传感器的核心功能，正如其在物理学中的定义所言，是从一个系统接收能量，并以另一种形式传递到另一个系统。在医疗设备中，这些小巧的传感器能精确地捕捉到生理参数，如压力、应变、温度等，并将这些信息转化为电信号，供医生参考。在微创手术和介入治疗中，这种能力显得尤为珍贵。
光纤传感器，因其体积小巧、灵活性强，成为当前医疗技术发展的新趋势。这类传感器由传感器本身、光缆和信号调理器组成，通过监测光纤内光特性的变化来感知外部环境。其优势显著：可以直接植入体内，进行微创操作；能够进行远程多点和多参数监测；对电磁干扰免疫，适合在MRI、CT等成像设备中使用。
在医学领域，光纤传感器根据应用的不同，可以分为物理、成像、化学和生物四类。物理传感器用于监测体温、血压等生理参数；成像传感器则可以进行内部观察和成像，如OCT和光声成像；化学传感器能够识别和测量特定化合物和代谢变量；生物传感器则通过生物识别反应来识别和量化特定的生化分子。
当前，光纤传感器的最新应用之一是与输送系统的结合。在导管等狭窄空间中布置光纤，可以测量导管尖端的压力和温度，甚至用于手术机器人的形状感测系统。在电生理学消融中，光纤传感器安装在导管尖端，能够检测心壁上的力，确保消融能量的准确传输，避免对心壁造成伤害。
未来，随着微创介入技术的不断发展，对患者的监测信息需求将日益增加。小尺寸传感器的出现，以及它们与各种仪器的集成，将极大推动这一趋势。然而，光纤传感器的研发成本高、周期长，设计中还需考虑材料、生物相容性和患者安全性等问题，这些都使得开发工作充满挑战。尽管如此，光纤传感器所提供的独特功能和特性，预示着其在未来医疗器械市场中将具有巨大的价值。
正是这样不断突破和创新的技术，为医疗领域带来了新的可能，也为患者带来了更多希望。随着技术的不断进步，我们有理由相信，光纤传感器将在医疗领域发挥更大的作用。
作者:CCI心血管医生创新俱乐部
在传感器的定义中有这样一句话:“从一个系统接收电能，并以另一种形式发送到第二个系统的装置”，也就是物理学中所说的，将测量到的信息按照一定的规则转换成电信号或其他需要的信息输出。小传感器做什么，可谓四两拨千斤。
目前在医疗器械领域，尤其是随着介入手术的发展，手术过程中需要更多的数据和反馈来帮助临床医生，比如压力、应变、温度信号。在众多传感器类型中，光纤传感器以其体积小而成为一种新的技术趋势。
光纤传感器
光纤传感器由传感器、光缆和信号调理器组成。通过检测光纤内部的光的一个或多个特性(例如强度、波长或偏振)的调制来感测它，最后通过计算检测到的光特性的变化来测量它。
其优点可以概括如下:
可以直接插入皮下注射针头和导管，使用既可以是微创的，也可以是高度定位的：可以执行远程多点和多参数感应。 不受电磁干扰 (EMI)、化学惰性、无毒和本质安全。 对电磁和射频 (RF) 信号免疫，非常适合在 MRI、CT、PET 或 SPECT 系统的诊断成像期间以及涉及射频或射频的热消融治疗期间实时使用。类型
医学领域的光纤传感器可分为物理、成像、化学和生物四类。
物理:体温、血压、肌肉位移等生理参数。
成像:内部观察、成像等。，如OCT和光声成像。
化学:识别和测量特定的化合物和代谢变量(如pH值、血氧等。)通过荧光、光谱等。
生物学:通过生物识别反应，如抗原-抗体，识别和量化特定的生化分子。
目前在光纤传感器领域，基础成像是最发达的，其次是物理测量，而生化领域还不是很成熟。
应用
目前最新的应用是光纤传感器与输送系统技术的结合。小尺寸的光纤可以布置在导管内狭窄的空空间中；同时，光纤的柔性可以在穿过身体中的曲折结构时防止扭结。
例如，它用于测量导管尖端的压力和温度，以及手术机器人应用中的形状感测系统。
例如，在电生理学消融中，光纤传感器安装在导管的尖端。通过检测施加在心壁上的力，可以控制和传输合适的消融能量，从而避免心壁内能量造成的损伤。
未来
随着微创介入的不断发展，将需要更多关于患者的监测信息，而小尺寸传感器的存在及其与各种仪器的集成将有助于这一趋势。
但成本高、周期长，以及设计中需要考虑的材料、生物相容性、患者安全性等都意味着开发难度大。而光纤传感器提供了其他方法无法获得的功能和特性，也预示着其在未来医疗器械市场的巨大价值。
作者简介
曹易刚
曹易刚，四学生，在介入医学领域有多年的研发和销售经验，产品涵盖结构、电生理、血管通路等。同时在各类医学微信官方账号平台发表原创文章数百篇。
CCI心血管医生创新俱乐部
本期策划:沈力作者:曹后期制作:凌
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