26、医疗健康领域的生物传感器概述

医疗健康领域的生物传感器概述

1. 热流传感器及改进方案

部分传感器依赖热流传感器，但很多这类传感器存在响应缓慢的问题。在正常流速下，响应时间是足够的，但当流速较低时，响应时间就显得不足。解决办法是制作小型化传感器，采用薄热电材料并最小化热质量。可以使用标准硅芯片通过表面微加工技术来制造薄膜。

2. 不同类型的传感器

2.1 湿度传感器

呼出的空气因空气中存在黏膜而完全饱和。检测呼出空气的传统方法是在物体附近放置一块玻璃镜，使蒸汽在其表面凝结。

2.2 CO₂传感器

环境空气和呼出空气中CO₂浓度的显著差异使得CO₂检测具有特异性和敏感性。CO₂与呼吸过程密切相关，是呼吸监测活动中常用的理想变量。测量CO₂的方法有红外光谱法和质谱法。通常使用黑体辐射器作为发射器，热电装置作为探测器，衍射光栅和干涉滤光片用于波长色散。

2.3 间接传感器

在气道周围安装设备通常不切实际，还会干扰患者，患者更希望气道保持自由。佩戴口含器或面罩会降低呼吸频率，打乱呼吸模式。基于流量的传感器需要患者配合，且会限制患者的活动。因此，引入了许多间接呼吸监测方法。在很多情况下，使用间接传感器能带来实际益处，但不一定能保证记录的准确性。这些设备并不直接测量实际呼吸流量，而是测量与呼吸驱动相关的参数，如腹部/胸部运动、胸腔内压力影响、呼吸肌活动等。以下是间接呼吸传感器设备的详细信息：
| 传感器设备 | 腹部/胸部运动 | 胸腔内压力影响 | 呼吸肌活动 |
| — | — | — | — |
| 躯干设备 | - | - | - |
| 磁力计 | 是 |