[實用新型]基于光纖光柵的淚道測壓傳感器

有效

• 申請號: 201720662553.2
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN207050895U
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 劉榮;張岡;張虹;項楠
• 申請（專利權）人: 華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本實用新型涉及淚道測壓裝置，具體地指一種基于光纖光柵的淚道測壓傳感器。

背景技術

淚道阻塞性疾病(Lacrimal Duct Obstruction Diseases,LDOD)包括淚道不同部位的器質性阻塞、慢性淚囊炎及功能性溢淚，是危害人類健康的常見眼部疾病。我國LDOD人群患病率約4.47％。LDOD不僅影響眼部舒適及生活質量，其中慢性淚囊炎還可繼發角膜炎、急性淚囊炎、眼眶蜂窩織炎等并發癥，同時也是白內障，青光眼等內眼手術的禁忌癥。關于LDOD的發病機制，目前較為公認的是炎癥機制，其認為：眼部炎癥下行或鼻部炎癥上行，使淚道粘膜充血水腫，導致淚道暫時性阻塞；而反復的炎癥使淚道粘膜及粘膜下組織結構發生不可逆性纖維化改變，進而導致該段淚道的永久性閉塞或功能喪失。

但臨床上還有很多現象不能用現有機制解釋：“功能性溢淚”患者淚道沖洗通暢、粘膜無炎癥改變且影像學檢查亦未見狹窄及阻塞征象，但患者卻有明顯的溢淚癥狀；部分鼻淚管阻塞患者在“成功的DCR手術”后，吻合口開放、淚道沖洗通暢，卻仍有溢淚表現。對這部分患者行磁共振淚道造影發現，相對于術后無溢淚的患者，他們的吻合口液體流出減少，推測可能和功能性溢淚患者類似，淚道雖然通暢，但不能正常排淚。面癱患者的淚道是通暢的，卻因為肌肉收縮功能的下降淚液排入淚道明顯減少。上述臨床現象均提示：正常的淚道排淚機制對于淚道的功能至關重要，其功能受損在LDOD發病機制中起重要作用。

目前，人們對于淚道排淚動力模式還知之甚少，Kamel等人在淚道探針末端連接一個多道生理記錄儀，然后將探針插入淚囊，測量結果顯示：正常人眨眼時淚囊內為負壓，而LDOD患者眨眼時淚囊內為正壓，但淚道內其他部位的壓力變化我們仍不知道。因此，設計一種淚道測壓傳感器能實時測量淚道不同部位的壓力，從而分析淚液排淚動力，不僅有利于淚道疾病機制的研究，并有望成為臨床診斷的輔助手段。

發明內容

本實用新型的目的就是要提供一種基于光纖光柵的淚道測壓傳感器，該淚道測壓傳感器可以實時動態監測瞬目時淚道內多點壓力的變化，可同時得到幾個測量目標的信息，實現準分布式測量。

為實現上述目的，本實用新型所設計的基于光纖光柵的淚道測壓傳感器，包括封裝套管、穿設在封裝套管內的光纖，其特殊之處在于：所述光纖沿其長度方向間隔設置有若干個光柵，所述光柵所在區域的光纖上套設有呈圓筒狀的硬質基體，所述硬質基體的側壁上設置有用于露出光柵的第一開口，所述硬質基體的外周設置有用于感應光柵形變壓力的柔性膜，所述封裝套管上設置有用于露出柔性膜的第二開口，所述第一開口與第二開口的開口位置相對應。這樣，可以利用光柵局部硬質基體和柔性膜的包裝排除因局部肌肉收縮導致的光柵形變，靈敏度高、響應速度快、穩定性好。

進一步地，所述光柵的數量為六個，六個所述光柵的設置部位依次與人體淚道腔內的淚點、淚小管、淚囊上部、淚囊下部、鼻淚管上部、鼻淚管下部相對應。

進一步地，所述封裝套管為由硅膠材料制備而成的管狀構件。

進一步地，所述封裝套管的軸向兩端均為封閉端。

進一步地，所述封裝套管的直徑為280～320um。

進一步地，所述光纖的直徑為50um。

再進一步地，所述硬質基體為由金屬材料制備而成的硬質構件。

更進一步地，所述硬質基體的軸向長度大于柔性膜的軸向長度，且硬質基體的軸向兩端穿出柔性膜的軸向兩端。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：

其一，本實用新型的局部點的壓力改變靠光柵形變引起的反射波長變化體現，在光柵所在區域的光纖上封裝露出光柵的硬質基體，可以避免除壓力外因光纖本身彎曲導致的光柵形變，而光柵表面耦合柔性膜，硬質基體提供局部變形基準，柔性膜感受壓力變化產生變形，光纖接收并傳出變形信號，進而信號處理獲得壓力。

其二，本實用新型在光纖外封裝硅膠套管將光柵的傳感單元平順而又柔軟地串連起來，封裝套管末端為盲端，在每一個光柵的傳感單元處有開口將柔性膜露向淚道管腔，這樣既不影響壓力檢測，又可使柔性膜的里表面承受套管里面的恒定壓力。

其三，本實用新型的光柵所處環境的壓力發生變化時，光柵周期發生改變，從而使光柵反射出的光波波長變化，通過測量反射波長的變化，實現該處壓力的測量，靈敏度高、響應速度快、穩定性好，并且尺寸小(光纖直徑為50um)、重量輕、柔韌度好、能和各種材料耦合，在一根光纖上串連多個光柵，可同時得到幾個測量目標的信息，實現準分布式測量。