什么是醫(yī)用傳感器？醫(yī)用傳感器的用途有哪些

1、什么是醫(yī)用傳感器？醫(yī)用傳感器的用途有哪些？傳感器原理是什么？什么是醫(yī)用傳感器？醫(yī)用傳感器的用途有哪些？接下來(lái)，就帶你了解一下吧！醫(yī)學(xué)的產(chǎn)生是伴隨著傳感器的產(chǎn)生而來(lái)的。華佗、扁鵲所代表的中醫(yī)理論中的望、聞、問(wèn)、切，就是運(yùn)用了人類天生的傳感器：觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、自身的感覺(jué)；追求精確的西方醫(yī)學(xué)更是為此研發(fā)了一套又一套的科學(xué)儀器，從傳統(tǒng)的聽(tīng)筒、鉗子、小錘到如今的內(nèi)窺鏡、CT、B超，再到如今已經(jīng)應(yīng)用臨床的各種手術(shù)機(jī)器人，可以說(shuō)醫(yī)用傳感器延伸了醫(yī)生的感覺(jué)器官，把定性的感覺(jué)擴(kuò)展為定量的檢測(cè)，是醫(yī)療設(shè)備的關(guān)鍵器件。隨著信息技術(shù)時(shí)代的到來(lái)，醫(yī)用傳感器作為臨床醫(yī)學(xué)診斷的”口舌”，在臨床醫(yī)學(xué)中診斷、治療、監(jiān)護(hù)和康復(fù)

2、等各個(gè)階段都必不可少且意義重大，成為制約高水平先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，也是每個(gè)國(guó)家都優(yōu)先發(fā)展的先鋒技術(shù)，可以說(shuō)，醫(yī)用傳感器技術(shù)的每一次進(jìn)步都將帶來(lái)臨床醫(yī)學(xué)的突破性進(jìn)展。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，可謂是包羅萬(wàn)象，應(yīng)有盡有。如今年四月迅速在網(wǎng)絡(luò)走紅的電子膠囊內(nèi)鏡。又如挪威一家初創(chuàng)公司于2017年7月推出的心臟病患者可穿戴設(shè)備，就內(nèi)置了一個(gè)能實(shí)時(shí)收集患者生理數(shù)據(jù)并上傳至云端，在發(fā)生異常情況時(shí)迅速報(bào)警的傳感器。而美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校也于2017年7月研制出耳戴式3D打印傳感器，用于測(cè)量人體核心溫度。智能手表和健康及健身手環(huán)，醫(yī)療終端，云端等。近年來(lái)，針對(duì)不同疾病和創(chuàng)傷患者開(kāi)

3、發(fā)的傳感器可謂不勝枚舉，而現(xiàn)代的創(chuàng)新醫(yī)療器械產(chǎn)品背后，大都離不開(kāi)現(xiàn)代的傳感器功勞。一、什么是醫(yī)用傳感器?醫(yī)用傳感器是應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一部分傳感器，是把人體的生理信息轉(zhuǎn)換成為與之有確定函數(shù)關(guān)系的電信息的變換裝置。它所拾取的信息是人體的生理信息，而它的輸出常以電信號(hào)來(lái)表現(xiàn)。人體生理信息有電信息和非電信息兩大類，從分布來(lái)說(shuō)有體內(nèi)的（如血壓等各類壓力），也有體表的（如心電等各類生物電)和體外的(如紅外、生物磁等）。二、傳感器原理傳感器是將物理量（機(jī)械量，力學(xué)量等)的變化轉(zhuǎn)化成電學(xué)量變化的一種裝置。傳感器一般由彈性元件，傳感元件和測(cè)量電路組成。彈性元件是連接被測(cè)物體與傳感元件的橋梁，是傳感器的關(guān)鍵部

4、件，它的結(jié)構(gòu)形狀，材料，加工精度，熱處理工藝等都將影響傳感器性能。彈性元件的加工工藝對(duì)傳感器性能影響很大，一般應(yīng)在粗加工之后經(jīng)過(guò)熱處理再進(jìn)行精加工，然后進(jìn)行專門(mén)的時(shí)效處理，以及為了提高彈性，減小機(jī)械滯后而進(jìn)行靜、動(dòng)加載處理。在結(jié)構(gòu)方面，要求彈性元件只受到被測(cè)物理量的作用而盡量減小其它物理量的影響。彈性元件的材料應(yīng)有較高的強(qiáng)度和韌性，且彈性好，滯后小，疲勞極限高，有較好的淬透性。常用的材料有40CrNi、35CrMnSiA、50CrMn-SiA、和60Si2MnA等合金及彈性滯后小的鈹青銅等。彈性元件的形狀按受力和變形分為懸臂梁、簡(jiǎn)支梁、純彎曲型、拉壓桿、空心圓軸、圓環(huán)、園薄片和薄壁管等形狀，根

5、據(jù)不同的用途可以選用不同的形式。醫(yī)用傳感器是醫(yī)用生物醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程技術(shù)的不斷發(fā)展與結(jié)合的產(chǎn)物。三、醫(yī)用傳感器的發(fā)展從圖1可見(jiàn)，醫(yī)用傳感器技術(shù)有兩個(gè)發(fā)展方向，一個(gè)是傳感器本身的研究開(kāi)發(fā)，另一個(gè)是傳感器與計(jì)算機(jī)，信息技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)。其中傳感器本身的研究開(kāi)發(fā)又有兩個(gè)分支，一個(gè)是有關(guān)傳感器基礎(chǔ)研究，即研究傳感器所需要的新技術(shù)和新原理。據(jù)筆者多方數(shù)據(jù)庫(kù)文獻(xiàn)檢索，最近十年來(lái)關(guān)于這方面的公開(kāi)文獻(xiàn)鳳毛麟角，少之又少。據(jù)行內(nèi)專業(yè)人士告知，十年前醫(yī)用傳感器新技術(shù)及新原理研究大潮已過(guò)了。而近幾年更多的產(chǎn)業(yè)化，將研究成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。醫(yī)用傳感器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)則越來(lái)越熱，將傳感器技術(shù)產(chǎn)品化在醫(yī)療器械產(chǎn)品領(lǐng)域更是日益火

6、爆，一時(shí)間，可穿戴，人工智能AI，手術(shù)機(jī)器人等創(chuàng)新型醫(yī)療產(chǎn)品猶如雨后春筍一般層出不窮?，F(xiàn)代醫(yī)用傳感器技術(shù)已經(jīng)擺脫了傳統(tǒng)醫(yī)用傳感器體積大，性能差等技術(shù)缺點(diǎn)，形成了智能化、微型化、多參數(shù)、可遙控和無(wú)創(chuàng)檢測(cè)等新的發(fā)展方向。四、醫(yī)用傳感器的分類在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，傳感器種類繁多，目的用途各異，基于不同的分類基準(zhǔn)，有不同的分類。一般醫(yī)用傳感器的分類如下：1.按應(yīng)用形式分類植入式傳感器、暫時(shí)植入體腔(或切口)式傳感器、體外傳感器、用于外部設(shè)備的傳感器。2.按檢測(cè)種類分類位移傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、速度傳感器、壓力傳感器、圖像傳感器、流量傳感器等。對(duì)于壓力傳感器，包括有金屬應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體壓力傳感器

7、、電容壓力傳感器等等所有能夠檢測(cè)壓力的傳感器。對(duì)于溫度傳感器，包括熱敏電阻、熱電偶、PN結(jié)溫度傳感器等所有能夠檢測(cè)溫度的傳感器。3.按工作原理分類（1）化學(xué)傳感器化學(xué)傳感器是利用化學(xué)性質(zhì)與化學(xué)效應(yīng)制成的傳感器。這種傳感器一般是通過(guò)離子選擇性敏感膜將某些化學(xué)成分、含量、濃度等非電量轉(zhuǎn)換成與之有對(duì)應(yīng)關(guān)系的電學(xué)量。比如說(shuō)：不同種類的離子敏感電極、離子敏感場(chǎng)效應(yīng)管、濕度傳感器等。生物醫(yī)學(xué)常用的各種化學(xué)傳感器測(cè)量的化學(xué)物質(zhì)有：K+、Na+、Ca2+、Cl-、O?、CO?、NH3、H+、Li+ 等。（2）物理傳感器物理傳感器是利用物理性質(zhì)和物理效應(yīng)制成的傳感器。屬于這種類型的傳感器最多，比如說(shuō)金屬電阻應(yīng)變

8、式傳感器、半導(dǎo)體壓阻式傳感器、壓電式傳感器、光電式傳感器等。（3）生物傳感器生物傳感器是采用包含有生物活性物質(zhì)作為分子識(shí)別系統(tǒng)的傳感器。這個(gè)傳感器一般是利用酶催化某種生化反應(yīng)或者通過(guò)某種特異性的結(jié)合，檢測(cè)大分子有機(jī)物質(zhì)的種類及含量，就是最近半個(gè)世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的新型傳感器。比如：酶?jìng)鞲衅鳎滦臀⑸飩鞲衅?、免疫傳感器、組織傳感器、DNA傳感器、視覺(jué)傳感器、聽(tīng)覺(jué)傳感器、嗅覺(jué)傳感器、納米傳感器、可消化傳感器、柔性傳感器、可植入傳感器等。生物傳感器都能保持優(yōu)勢(shì)，并有望占據(jù)傳感器最大的市場(chǎng)份額。生物傳感器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，如中醫(yī)針灸傳感針、生物芯片、醫(yī)用生物傳感器、葡萄糖監(jiān)測(cè)、檢測(cè)DNA突變、疾病

9、診斷、病毒檢測(cè)、藥物劑量、腦損傷檢測(cè)、監(jiān)測(cè)康復(fù)患者等方面。五、醫(yī)用傳感器的用途有哪些？1.在醫(yī)用產(chǎn)品化方面的用途醫(yī)用超聲波檢測(cè)中應(yīng)用，最常見(jiàn)的超聲傳感器；在X射線裝置中的應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于CT，CR，DR等醫(yī)療設(shè)備中；其他的從醫(yī)用設(shè)備呼吸機(jī)、血液分析儀、多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀、核磁共振儀、心腦電導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)裝置，到目前熱門(mén)的移動(dòng)互聯(lián)醫(yī)療、遠(yuǎn)程醫(yī)療、人工智能AI醫(yī)療、手術(shù)機(jī)器人等，無(wú)不顯示醫(yī)用傳感器的身影，可以預(yù)測(cè)的是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，傳感器的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛和深入。2.在臨床實(shí)踐方面的用途傳感器核心的價(jià)值在于數(shù)據(jù)采集，其次就是精確度高。醫(yī)用傳感器是各種醫(yī)療設(shè)備的核心部分，醫(yī)用傳感器的應(yīng)用大大降低了人

10、工成本，并且有效降低了錯(cuò)誤產(chǎn)生率，提高了疾病診斷的可靠性和精確性。醫(yī)用傳感器的發(fā)展已經(jīng)是制約高端、先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，同時(shí)也是促進(jìn)醫(yī)學(xué)發(fā)展的主要?jiǎng)恿χ?。在臨床醫(yī)學(xué)方面的主要應(yīng)用有以下幾個(gè)方面：（1）提供診斷用生物體信息：如心音、血壓、脈搏、血流、呼吸、體溫等信息，供臨床診斷和醫(yī)學(xué)研究用。如心臟手術(shù)前檢測(cè)心內(nèi)壓力；心血管疾病的基礎(chǔ)研究中檢測(cè)血液的粘度以及血脂含量。（2）臨床監(jiān)護(hù)：長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)測(cè)定某些參量，監(jiān)視這些參數(shù)是否處于規(guī)定的范圍內(nèi)，以便了解病人的恢復(fù)過(guò)程，出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)報(bào)警。如病人在進(jìn)行手術(shù)前后需要連續(xù)監(jiān)測(cè)體溫、脈搏、血壓、呼吸、心電等生理參數(shù)。（3）人體控制：利用監(jiān)測(cè)到的生理

11、參數(shù)控制人體的生理過(guò)程。例如自動(dòng)呼吸器就是用傳感器檢測(cè)病人的呼吸信號(hào)來(lái)控制呼吸器的動(dòng)作，使人與正常狀態(tài)呼吸同步；又如電子假肢就是用測(cè)得的肌電信號(hào)控制人體假肢體的運(yùn)動(dòng)；再如體外循環(huán)的血流血壓控制等。該特點(diǎn)在康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用甚廣。（4）臨床檢驗(yàn)：除直接從人體收集信息外，臨床上常從各種體液（血、尿、唾液等）樣品獲得診斷信息。這類信息叫做生化檢驗(yàn)信息。它是利用化學(xué)傳感器和生物傳感器來(lái)獲取，是診斷各種疾病必不可少的依據(jù)。六、醫(yī)療器械行業(yè)中傳感器的解決方案由于精確的監(jiān)控、診斷和治療的重要性，現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備依靠高性能傳感器技術(shù)滿足嚴(yán)苛的規(guī)格要求以及市場(chǎng)規(guī)定。而隨著人們對(duì)利用遠(yuǎn)程和自我監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行家庭醫(yī)療的需

12、求越來(lái)越高，醫(yī)療設(shè)備、裝置和探頭中的電子系統(tǒng)利用傳感器信號(hào)實(shí)現(xiàn)控制活動(dòng)、精確診斷和治療。傳統(tǒng)的壓力傳感器，如今也有了很多的創(chuàng)新應(yīng)用，比如尿動(dòng)力測(cè)試，比如輔助嬰兒分娩等。這次給醫(yī)療器械從業(yè)者朋友們分享的是醫(yī)療器械行業(yè)中最具創(chuàng)新代表性的血氧傳感器和氣泡傳感器的解決方案。1.作為醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)內(nèi)領(lǐng)先的傳感器解決方案供應(yīng)商，TEConnectivity(TE)致力于滿足多種醫(yī)療和保健應(yīng)用的嚴(yán)格要求，提供心血管監(jiān)測(cè)和診斷傳感器包括測(cè)量血氧飽和度（SpO?）和脈搏的光學(xué)傳感器。血氧含量低會(huì)對(duì)包括心臟和大腦在內(nèi)的細(xì)胞功能造成負(fù)擔(dān)。這在嚴(yán)重就醫(yī)情形如手術(shù)后的恢復(fù)中至關(guān)重要。TE的SpO?血氧傳感元件在血氧飽和度

13、的檢測(cè)中提供了一流的精度。其紅光LED波長(zhǎng)公差可達(dá)660nm 2nm。這種精度是由專有的發(fā)射器，光譜匹配一個(gè)檢測(cè)器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在醫(yī)療急救中，血氧飽和度水平的測(cè)量精度可能意味著生與死的區(qū)別。TEConnectivity 血氧傳感器憑借久經(jīng)考驗(yàn)的可靠性和專業(yè)知識(shí)，TE設(shè)計(jì)出了具有同類領(lǐng)先，靈活度高的傳感器，以適應(yīng)多種波長(zhǎng)選擇。規(guī)?；纳a(chǎn)能力，可為客戶提供元件或者傳感器成品組件，包括一次性血氧傳感器和重復(fù)性使用血氧傳感器，這使TE成為高精度，高耐用性和高性能脈搏血氧儀應(yīng)用的絕佳選擇。技術(shù)優(yōu)勢(shì)： 微型、低成本發(fā)射器以及檢測(cè)器組合 雙驅(qū)動(dòng)、帶透明的環(huán)氧樹(shù)脂透鏡的影像發(fā)射器 四種標(biāo)準(zhǔn) IR LED 波長(zhǎng)選

14、項(xiàng)：880nm、905nm、910nm 以及 940nm 響應(yīng)快且效率高的檢測(cè)器組件 具有生物兼容性的傳感器組合 不含乳膠成分的一次性脈搏血氧儀傳感器 輕量化軟墊設(shè)計(jì)確?；颊呤孢m度 可擴(kuò)展、增加價(jià)值的制造 - 能夠提供組件或完整的脈搏血氧儀傳感器（可重復(fù)使用的傳感器以及一次性傳感器） 易清潔的指夾式脈搏血氧儀傳感器設(shè)計(jì)TEConnectivity 指夾式血氧探頭對(duì)醫(yī)療器械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工程師來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行醫(yī)療設(shè)備開(kāi)發(fā)過(guò)程中，不僅僅是對(duì)適用的醫(yī)用傳感器選型，更多的還會(huì)考慮醫(yī)用傳感器廠商的技術(shù)支持和解決方案，能幫助其實(shí)現(xiàn)醫(yī)療產(chǎn)品的預(yù)期功能和性能。2.說(shuō)到醫(yī)用傳感器的解決方案，不得不提及在診斷治療領(lǐng)域的新品

15、-氣泡傳感器。TE AD-101氣泡傳感器，檢測(cè)輸液管氣泡，主要用于醫(yī)療與3D打印更好地檢測(cè)氣泡的存在情況。利用超聲波技術(shù)，可以非接觸地識(shí)別輸液管中的氣泡與液體。AD-101氣泡檢測(cè)傳感器技術(shù)優(yōu)勢(shì)： 檢測(cè)小至熱縮管內(nèi)徑的 70% 大小的氣泡 傳感器可定制，以適合各種導(dǎo)管 尺寸為 3 mm 至 10 mm 的熱縮管 非侵入式設(shè)計(jì)解決了在流體環(huán)境下如何保持無(wú)菌狀態(tài)的問(wèn)題 對(duì) EMI/RFI 的抗干擾度高 無(wú)需聲波耦合劑 一體式電子產(chǎn)品 通電并持續(xù)進(jìn)行自我診斷測(cè)試以確認(rèn)功能是否正常輸液泵、血液透析及流量檢測(cè)應(yīng)用設(shè)備對(duì)某些重大的醫(yī)療情況至關(guān)重要，易于集成并具有卓越可靠性能的耐用傳感器對(duì)系統(tǒng)性能起到可靠

16、的保障與支持作用。TE設(shè)計(jì)并制造全新的AD-101氣泡檢測(cè)傳感器，它可進(jìn)行持續(xù)自我診斷且裝配靈活，可以使最關(guān)鍵的一些應(yīng)用設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)，讓工程師在應(yīng)用過(guò)程中更有信心。七、醫(yī)用傳感器的基本要求醫(yī)用傳感器作為傳感器的一個(gè)重要分支，其設(shè)計(jì)與應(yīng)用必須考慮人體因素的影響，考慮生物信號(hào)的特殊性、復(fù)雜性，考慮生物醫(yī)學(xué)傳感器的生物相容性、可靠性、安全性。1、傳感器本身具有良好的技術(shù)性能，如靈敏度、線性、遲滯、重復(fù)性、頻率響應(yīng)范圍、信噪比、溫度漂移、零點(diǎn)漂移、靈敏度漂移等。2、傳感器的形狀和結(jié)構(gòu)應(yīng)與被檢測(cè)部位的解剖結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，使用時(shí)，對(duì)被測(cè)組織的損害要小。3、傳感器對(duì)被測(cè)對(duì)象的影響要小，不會(huì)對(duì)生理活動(dòng)帶來(lái)負(fù)擔(dān)，不

17、干擾正常生理功能。4、傳感器要有足夠的牢固性，引進(jìn)到待測(cè)部位時(shí)，不致脫落、損壞。5、傳感器與人體要有足夠的電絕緣，以保證人體安全。6、傳感器進(jìn)入人體能適應(yīng)生物體內(nèi)的化學(xué)作用，與生物體內(nèi)的化學(xué)成分相容，不易被腐蝕、對(duì)人體無(wú)不良刺激，并且無(wú)毒。7、傳感器進(jìn)入血液中或長(zhǎng)期埋于體內(nèi)，不應(yīng)引起血凝。8、傳感器應(yīng)操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，結(jié)構(gòu)上便于消毒。八、醫(yī)用傳感器的市場(chǎng)及國(guó)內(nèi)行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)如今醫(yī)療傳感器幾乎無(wú)處不在，且仍在繼續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)行業(yè)研究報(bào)道，2012年該市場(chǎng)的規(guī)模就達(dá)到了80億美元，其中生物傳感器占到了總營(yíng)收的60%多。按地域劃分，北美市場(chǎng)占42%的份額，歐洲占32%，亞洲占26%。 科利登研究表示更

18、讓人欣喜，2017年一次性醫(yī)療傳感器市場(chǎng)價(jià)值達(dá)到44.418億美元，預(yù)計(jì)到2026年將達(dá)到8.1187億美元，從2018年到2026年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為6.81。在國(guó)內(nèi)，從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用的企業(yè)超過(guò)1700家，產(chǎn)業(yè)門(mén)類基本齊全，傳感器產(chǎn)品達(dá)到10大類、42小類、6000多個(gè)品種，無(wú)論是在健康醫(yī)療、城市規(guī)劃，還是城市交通方面，傳感器正在發(fā)揮著核心作用。據(jù)筆者檢索，國(guó)內(nèi)在醫(yī)療領(lǐng)域突出企業(yè)如無(wú)錫全能科技、西人馬等，而專注醫(yī)療領(lǐng)域傳感器的公司相對(duì)比較稀缺。國(guó)內(nèi)醫(yī)用傳感器廠商也面臨諸多挑戰(zhàn)。（1）創(chuàng)新能力有待提高：傳感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊應(yīng)用的高端方面與國(guó)外差距巨大，中高檔傳

19、感器產(chǎn)品大都從國(guó)外進(jìn)口，90%芯片依賴國(guó)外。國(guó)內(nèi)缺乏對(duì)新原理、新器件和新材料傳感器的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力。（2）關(guān)鍵技術(shù)尚未突破：設(shè)計(jì)技術(shù)、封裝技術(shù)、裝備技術(shù)等方面都存在較大差距。國(guó)內(nèi)尚缺乏有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的傳感器設(shè)計(jì)軟件，國(guó)產(chǎn)傳感器可靠性比國(guó)外同類產(chǎn)品低1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，傳感器封裝尚未形成系列、標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的接口。傳感器工藝裝備研發(fā)與生產(chǎn)被國(guó)外壟斷。（3）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理：品種、規(guī)格、系列不全，技術(shù)指標(biāo)不高，國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)品往往形不成系列。產(chǎn)品在測(cè)量精度、溫度特性、響應(yīng)時(shí)間、穩(wěn)定性、可靠性等指標(biāo)與國(guó)外也有相當(dāng)大的差距。（4）企業(yè)能力弱：我國(guó)傳感器企業(yè)95%以上屬小型企業(yè)，規(guī)模小、研發(fā)能力較弱、規(guī)模效益差。

20、從目前市場(chǎng)份額和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力指數(shù)來(lái)看，外資企業(yè)仍占據(jù)較大的優(yōu)勢(shì)。九、未來(lái)醫(yī)用傳感器的發(fā)展趨勢(shì)傳感器在醫(yī)學(xué)研究與臨床診治中占據(jù)著重要地位，隨著工程技術(shù)和醫(yī)學(xué)科學(xué)的進(jìn)步，生物醫(yī)學(xué)傳感器也必將得到迅速發(fā)展。當(dāng)今醫(yī)用傳感器的研究方向： 對(duì)各種創(chuàng)新型傳感器的開(kāi)發(fā)與研究； 對(duì)多功能傳感器的研究，他們可以被集成到一起，同時(shí)監(jiān)測(cè)多路信號(hào)； 對(duì)智能傳感器的研究，它是傳感器與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，智能傳感器不僅能完成基本的傳感和信號(hào)處理任務(wù)，還有自診斷、自恢復(fù)及自適應(yīng)的功能。傳感器本身的開(kāi)發(fā)研究有兩個(gè)分支，一個(gè)是有關(guān)傳感器基礎(chǔ)的研究，即新技術(shù)和新原理的的研究，主要集中在新材料和超微細(xì)加工技術(shù)方面；另一個(gè)是新型傳感

21、器產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，重點(diǎn)解決光技術(shù)的應(yīng)用，微電子封裝技術(shù)和一次性芯片等。目前熱門(mén)的研究課題有多功能精密陶瓷材料在傳感器中的應(yīng)用、生物功能性物質(zhì)在傳感器開(kāi)發(fā)中的利用，微細(xì)加工技術(shù)制造超小型傳感器的研究等。此外，發(fā)展化學(xué)傳感器和生物傳感器是傳感器技術(shù)發(fā)展的另一趨勢(shì)，尤其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的更具實(shí)用性，有利于促進(jìn)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究、臨床診斷和環(huán)境醫(yī)學(xué)的發(fā)展。在國(guó)際上，醫(yī)用傳感器的五個(gè)關(guān)鍵發(fā)展方向介紹如下：（1）超低功耗傳感器英國(guó)劍橋大學(xué)工程學(xué)院研發(fā)出超低功耗晶體管，以此為基礎(chǔ)器件，能夠通過(guò)捕獲其周?chē)h(huán)境中的能量，無(wú)需電池即可工作數(shù)月甚至數(shù)年，這種晶體管適用“泄漏”的微小電流維持工作，即近關(guān)斷狀態(tài)電流。這種泄漏就像從

22、一個(gè)壞水龍頭中不斷滴答出的水滴，是所有晶體管的特性，但是首次被有效地捕獲和利用。該晶體管的主要優(yōu)勢(shì)是：能夠在非常低的溫度制造；能夠印刷在任何材料表面，從玻璃和塑料到聚酯和紙張；晶體管尺寸可繼續(xù)縮??；可提供同樣的高增益或信號(hào)放大能力；工作電壓小于1V，功耗小于10億分之一瓦（1nW）。主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榭纱┐髌骷椭踩胧狡骷谐凸膫鞲衅鹘涌诤湍M信號(hào)電路帶來(lái)新的設(shè)計(jì)模型，很好地滿足健康監(jiān)控等應(yīng)用所需可穿戴或可植入式電子設(shè)備需求。（2）利用3D打印技術(shù)打印傳感器美國(guó)一研究學(xué)院公報(bào)稱，其研究小組開(kāi)發(fā)出一種新的3D打印技術(shù)，可打印具有集成傳感器功能的器官芯片，他們將柔性應(yīng)變傳感器與人體組織微架構(gòu)集成，并開(kāi)發(fā)出6種不同的“油墨”，然后利用3D打印技術(shù)，通過(guò)一種單一、連續(xù)的制造過(guò)程，打印出心臟芯片。這個(gè)芯片上有眾多“小井”，每個(gè)“小井”中有獨(dú)立的組織和集成傳感器。