一文读懂医用传感器

　　医学传感器是一种将人体生理信息转化为与之有一定功能关系的电信息的转换装置。它是应用于生物医学领域的传感器的一部分。医学传感器作为检测生命体征信息的“感官”，扩大了医生的感觉器官，将定性感觉扩展到定量检测。它们是医疗仪器设备的关键设备。

　　医用传感器的分类

　　医用传感器按工作原理可分为：

　　(1)物理传感器

　　利用物理性质和物理效应制成的传感器。属于这种类型的传感器最多，例如：金属电阻应变式传感器、半导体压阻式传感器、压电式传感器、光电式传感器等。

　　(2)化学传感器

　　利用化学性质和化学效应制成的传感器。这种传感器一般是通过离子选择性敏感膜将某些化学成分、含量、浓度等非电量转换成与之有对应关系的电学量。例如：不同种类的离子敏感电极、离子敏场效应管、湿度传感器等。

　　(3)生物传感器

　　采用具有生物活性物质作为分子识别系统的传感器。这种传感器一般是利用酶催化某种生化反应或者通过某种特异性的结合，检测大分子有机物质的种类及含量，是近半个世纪发展起来的新型传感器。例如：酶传感器、微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、DNA传感器等。

　　(4)生物电电极传感器

　　机体的各种生物电（心电、脑电、肌电、神经元放电等）

　　医用传感器的基本特性

　　医用传感器的基本特性是指传感器的输出与输入的关系特性，它是传感器应用的外部特性，但是传感器不同的内部结构参数影响或决定着它具有不同的外部特性。

　　1、静态特性

　　静态特性表示传感器在被测生理量处于稳定状态时的输出与输入之间的关系特性，一般情况下，它呈现非线性关系。工程应用中，要求静态特性尽可能呈线性。

　　衡量传感器静态特性的主要指标是线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力、零点漂移、温度漂移等。

　　2、动态特性

　　传感器的动态特性是指传感器对激励(输入)的响应(输出)特性。具有良好的动态特性的传感器，在动态(快速变换)的输入信号作用下，不仅能精确地测量信号的帕值大小，而且能迅速准确地响应信号幅度变化和无失真地再现被测量信号随时间变化的波形。

　　医用传感器的用途

　　1、检测－检测正常或异常生理参数。比如：先心病病人手术前须用血压传感器测量心内压力，估计缺陷程度。

　　2、监护－连续测定某些生理参数是否处于正常范围，以便及时预报。在ICU病房，对危重病人的体温、脉搏、血压、呼吸、心电等进行连续监护的监护仪。

　　3、控制－即利用检测到的生理参数控制人体的生理过程。比如，用同步呼吸器抢救病人时，要检测病人的呼吸信号，以此来控制呼吸器的动作与人体呼吸同步。

　　对医用传感器基本要求

　　医用传感器作为传感器的一个重要分支，其设计与应用必须考虑人体因素的影响，考虑生物信号的特殊性、复杂性，考虑生物医学传感器的生物相容性、可靠性、安全性。

　　1.传感器本身具有良好的技术性能，如灵敏度、线性、迟滞、重复性、频率响应范围、信噪比、温度漂移、零点漂移、灵敏度漂移等。

　　2.形状和结构应与被检测部位的解剖结构相适应，使用时，对被测组织的损害要小。

　　3.对被测对象的影响要小，不会对生理活动带来负担，不干扰正常生理功能。

　　4.有足够的牢固性，引进到待测部位时，不致脱落、损坏。

　　5.与人体要有足够的电绝缘，以保证人体安全。；

　　6.进入人体能适应生物体内的化学作用，与生物体内的化学成分相容，不易被腐蚀、对人体无不良刺激，并且无毒。

　　7.传感器进入血液中或长期埋于体内，不应引起血凝。

　　8.传感器应操作简单、维护方便，结构上便于消毒。