一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器的制造方法
【專利摘要】一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器，涉及一種光纖測溫傳感器。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的熱電阻型、熱電偶型溫度傳感器易受到強電磁場的干擾，無法進(jìn)行溫度的實時測量，影響治療效果的問題。本發(fā)明的光纖光柵探頭包括光纖纖芯和制作在其上的光纖光柵，光纖光柵探頭的探入端為自由端，光纖光柵探頭的連接端與單模光纖的一端連接，單模光纖的另一端通過光纖連接器與布拉格波長測量設(shè)備連接，醫(yī)用硬質(zhì)套管和醫(yī)用柔性護(hù)套連接構(gòu)成防護(hù)套，防護(hù)套套裝在光纖光柵探頭和單模光纖上，且醫(yī)用硬質(zhì)套管位于光纖光柵探頭一側(cè)，光纖光柵探頭和單模光纖的連接處設(shè)置有去應(yīng)力刻槽。本發(fā)明可以在強電磁環(huán)境下實時測量，滿足監(jiān)控腫瘤熱療等治療過程的需要。
【專利說明】一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光纖測溫傳感器，具體涉及一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器，屬于醫(yī)用溫度測量【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)療領(lǐng)域，經(jīng)常需要測量人體的溫度。在腫瘤熱療、熱化療和磁療過程中，需要通過外加射頻電磁場等方法加熱腫瘤部位,使腫瘤部位溫度達(dá)到42-44攝氏度，從而殺死腫瘤細(xì)胞，又能使正常人體組織不受到損傷。為了達(dá)到治療目的，并不對人體造成損害，需要對腫瘤部位的溫度進(jìn)行實時的監(jiān)測，以便準(zhǔn)確控制電磁場強度，有效殺死腫瘤細(xì)胞，保證治療效果。由于常用的熱電阻型、熱電偶型溫度傳感器易受到強電磁場的干擾，無法進(jìn)行溫度的實時測量，影響治療效果，因此，亟待研發(fā)一種抗電磁干擾且可以進(jìn)入人體內(nèi)部的溫度測量裝置。
[0003]光纖溫度傳感器具有抗電磁干擾、質(zhì)地柔軟等優(yōu)點。其中光纖光柵傳感器具有溫度響應(yīng)速度快、寫入技術(shù)成熟、體積小、重量輕等優(yōu)點，利用布拉格波長的溫度敏感性進(jìn)行測量，溫度測量精度高、不受電磁場干擾，可以進(jìn)行體內(nèi)實時溫度測量，十分適合在強電磁干擾環(huán)境下進(jìn)行人體實時溫度測量。
[0004]但光纖光柵由于具有溫度、應(yīng)變雙敏感性，如果不加處理就作為傳感器進(jìn)入人體，會在人體肌肉組織作用下發(fā)生變形，引起布拉格波長變化，從而影響溫度測量結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的熱電阻型、熱電偶型溫度傳感器易受到強電磁場的干擾，無法進(jìn)行溫度的實時測量，影響治療效果的問題，進(jìn)而提供一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器。
[0006]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0007]本發(fā)明所述一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器包括光纖光柵探頭、醫(yī)用硬質(zhì)套管、單模光纖、醫(yī)用柔性護(hù)套和光纖連接器；所述光纖光柵探頭包括光纖纖芯和制作在其上的光纖光柵，光纖光柵探頭的探入端為自由端，光纖光柵探頭的連接端與單模光纖的一端連接，單模光纖的另一端通過光纖連接器與布拉格波長測量設(shè)備連接，所述醫(yī)用硬質(zhì)套管和醫(yī)用柔性護(hù)套連接構(gòu)成防護(hù)套，防護(hù)套套裝在光纖光柵探頭和單模光纖上，且醫(yī)用硬質(zhì)套管位于光纖光柵探頭一側(cè)，所述光纖光柵探頭和單模光纖的連接處設(shè)置有去應(yīng)力刻槽。
[0008]布拉格波長測量設(shè)備是一種使用頻率最高，范圍最廣的光纖傳感器，這種傳感器能根據(jù)環(huán)境溫度以及/或者應(yīng)變的變化來改變其反射的光波的波長。光纖布拉格光柵是通過全息干涉法或者相位掩膜法來將一小段光敏感的光纖暴露在一個光強周期分布的光波下面。這樣光纖的光折射率就會根據(jù)其被照射的光波強度而永久改變。這種方法造成的光折射率的周期性變化就叫做光纖布拉格光柵。[0009]優(yōu)選的:所述去應(yīng)力刻槽設(shè)置在光纖纖芯的光纖包層的表面上。更加有效地避免了應(yīng)力影響。
[0010]優(yōu)選的:所述醫(yī)用硬質(zhì)套管為陶瓷套管。如此設(shè)置，有效地增加結(jié)構(gòu)強度，避免光纖彎曲造成測量誤差。
[0011]優(yōu)選的:所述醫(yī)用硬質(zhì)套管為石英套管。如此設(shè)置，有效地增加結(jié)構(gòu)強度，避免光纖彎曲造成測量誤差。
[0012]優(yōu)選的:所述醫(yī)用柔性護(hù)套為醫(yī)用塑料護(hù)套。如此設(shè)置，更好地滿足探頭進(jìn)入人體的衛(wèi)生要求。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果:
[0014]本發(fā)明的抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器利用去應(yīng)力處理的光纖光柵探頭，防彎曲陶瓷或石英套管封裝，連接用單模光纖和醫(yī)用塑料護(hù)套，光纖連接器構(gòu)成溫度測量探頭，利用在光纖光柵和連接用單模光纖間刻槽及套管封裝避免應(yīng)力影響。
[0015]本發(fā)明的測溫傳感主體為去應(yīng)力處理的光纖光柵，具有抗電磁干擾、精確測溫的特點；光纖光柵探 頭及單模光纖所用材料符合醫(yī)用標(biāo)準(zhǔn)；光纖光柵探頭尺寸小，適于人體體內(nèi)溫度測量，且溫度測量準(zhǔn)確性高，具體如下:
[0016](I)制作在光纖纖芯上的光纖光柵為溫度測量主體,光纖光柵探頭的一端為自由端，另外一端采用刻槽減少連接單模光纖彎曲對光纖光柵帶來的測量誤差。
[0017](2)為了減少光纖光柵彎曲帶來的測量誤差，在光纖光柵外部套陶瓷套管或石英套管，增加結(jié)構(gòu)的強度，避免光纖彎曲造成的測量誤差。
[0018](3)光纖光柵連接于一端單模光纖上，該單模光纖的長度保證探頭可以進(jìn)入人體，另外一端連接到布拉格波長測量設(shè)備上。
[0019](4)光纖光柵探頭被醫(yī)用塑料護(hù)套包覆，滿足探頭進(jìn)入人體的衛(wèi)生要求。
[0020](5)光纖連接器使光纖光柵探頭可以方便地和布拉格波長測量設(shè)備進(jìn)行連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器的結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖2是光纖光柵探頭刻槽處理示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明的光纖測溫傳感器的使用狀態(tài)示意圖；
[0024]圖中:1為光纖光柵探頭，2為硬質(zhì)套管，3為單模光纖，4為醫(yī)用柔性護(hù)套，5為光纖連接器，6為去應(yīng)力刻槽,7為光纖纖芯,8為光纖光柵,9為布拉格波長測量設(shè)備，10為光
纖包層。
【具體實施方式】
[0025]下面根據(jù)附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明優(yōu)選的實施方式。
[0026]【具體實施方式】一:本實施方式的一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器包括光纖光柵探頭1、醫(yī)用陶瓷套管、單模光纖3、醫(yī)用塑料護(hù)套和光纖連接器5 ;所述光纖光柵探頭I包括光纖纖芯7和制作在其上的光纖光柵8，光纖光柵探頭I的探入端為自由端，光纖光柵探頭I的連接端與單模光纖3的一端連接，單模光纖3的另一端通過光纖連接器5與布拉格波長測量設(shè)備9連接，所述醫(yī)用陶瓷套管和醫(yī)用塑料護(hù)套連接構(gòu)成防護(hù)套，防護(hù)套套裝在光纖光柵探頭I和單模光纖3上，且醫(yī)用陶瓷套管位于光纖光柵探頭I 一側(cè)，所述光纖光柵探頭I和單模光纖3的連接處設(shè)置有去應(yīng)力刻槽6，所述去應(yīng)力刻槽6設(shè)置在光纖纖芯7的光纖包層10的表面上。
[0027]【具體實施方式】二:本實施方式的一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器包括光纖光柵探頭1、醫(yī)用石英套管、單模光纖3、醫(yī)用塑料護(hù)套和光纖連接器5 ;所述光纖光柵探頭I包括光纖纖芯7和制作在其上的光纖光柵8，光纖光柵探頭I的探入端為自由端，光纖光柵探頭I的連接端與單模光纖3的一端連接，單模光纖3的另一端通過光纖連接器5與布拉格波長測量設(shè)備9連接，所述醫(yī)用石英套管和醫(yī)用塑料護(hù)套連接構(gòu)成防護(hù)套，防護(hù)套套裝在光纖光柵探頭I和單模光纖3上，且醫(yī)用陶瓷套管位于光纖光柵探頭I 一側(cè)，所述光纖光柵探頭I和單模光纖3的連接處設(shè)置有去應(yīng)力刻槽6，所述去應(yīng)力刻槽6設(shè)置在光纖纖芯7的光纖包層10的表面上。
[0028]圖1顯示了光纖測溫傳感器的結(jié)構(gòu)。它的溫度敏感元件為光纖光柵探頭1，該光纖光柵探頭I在周圍溫度發(fā)生變化時，其對應(yīng)的布拉格波長會隨之發(fā)生單調(diào)改變，達(dá)到溫度敏感的效果。光纖光柵探頭I連接到單模光纖3上，并由單模光纖連接到布拉格波長測量設(shè)備9上。為了避免光纖光柵在人體內(nèi)發(fā)生彎曲，在光纖光柵I連接單模光纖3的一端進(jìn)行了去應(yīng)力刻槽處理，并將光纖光柵探頭I固定在防彎曲陶瓷或石英套管封裝2中。陶瓷或石英套管2與醫(yī)用塑料護(hù)套4相連，保護(hù)其中的光纖光柵探頭I和單模光纖，單模光纖的另外一端固定有光纖連接器5。
[0029]圖2顯示了光纖光柵探頭部分的結(jié)構(gòu)。光纖光柵8制作在光纖纖芯7上，在光纖包層10靠近連接單模光纖3的一端進(jìn)行刻槽處理。
[0030]圖3顯示了該測溫傳感器的實際使用方法。將該光纖測溫傳感器的光纖光柵探頭I 一端經(jīng)醫(yī)用導(dǎo)管進(jìn)入人體，到達(dá)腫瘤區(qū)域，并在電磁加熱治療時監(jiān)控腫瘤區(qū)溫度。單模光纖經(jīng)光纖連接器與布拉格波長測量設(shè)備連接，測量對應(yīng)被測溫區(qū)(如腫瘤區(qū))溫度的布拉格波長，并給出對應(yīng)的溫度值。
[0031]該光纖測溫傳感器在實際使用前需要進(jìn)行溫度標(biāo)定。可以使用恒溫水浴等裝置標(biāo)定其布拉格波長與測量溫度之間的線性關(guān)系。
[0032]該光纖測溫傳感器的敏感參數(shù)為布拉格波長，與周圍的電磁環(huán)境無關(guān)，可以在電磁加熱時使用，實現(xiàn)被測溫區(qū)(如腫瘤區(qū))溫度的實時測量。
[0033]本實施方式只是對本專利的示例性說明，并不限定它的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以對其局部進(jìn)行改變，只要沒有超出本專利的精神實質(zhì)，都在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器，其特征在于:包括光纖光柵探頭(I)、醫(yī)用硬質(zhì)套管(2)、單模光纖(3)、醫(yī)用柔性護(hù)套(4)和光纖連接器(5);所述光纖光柵探頭(I)包括光纖纖芯(7)和制作在其上的光纖光柵(8),光纖光柵探頭(I)的探入端為自由端，光纖光柵探頭(I)的連接端與單模光纖(3)的一端連接，單模光纖(3)的另一端通過光纖連接器(5)與布拉格波長測量設(shè)備(9)連接，所述醫(yī)用硬質(zhì)套管(2)和醫(yī)用柔性護(hù)套(4)連接構(gòu)成防護(hù)套，防護(hù)套套裝在光纖光柵探頭(I)和單模光纖(3)上，且醫(yī)用硬質(zhì)套管(2)位于光纖光柵探頭(I) 一側(cè)，所述光纖光柵探頭(I)和單模光纖(3)的連接處設(shè)置有去應(yīng)力刻槽⑶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器，其特征在于:所述去應(yīng)力刻槽(6)設(shè)置在光纖纖芯(7)的光纖包層(10)的表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器，其特征在于:所述醫(yī)用硬質(zhì)套管(2)為陶瓷套管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器，其特征在于:所述醫(yī)用硬質(zhì)套管(2)為石英套管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種抗電磁干擾醫(yī)用體內(nèi)光纖測溫傳感器，其特征在于:所述醫(yī)用柔性護(hù)套(4)為醫(yī)用塑料護(hù)套。
【文檔編號】A61B5/01GK103948374SQ201410205892
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】田赫, 孫嘉欣, 張凱, 王勃然, 筆曉紅 申請人:哈爾濱易奧秘科技發(fā)展有限公司