一种基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪制造技术

本申请公开了一种基于光学MEMS的颅内压(ICP)和颅内温(ICT)监测仪，包括：宽带光源和可调谐滤光器(TOF)、光学标准具、多个光学接收器、多个光学耦合器、探针；其中所述探针包括颅内压(ICP)传感器和颅内温(ICT)传感器；ICP是通过所述ICP传感器的反射光谱的波谷波长值获得的，通过采用具有绝对波长标记的光学标准具，与其周期光谱进行比较获得所述波谷波长值；ICT是通过所述ICT传感器的反射光谱的波峰波长值获得的，通过采用具有绝对波长标记的光学标准具，与其周期光谱进行比较获得所述波峰波长值。本申请可以精确地监测ICP和ICT。本申请可以精确地监测ICP和ICT。本申请可以精确地监测ICP和ICT。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪
[0001]本申请要求2020年11月15日提交的美国临时专利申请(No.63/113883)和2020年11月15日提交的美国临时专利申请(No.63/113882)的优先权。该申请的全部内容通过引用结合在本申请中。


[0002]本申请涉及神经外科领域，尤其涉及一种基于光学MEMS的颅内压(ICP)和颅内温(ICT)监测仪。

技术介绍

[0003]在颅内，有脑组织和脑脊液和血液。这三种材料保持了ICP的稳定性。这三种材料都是不可压缩的。高颅内压若未及时处理，会造成病人脑组织永久变形、导致死亡。有创ICP监测是医学界的金标准。
[0004]历史上最早的有创ICP监测仪是由一个1.5米长的管子连接的气泡制成的。放置在颅内的气泡感应ICP，并通过导管发送压力信号。在管的另一侧，采用压力传感器来监测压力。然而气泡太大，不便于操作。
[0005]后来专利技术了压电ICP监测仪和压阻ICP监测仪。这两种基于电的MEMS ICP监视器受到电磁波的干扰。在计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI)下，探针具有非预期的错误图像。更严重的是，核磁共振成像的强电磁波产生的巨大电流会移动头部的探针，破坏探针。为避免这类麻烦，做核磁共振前，不得不从患者头部取出植入的探针，非常麻烦。
[0006]近年来开发的ICP监测仪是基于光学MEMS的。光由光纤引导，照射到ICP传感器的膜上。ICP改变了膜的形状，使得由膜反射的光功率改变。通过监测光功率，系统可以判断ICP。该ICP监测仪不受电磁波的影响。然而，光纤偶尔会出现意外弯曲，改变了光功率，从而对待监测的ICP造成干扰。
[0007]迄今为止，所有的ICT传感器都是基于电的热敏电阻器。所以，迫切需要开发一种新型的基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪，它不需要电，不依赖于光的能量，因此ICP和ICT的监测不会受到电磁波或光纤弯曲的影响。

技术实现思路

[0008]本申请提供了一种基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪，以解决现有技术中ICP和ICT的监测受到电磁波或光纤弯曲影响的问题。
[0009]本申请的实施例提供的基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪，包括:
[0010]宽带光源和可调谐滤光器(TOF)、光学标准具、多个光学接收器、多个光学耦合器、探针；
[0011]其中所述探针包括ICP传感器和ICT传感器；ICP是通过所述ICP传感器的反射光谱的波谷波长值获得的，通过采用具有绝对波长标记的光学标准具，与其周期光谱进行比较获得所述波谷波长值；
[0012]ICT是通过所述ICT传感器的反射光谱的波峰波长值获得的，通过采用具有绝对波长标记的光学标准具，与其周期光谱进行比较获得所述波峰波长值；
[0013]本申请的上述基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪中，具有绝对波长标记所述光学标准具用于生成周期光谱，作为标尺，以测量所述ICP传感器或所述ICT传感器的反射光谱中的绝对波谷波长值或波峰波长值。
[0014]本申请的上述基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪中，所述ICP传感器和所述ICT传感器集成在一个探针中，分别与各自的单模光纤连接，两根光纤及其连接的传感器形成并联结构。
[0015]本申请的上述基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪中，所述ICP传感器和所述ICT传感器集成在一个探针中，通过一根单模光纤连接，单模光纤及其连接的两只传感器构成串联结构。
[0016]本申请的上述基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪中，所述ICP传感器为MEMS谐振腔结构，由单模光纤和MEMS膜、玻璃基板组成，且所述单模光纤的端面作为反射镜；所述MEMS膜由于ICP而轻微变形；所述ICP传感器的反射光谱的波谷波长值用于监测ICP。
[0017]本申请的上述基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪中，所述ICP传感器为MEMS谐振腔结构，由单模透镜光纤和MEMS膜、玻璃基板组成，且所述单模透镜光纤的端面作为反射镜；所述MEMS膜由于ICP而轻微变形；所述ICP传感器的反射光谱的波谷波长值用于监测ICP。
[0018]本申请的上述基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪中，所述ICP传感器为MEMS谐振腔结构，由单模光纤准直器和MEMS膜、玻璃基板组成，且所述单模光纤准直器的透镜平面作为反射镜；所述MEMS膜由于ICP而轻微变形；所述ICP传感器的反射光谱的波谷波长值用于监测ICP。
[0019]本申请的上述基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪中，所述ICT传感器是光纤布拉格光栅；所述ICT传感器的反射光谱的波峰波长值用于监测ICT。
[0020]本申请的上述基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪中，所述ICT传感器为MEMS谐振腔结构，由单模光纤和MEMS膜、玻璃基板组成，且所述单模光纤的端面作为反射镜；所述MEMS膜由于ICP而轻微变形；反射光谱的波谷波长值用于监测ICT。
[0021]本申请的上述基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪中，所述ICT传感器为谐振腔结构，由单模光纤和第二反射镜、玻璃基板组成，且所述单模光纤的端面作为反射镜；所述谐振腔结构的腔长度随着ICT而变化；反射光谱的波谷波长值用于监测ICT。
[0022]本申请的上述基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪中，所述光学耦合器用于连接所有光学元件和传感器。
[0023]本申请的上述基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪中，所述光学耦合器可用光环行器代替。
[0024]本申请的上述基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪中，所述宽带光源和所述TOF的组合可由可调谐激光源代替。
[0025]根据本申请的基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪，所述宽带光源沿着单模光纤到达TOF并被扫描。然后，扫描后的宽带光源被分成两条光路。其中一条光路通向光学MEMS传感器，以获得透射、反射或干涉光谱的波谷波长值或波峰波长值。另一条光路通向光学标准具以获得具有绝对波长标记的周期光谱，作为标尺。通过与标尺比较，可以精确地测量波谷波
长值或波峰波长值。从而获得待监测的参数。
附图说明
[0026]图1是本申请一实施例提供的基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪的结构示意图。
[0027]图2是本申请一实施例提供的基于FBG的与ICP传感器和ICT传感器集成的探针的横截面图。图3是本申请一实施例提供的具有MEMS膜和单模光纤的ICP传感器的截面图，其端面作为MEMS谐振腔的反射镜。
[0028]图4是本申请一实施例提供的由光纤布拉格光栅构成的ICT传感器的截面图。
[0029]图5A和图5B示出了本申请一实施例提供的ICP传感器的反射光谱和ICT传感器的反射光谱。说明书中的附图标记如下:
[0030]1.宽带光源；2.可调谐滤光器(TOF)；3.光学标准具；4.光学接收器；5.光学耦合器；
[0031]6.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪，其特征在于，包括：宽带光源和可调谐滤光器(TOF)、光学标准具、多个光学接收器、多个光学耦合器、探针；其中所述探针包括颅内压(ICP)传感器和颅内温(ICT)传感器；ICP是通过所述ICP传感器的反射光谱的波谷波长值获得的，通过采用具有绝对波长标记的光学标准具，与其周期光谱进行比较获得所述波谷波长值；ICT是通过所述ICT传感器的反射光谱的波峰波长值获得的，通过采用具有绝对波长标记的光学标准具，与其周期光谱进行比较获得所述波峰波长值。2.根据权利要求1所述的基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪，其特征在于，具有绝对波长标记的所述光学标准具用于生成周期光谱，作为标尺，以测量所述ICP传感器或所述ICT传感器的反射光谱中的绝对波谷波长值或波峰波长值。3.根据权利要求1所述的基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪，其特征在于，所述ICP传感器和所述ICT传感器集成在一个探针中，分别与各自的单模光纤连接，两根光纤及其连接的传感器形成并联结构。4.根据权利要求1所述的基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪，其特征在于，所述ICP传感器和所述ICT传感器集成在一个探针中，并通过一根单模光纤连接，单模光纤及其连接的两只传感器构成串联结构。5.根据权利要求1所述的基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪，其特征在于，所述ICP传感器为MEMS谐振腔结构，由单模光纤和MEMS膜、玻璃基板组成，且所述单模光纤的端面作为反射镜；所述MEMS膜由于ICP而轻微变形；所述ICP传感器的反射光谱的波谷波长值用于监测ICP。6.根据权利要求1所述的基于光学MEMS的ICP和ICT监测仪，其特征在于，所述ICP传感器为MEMS谐振腔结构，由单模透镜光纤和MEMS膜、玻璃基板组成，且所述单模透镜光纤的端面作为反射镜；所述MEMS膜由于ICP而轻微变形；所述I...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩迺骞，
申请(专利权)人：深圳市安迅医疗器械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：