从《外科风云》看光纤在医疗器械领域的应用
自从光纤应用到通信系统后,可以说改变了人们的生活,而光纤在医疗上的应用也越来越广泛。《外科风云》进一步了解到在医疗器械领域光纤的应用也是非常广泛。不管是大型的诊断设备还是成像设备都能看到光纤的身影,可以说光纤在医械研发上起到了很重要的作用。
目前医疗中使用的医用内镜就是基于光纤技术研发成功的,医用内镜是非常小的,医生不用打开患者的腹腔就能进行手术,这在几十年前还是难以想象的,这种医用内镜就使用了光纤。因为光纤是非常柔软的,能够弯曲到任意的程度,所以利用光纤来制成医用内镜能够做很多的微创手术。比如,用结肠内镜能够清楚的观察到结肠的病变情况,而大部分的食道癌都发生于食道的上皮细胞,采用光纤内窥镜就能清楚的观察到患者食道上皮细胞是不是有早期癌变情况,就能及时采取措施进行治疗。
据了解,还有一种广谱编码内镜产品,也是用一根能发出不同色彩的光纤照射在体内的器官上,经过光纤传输到电脑上,这样医生就能看到脏器的三维立体图像了,这种光纤非常细,只有头发丝那么粗,能够深入到血管内部,在医疗上应用是非常广泛的。
另外,有一种脑外伤光纤检测仪,能够大大降低患者的医疗费用。很多人因为车祸或者运动伤及脑部,比如,在美国每年就有140万人发生脑外伤,这种脑外伤一般在初期不会有什么感觉,但是如果不及时治疗就会留下后遗症,像头痛和记忆力衰退等。而使用这种脑外伤光纤检测仪就能及时检测出脑外伤,这种检测仪的外形像一个耳机,只要将检测仪套在患者的头上,就能测定患者的脑电波,帮着医生确定患者脑颅的病情,检测非常简单,费用非常低,这种检测仪就使用了一种耦合激光二极管的光纤。
随着传感器灵敏、精确、适应性强、小型和智能化的发展,光纤传感器也随之而出。
光纤传感器需求强劲前景广阔
据ElectroniCast预计,在2011~2016年,光纤传感器消费值将以20.5%年均增长率,从13.4亿美元增长到33.9亿美元。其中,全球光纤内部传感器消费值预计年均增长接近20.7%;光纤接口外部传感器的使用预计年均增长18.15%。
因此我们可以说光纤传感器具有很大的市场需求,不说长久,至少在未来5年,光纤传感器将会有广阔的发展前景。
光纤传感器在医疗领域的作用
光纤传感器的高度灵敏性和适应性,使其应用范围越来越广泛,自然也拥有了巨大的市场潜力。目前,光纤传感器被应用于医疗、矿产、石油等行业均有重要的检测作用。
从目前来看,光纤传感器在医疗保健方面的应用有着极为广阔的发展前景。例如床传感器、呼吸传感器、BCG(卡介苗)传感器、压力传感器、纺织品传感器等都是家庭和医疗机构中的常用的设备。
近年来,美国等发达国家厂商已开发上市多种光纤生物传感器新产品,有些传感器体积非常纤小,如美国生产的最小的传感器甚至可穿过缝衣针的针眼。该产品适用于微波或无线电频谱仪的探头,以及作为内镜可更换的附件产品。美国一家公司不久前宣布,该公司已开发出价格低廉的一次性光纤传感器新产品,其可用于各种内镜,每用过一次后即可取下丢弃,从而省去消毒灭菌的麻烦。
光纤传感器超小型化趋势
超小型化光纤传感器最新发展趋势,光纤传感的应用中有很多时候需要降低器件尺寸。小尺寸往往具有快速的响应以及可检测小目标等优点,并且对于目标检测物的影响较小。为了降低传统光纤传感器件的尺寸,一般有两个步骤:首先对光纤拉锥,降低直径;然后利用各种微加工技术来实现各种微型版的传统光纤器件,甚至实现一些传统光纤难以实现的结构和功能。
目前用来微加工光纤的技术有很多,比如二氧化碳激光、飞秒激光、HF酸刻蚀、电弧和聚焦粒子束等技术,这些都是光纤传感器超小型化趋势的技术结晶。