非常重要的。
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