मेडिकल न्यूक्लियर चुम्बकीय अनुनादमा फाइबर ब्राग ग्रेटिंग सेन्सर तापमान निगरानी प्रणालीको प्रयोग

मेडिकल सेन्सरहरू बायोमेडिकल क्षेत्रमा लागू हुने सेन्सर हुन्, जसले मानव शरीरको शारीरिक संकेतहरूलाई सजिलै पढ्न सकिने डिजिटल छवि जानकारीमा रूपान्तरण गर्न सक्छ. तिनीहरू निदान र उपचारको लागि डाक्टरहरूले प्रयोग गर्ने महत्त्वपूर्ण उपकरणहरू हुन्. मानव शरीर मा चिकित्सा सेन्सर को आवेदन को कारण, मेडिकल सेन्सरहरूको डिजाइन र प्रयोगले जैविक संकेतहरूको विशिष्टता र जटिलतालाई विचार गर्नुपर्छ, बायोकम्प्याटिबिलिटीलाई पनि विचार गर्दा, विश्वसनीयता, र सुरक्षा. हालैका वर्षहरूमा, शोधकर्ताहरूले पत्ता लगाएका छन् कि फाइबर ओप्टिक ग्रेटिंग्सका विशेषताहरूले मेडिकल सेन्सरहरूको विशेष आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ।, त्यसैले फाइबर अप्टिक ग्रेटिङ्हरूमा आधारित मेडिकल सेन्सरहरूको ठूलो संख्या अनुसन्धानकर्ताहरूले प्रस्ताव गरेका छन्. त्यसैले, यो फाइबर अप्टिक gratings को आधारभूत सेन्सिङ सिद्धान्तहरू परिचय गर्न आवश्यक छ, फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग सेन्सरहरूको अनुप्रयोग विशेषताहरूको विश्लेषण गर्नुहोस्, र हृदय निगरानी जस्ता चिकित्सा उपकरण क्षेत्रहरूमा तिनीहरूको आवेदन प्रगति संक्षेप, श्वसन निगरानी, तापमान निगरानी, अल्ट्रासाउन्ड, र शल्य चिकित्सा.

मानव शरीर मा चिकित्सा उपकरण को आवेदन को कारण, यसले मानव शरीरको विभिन्न जटिल शारीरिक संरचनात्मक विशेषताहरूको पालना गर्न आवश्यक छ, र को विशेषताहरु फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग सेन्सरहरू चिकित्सा उपकरण को क्षेत्र मा सेन्सर को विशेष आवश्यकताहरु लाई पूरा गर्न सक्नुहुन्छ. फाइबर ब्राग ग्रेटिंग्सका विशेषताहरूले तिनीहरूको वास्तविक प्रयोगको सुरक्षा सुनिश्चित गर्दछ र चिकित्सा उपकरणको सेन्सिङ क्षेत्रको लागि धेरै उपयुक्त छन्।.

चिकित्सा उपकरण क्षेत्रमा फाइबर ब्राग ग्रेटिंग को आवेदन विश्लेषण

कार्डियक निगरानी को क्षेत्र मा आवेदन

कार्डियक दक्षता कार्डियक निगरानीको लागि महत्त्वपूर्ण मापदण्डहरू मध्ये एक हो, र कार्डियक दक्षता नाप्नको लागि फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग सेन्सर प्रस्ताव गरिएको थियो। 1997. यो मापन विधि मा, प्रयोगकर्ताले विषयको दायाँ एट्रियममा दिशात्मक थर्मल डिल्युसन क्याथेटर घुसाउँदछ र जमेको तरल इन्जेक्सन गर्दछ।. विषयको फुफ्फुसीय धमनी रगतको तापक्रम र पल्सेशन दर मापन गरेर, कार्डियक पम्पिङ भोल्युमको मापन अन्ततः प्राप्त हुन्छ.
एक फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग सेन्सर मानव हृदय ध्वनि र मुटुको धडकन आवृत्ति मापन गर्न प्रयोग गरिन्छ. फाइबर अप्टिक ग्रेटिङ्लाई टेक्सटाइलमा सेन्सिङ हेडको रूपमा प्याक गरिएको छ. जब कपडा मानव शरीरमा कडा रूपमा जोडिएको हुन्छ, मुटुको ध्वनी र मुटुको धड्कनले फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग सेन्सिङ हेडमा काम गर्छ, ध्वनि तनाव प्रकाश संकेतहरूको मोड्युलेसन प्रक्रिया महसुस गर्दै. अन्तमा, केन्द्रमा भएका परिवर्तनहरूको अनुगमन गरेर, मानव हृदयको आवाज र मुटुको धड्कन आवृत्तिको संवेदन हासिल गरिन्छ.

श्वसन निगरानी क्षेत्रमा आवेदन

A respiratory monitoring system based on fiber optic grating, जसले फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग स्ट्रेन सेन्सरलाई इलास्टिक टेप मार्फत विषयको छातीमा फिक्स गर्छ. सेन्सरले छातीको गुहामा हुने परिवर्तनहरू निगरानी गरेर श्वासप्रश्वास प्रक्रिया स्पेक्ट्रम मापन गर्दछ. कृत्रिम श्वासप्रश्वासमा बिरामीहरूलाई सहयोग गर्न उच्च-भोल्टेज इलेक्ट्रोडहरू प्रयोग गर्ने प्रक्रियामा, उच्च भोल्टेज डिस्चार्ज सामान्यतया बिरामीहरूलाई सास फेर्न मद्दत गर्न डायाफ्राम तंत्रिका उत्तेजित गर्न प्रयोग गरिन्छ।. त्यसैले, बिरामीको छाती उच्च भोल्टेज इलेक्ट्रोड संग सुसज्जित हुनुपर्छ. साधारण विद्युतीय सेन्सरहरू यो उच्च भोल्टेज वातावरणको लागि उपयुक्त छैनन्, र फाइबर ब्राग ग्रेटिंगमा उच्च-भोल्टेज हस्तक्षेप विशेषताहरू छन्. त्यसैले, फाइबर ब्राग ग्रेटिंग सेन्सरहरूमा आधारित, यो उच्च भोल्टेज वातावरणमा प्रयोग गर्न सकिन्छ. यस प्रकारको प्रक्रियामा उच्च-भोल्टेज इलेक्ट्रोडहरू प्रयोग गरी बिरामीहरूलाई कृत्रिम श्वासप्रश्वासमा मद्दत गर्ने, यो उच्च-भोल्टेज डिस्चार्जको ट्रिगर नियन्त्रण गर्न र बिरामीको सास फेर्न अवस्थाको वास्तविक-समय निगरानी प्राप्त गर्न प्रयोग गरिन्छ।.
प्रयोगकर्ता सास फेर्ने अवस्थाहरूको वास्तविक-समय निगरानीको लागि पहिरन योग्य सेन्सर प्रणाली विकास गर्नुहोस्. यस सेन्सरले कपडामा सिलाई फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग्स प्रयोग गर्दछ, जुन प्रयोगकर्ताको छाती र पेटमा लगाइन्छ. छाती र पेटको दबाबमा परिवर्तनहरू निगरानी गरेर, वास्तविक-समय श्वसन आन्दोलन अनुगमन हासिल गरिएको छ. यो पहिरन योग्य सेन्सरले चिकित्सा संस्थाका कर्मचारीहरूद्वारा प्रयोगकर्ताको सास फेर्नको वास्तविक-समय निगरानीलाई सुविधा दिन्छ।.

अल्ट्रासाउन्ड को क्षेत्र मा आवेदन

एक निश्चित अनुसन्धान इकाईले फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग सेन्सरहरूमा आधारित अल्ट्रासोनिक क्षेत्रहरू पत्ता लगाउँदछ. ए मापन गर्न सेन्सिङ हेडको रूपमा 1 मिमी लामो फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग प्रस्ताव गर्नुहोस् 2 मेगाहर्ट्ज उच्च आवृत्ति अल्ट्रासोनिक क्षेत्र, 10-3Hz को दबाव संकल्प संग.

चिकित्सा उपकरणहरूमा धेरै अल्ट्रासाउन्ड निदान उपकरणहरू छन्, जस्तै अल्ट्रासाउन्ड लिथोट्रिप्सी, अल्ट्रासाउन्ड हाइपरथर्मिया, र अल्ट्रासाउन्ड सर्जरी. जब अल्ट्रासोनिक उपकरण प्रयोग गरिन्छ, यसको आउटपुट पावर सामान्यतया सेन्सरहरू द्वारा वास्तविक समयमा निगरानी गर्न आवश्यक छ, जबकि परम्परागत पिजोइलेक्ट्रिक उपकरणहरू विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रहरूमा संवेदनशील हुन्छन्, तर प्रोब साइज मिल्दैन, शरीर भित्र अल्ट्रासोनिक क्षेत्र सही मापन गर्न गाह्रो बनाउन. फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग सेन्सरहरूमा सानो आकार र विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेपको प्रतिरोधको विशेषताहरू छन्, जुन मेडिकल अल्ट्रासाउन्ड डायग्नोस्टिक उपकरणहरू सेन्सिङ गर्नका लागि उपयुक्त छन् र अल्ट्रासाउन्ड क्षेत्रहरूको बहु-बिन्दु मापन प्राप्त गर्न सक्छन्।.

तापमान निगरानी क्षेत्रमा आवेदन

ए फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग तापमान सेन्सिङ प्रणाली आणविक चुम्बकीय अनुनाद मिसिन को वास्तविक तापमान निगरानी गर्न लागू. प्रणालीको सेन्सिङ हेड चारवटा फाइबर अप्टिक ग्रेटिङ्हरू श्रृङ्खलामा जोडिएको हुन्छ. प्रयोगको क्रममा, सेन्सिङ हेडलाई आणविक चुम्बकीय अनुनाद मेसिनको कन्टेनरमा राखिएको छ, को चुम्बकीय क्षेत्र मान संग 4.7 T. ए 25 मिटर लामो फाइबर अप्टिक केबल प्रोब र डिमोड्युलेटर जडान गर्न प्रयोग गरिन्छ. सेन्सिङ प्रणालीको तापमान रिजोल्युसन हो 0.1 ℃, शुद्धता ± हो 0.5 ℃, र मापन दायरा छ 25-60 ℃. यो सेन्सिङ प्रणालीले इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक हस्तक्षेपको प्रतिरोधमा फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग सेन्सरका फाइदाहरूलाई पूर्ण रूपमा मूर्त रूप दिन्छ।, पारम्परिक थर्मोकोपल सेन्सरहरू बलियो चुम्बकीय क्षेत्र वातावरणमा लागू गर्न सकिँदैन भन्ने तापक्रम निगरानी हासिल गर्दै.
मेडिकल हाइपरथर्मियाको समयमा तापक्रम निगरानीमा लागू गरिएको मेडिकल तापक्रम सेन्सिङ फाइबर ब्राग ग्रेटिंग सेन्सिङ प्रणालीको नयाँ प्रकार.

यस सेन्सिङ प्रणालीको तापक्रम मापन परिणामहरू परम्परागत थर्मोकोपल सेन्सरहरूसँग मिल्दोजुल्दो छन्, को एक संकल्प संग 0.1 ℃, ± को शुद्धता 0.2 ℃, र मापन दायरा 30-60 ℃. फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग सेन्सरहरूको स्थिर भौतिक विशेषताहरू जटिल पत्ता लगाउने वातावरणको साथ केही चिकित्सा क्षेत्रहरूमा तिनीहरूको आवेदनको लागि धेरै उपयुक्त छन्।.

फाइबर Bragg grating को आधारभूत सेन्सिङ सिद्धान्त मा आधारित, फाइबर ब्राग ग्रेटिंग सेन्सरको अनुप्रयोग विशेषताहरू सानो मात्रा हो, हल्का वजन, जंग प्रतिरोध, उच्च तापमान र उच्च दबाव प्रतिरोध, चुम्बकीय क्षेत्र हस्तक्षेप प्रतिरोध, उच्च संवेदनशीलता र शुद्धता. मुटुको निगरानी जस्ता मेडिकल उपकरण क्षेत्रहरूमा फाइबर ब्राग ग्रेटिंग सेन्सरहरूको आवेदन, श्वसन निगरानी, तापमान निगरानी, अल्ट्रासाउन्ड, र शल्यक्रिया संक्षेप गरिएको छ. यद्यपि, वास्तविक चिकित्सा उपकरणको क्षेत्रमा फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग सेन्सरहरूको अनुप्रयोगले अझै पनि चिकित्सा अनुप्रयोगहरूको जटिलता र विशिष्टतालाई विचार गर्न आवश्यक छ।. हाल, धेरैजसो अनुसन्धान प्रयोगशाला अनुसन्धान चरणमा मात्र हुन्छ. अनुसन्धानकर्ताहरुको थप अनुसन्धान र प्रयोगले यस्तो भएको मानिन्छ, चिकित्सा उपकरणको क्षेत्रमा साँच्चै लागू गर्न सकिने फाइबर अप्टिक ग्रेटिंग मेडिकल सेन्सरहरू विकास गरिनेछ।.

फाइबर ओप्टिक तापमान सेन्सर, बुद्धिमानी निगरानी प्रणाली, चीन मा वितरित फाइबर अप्टिक निर्माता