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气体传感器在医疗行业中的应用
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添加时间:2022-01-30 09:34:31

如今,在技术变革的大天博tb体育中,能否把医疗器械变得更加智能化,很大程度依赖其底层组件——新型医用传感器的技术发展情况。与医疗行业相比,整个传感器行业的产值可能还不到医疗行业产值的1/10,但医疗仪器非常依赖于传感器行业,因为人体内的生物量和用于治疗的药物和材料,都需要用传感器检测和在线监测,比如一些气体传感器的应用,下面就来介绍一下。

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医用氧气传感器

目前,在医疗仪器的氧气测量中,对于医用氧气传感器的可靠性,是一个硬性需求。目前,非常常用的医用氧气传感器是电化学氧气传感器,即传统的氧电池。氧电池内部含铅(Pb),氧气进入气体传感器后,Pb逐渐被氧化成PbO2。所以,氧电池寿命只有1年左右。作为替代产品,有些医疗器械厂商开始使用顺磁原理的氧气传感器。顺磁氧传感器的工艺较复杂,价格也较高,但寿命长,是非消耗型的传感器,不用更换。另外,在各种人体组织的培养箱中,氧气传感器也是一个刚需。因为如果培养环境中氧气浓度过高的话,很可能导致所培养的人体组织参数达不到预想的效果,无法移植到人体中去。

医用二氧化碳传感器

目前,在医用传感器领域,医用二氧化碳传感器的应用场合比较多,较为重要的应用包括呼吸机、麻醉剂和婴儿培养箱等,用于监控人体的生命体征。目前,主流的二氧化碳传感器的主要技术路线主要是非色散红外原理(NDIR)。

医用二氧化碳传感器第二个重要的应用是测量幽门螺旋杆菌(Hp)。Hp可引起多种胃病,包括浅表性胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡、非溃疡性消化不良,发展到最后,最严重的就是胃癌。临床上检测Hp比较简单的方法是服用碳13标记的,或者碳14标记的尿素。服用完10到15分钟,病人体内Hp所产生的高活性尿素酶就会将尿素分解为氨(NH3)、13CO2或14CO2,少量13CO2或14CO2通过血液经呼气排出。通过二氧化碳传感器分析呼气中的13CO2或14CO2浓度,即可判断患者是否存在Hp感染。

医用二氧化碳传感器的第三个重要应用是测量人体呼气末的浓度。人体在不憋气的情况下,呼气末的二氧化碳浓度大约是5.5%vol。呼气末5.5%vol所对应的这个时间点是很多医学测量的时间基准,所以能准确并且快速地对呼气末进行响应,是二氧化碳传感器的一个非常有价值的应用。

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