下面以光纖體壓計為例，簡要介紹其裝置及原理。

光纖體壓計可以測量人體內各部位的壓力，如膀胱、尿道和直腸等部位的壓力 ，甚至顱內和心血管（尤其是動脈和心室）壓力也可以用光纖體壓計來測量。 圖2為一種醫(yī)用光纖體壓計探針結構圖，其中對壓力敏感的部分是在探針導管末端側壁上的一塊防水薄膜。一面帶有懸臂的微型反射鏡與薄膜相連。反射鏡 對面是一束光纖，用來傳遞入射光到反射鏡，同時也將反射光傳送出來。當薄膜上有壓力作用時，薄膜發(fā)生形變且能帶動懸臂使反射鏡角度發(fā)生改變。從光纖傳來的光束照射到反光鏡上，再反射到光纖的端點。由于反射光的方向隨反射鏡角度的變化而改變，因此光纖接收到的反射光的強度也隨之變化。這一變化通過光纖傳到另一端的光電探測器變成電信號，這樣通過電壓的變化便可知探針處的壓力大小。

圖2.光纖體壓計探針

醫(yī)用光纖傳感器種類還有很多，如光纖測氧計、光纖血流計、纖體溫計和光纖醫(yī)用PH計等。目前，它們的研究與應用正受到廣泛的重視，種類也日趨繁多，功能和質量也不斷完善，從而越來越顯示出光纖傳感技術在這一領域中應用的廣闊前景。

3.CCD電荷耦合器件

CCD（Charge Coupled Device）的工作原理為：在N型、P型硅襯底的表面上，有一層SiO2絕緣層，在其上淀積一組排列整齊、相距很近的柵極。在柵極的作用下，半導體表面形成深耗盡狀態(tài)。圖像的光照射在半導體表面上，光子被吸收產生“光生電子”。該電子數正比于受光強度，從而實現(xiàn)了光電轉換。輸出脈沖的順序可以反映出光敏元件的位置，這就起到圖像傳感的作用。如果希望對圖像進行計算機處理，CCD是很好的攝像器件，可以將拍攝的圖像信息精確的轉換為數字信號。

CCD電荷耦合器件自70年代出現(xiàn)后，不斷完善，發(fā)展很快，出現(xiàn)了很多的CCD芯片。它們突出的優(yōu)點是工作穩(wěn)定、重量輕、功耗低、抗干擾性強、壽命長，主要被應用于各種攝像設備中［7］。由于CCD體積小，因此在內窺鏡中和介入型治療儀器中，作為攝像部件可直接放入人體內攝取信號，再將傳出的信號由屏幕顯示出來，方便操作者直接看到病人體內的圖像，使形態(tài)性病變的診斷和定位變得非常清楚、可靠。

4.醫(yī)用光學傳感器的發(fā)展方向

由于半導體技術已進入了超大規(guī)模集成化階段，對醫(yī)用光學傳感器的各種制造工藝和材料性能的研究已達到相當高的水平。因此可以預測它正向著傳感器的固態(tài)化、集成化和多功能化、二維、三維的空間測量和智能化方向發(fā)展。我們可以想象將來有一天，人們可以利用光纖和先進的半導體激光器件開發(fā)出多信息超小型傳感器陣列，再利用多種信息同時測量技術，通過導管探針可以從心臟里同時獲得測量有關心功能的多種信息。

作者簡介：王 晨光（1966年生），男，哈爾濱醫(yī)科大學物理教研室講師，從事醫(yī)用傳感器設備開發(fā)與臨床應用研究.

參考文獻：

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