[發(fā)明專利]一種測量肺泡氣壓的光纖傳感探頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811269958.5
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109330565B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣奇;李龍超
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本發(fā)明公開了一種測量肺泡氣壓的光纖傳感探頭，包括能夠在肺部支氣管內(nèi)進(jìn)行彎曲導(dǎo)管，靠近氣孔的導(dǎo)管內(nèi)部設(shè)有使該導(dǎo)管內(nèi)徑縮小的凸起，所述凸起的一端設(shè)有單模光纖，所述單模光纖從導(dǎo)管的一端穿入且凸起限制該單模光纖的進(jìn)一步移動，靠近凸起的另一側(cè)且位于導(dǎo)管內(nèi)壁上開設(shè)有凹槽，所述凹槽用于固定彈簧的一端且凸起限制該彈簧進(jìn)一步的移動，所述彈簧的另一端為自由端，與聚合物探頭的桿體的一端相接觸，所述聚合物探頭的桿體的一端與導(dǎo)管間隙配合，聚合物探頭的探頭部分為環(huán)節(jié)狀結(jié)構(gòu)。對支氣管有保護(hù)作用。當(dāng)探頭進(jìn)入到狹小支氣管部位時(shí)，已經(jīng)沒有纖毛和痰液，但是支氣管直徑非常小，此時(shí)彈簧起到緩沖作用，避免傷害到支氣管。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及醫(yī)療測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種測量肺泡氣壓的光纖傳感探頭。

背景技術(shù)

當(dāng)今世界，健康問題是困擾人類的一大難題，肺是人類與外界氣體進(jìn)行交換的器官，肺部的疾病對人類健康的危害不可忽視。人肺的基本組成單元是肺泡，實(shí)現(xiàn)對肺泡氣壓的測量可以有效地幫助醫(yī)生進(jìn)行肺部疾病的檢測及診斷。

人的支氣管(第1級)至肺泡約有24級分支，級數(shù)越高直徑越小，終末細(xì)支氣管的直徑通常1mm，而肺泡的平均直徑通常在0.5mm左右，這對傳感器介入式測量帶來很大的難度，一般的傳感器體積都非常大，無法插入支氣管進(jìn)行測量，而光纖傳感器直徑為125um，具有體積小的優(yōu)勢。

發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，在吸氣時(shí)，肺內(nèi)壓較大氣壓約低0.133-0.266kPa(1-2mmHg)，即肺內(nèi)壓為-0.266—-0.133kPa(-2—-1mmHg)；呼氣時(shí)較大氣壓約高0.133-0.266kPa(1-2mmHg)。氣壓的變化范圍較小，普通傳感器測量的氣壓靈敏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求，但是光纖F-P腔傳感器可以實(shí)現(xiàn)靈敏度100Pa。

發(fā)明人在研究中還發(fā)現(xiàn)，通常的肺部氣壓檢測伴隨著磁共振、CT等手段同時(shí)進(jìn)行，有較強(qiáng)的電磁干擾，對普通傳感器造成很大影響。而光纖傳感器具有抗電磁干擾的特性，不受其影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本公開提供了一種測量肺泡氣壓的光纖傳感探頭，利用光纖FP腔傳感器的體積小、靈敏度高、生物兼容性好等優(yōu)勢，通過口腔插入末端細(xì)支氣管，實(shí)現(xiàn)對肺泡氣壓的測量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請采用以下技術(shù)方案：

一種測量肺泡氣壓的光纖傳感探頭，包括能夠在肺部支氣管內(nèi)進(jìn)行彎曲導(dǎo)管，所述導(dǎo)管靠近端部的位置開設(shè)有若干氣孔；

靠近氣孔的導(dǎo)管內(nèi)部設(shè)有使該導(dǎo)管內(nèi)徑縮小的凸起，所述凸起的一端設(shè)有單模光纖，所述單模光纖從導(dǎo)管的一端穿入且凸起限制該單模光纖的進(jìn)一步移動，靠近凸起的另一側(cè)且位于導(dǎo)管內(nèi)壁上開設(shè)有凹槽，所述凹槽用于固定彈簧的一端且凸起限制該彈簧進(jìn)一步的移動，所述彈簧的另一端為自由端，與聚合物探頭的桿體的一端相接觸，所述聚合物探頭的桿體的一端與導(dǎo)管間隙配合，聚合物探頭的探頭部分為環(huán)節(jié)狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述單模光纖的一端帶有FP腔，且FP腔與凸起的一側(cè)相接觸。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述氣孔直徑約為70um，在導(dǎo)管的上下左右四個(gè)方向各有三個(gè)氣孔，當(dāng)氣孔打開時(shí)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部光纖傳感部位即FP腔與外界氣體的連通；當(dāng)氣孔關(guān)閉時(shí)，隔絕外界氣體，使光纖傳感器無法測量。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述導(dǎo)管為不銹鋼導(dǎo)管，不銹鋼導(dǎo)管的長度約為1～2m，外徑250um，內(nèi)徑130±5um。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述彈簧最大端直徑略微大于導(dǎo)管內(nèi)徑。以實(shí)現(xiàn)將彈簧固定在導(dǎo)管凹槽內(nèi)。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述氣孔是通過激光打孔加工而成，從而與肺泡內(nèi)氣體相通，實(shí)現(xiàn)對氣壓的測量。

進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述聚合物探頭可變向，且由較柔軟的聚合物材料制成，彈簧的自由端在與聚合物探頭相接觸時(shí)可直接嵌入進(jìn)聚合物探頭。