探头结构、其制备方法及颅内压监护仪技术

本发明专利技术提供一种探头结构、其制备方法及颅内压监护仪。探头结构包括：由非金属材料制成的非金属反射膜，非金属反射膜设置于光纤的光路上；光纤将入射光从主机的光源引导到非金属反射膜上，同时光纤接收由非金属反射膜反射的光并传输回到主机，当颅内压使非金属反射膜形变时，反射光的方向发生改变，导致耦合回光纤的光强发生改变，基于耦合回光纤的反射光的光强与颅内压一一对应，主机根据监测到的反射光的光强获取颅内压的监测数值。本发明专利技术的颅内压监护仪探头结构完全不受电磁干扰的影响，探头结构在颅内没有伪影，探头结构在做如核磁共振(MRI)前不用从颅内取出，可以避免做核磁共振后探头再放入颅内造成对脑组织的二次伤害。后探头再放入颅内造成对脑组织的二次伤害。后探头再放入颅内造成对脑组织的二次伤害。

【技术实现步骤摘要】
探头结构、其制备方法及颅内压监护仪


[0001]本专利技术属于监护类医疗器械
，特别是涉及一种探头结构、其制备方法及颅内压监护仪。

技术介绍

[0002]每年因为交通意外、摔倒、脑卒中导致的脑外伤患者数量巨大。其中重度和中度患者通过使用颅内压监护仪指导救治，可以大大降低死亡率和致残率。
[0003]颅内压监护仪由主机和探头两个部分构成，颅内压监护仪主机可以重复使用，颅内压监护仪探头是一次性耗材。主机用于读取从探头获取的传感量，在内部对比探头的校准数据以补偿温度影响，然后显示颅内压数值。探头由探头传感头、探头连接线、探头主机接口三个部件组成，探头在监测中将颅内压转化为可以测量的传感信号，并将信号传输到主机，在监测起到重要作用，是决定产品的竞争力的核心部件。
[0004]探头传感头将颅内压转化为某种可以监测的物理量，采用的技术有气囊方式、压电和压阻方式、光传感方式，同时它也决定探头其他两个部分
‑‑
探头连接线和探头主机接口的结构。
[0005]基于气囊方式的探头传感头由一个气囊构成压力传感器，颅内压力压迫气囊导致气囊内的压力通过密闭的通气管道(探头连接线)传输到探头主机接口，主机采用压力传感器监测压力以获得远端的颅内压数值。这种方式的最大缺陷是探头体积较大，灵敏度低，使用不方便，不是未来发展的趋势。
[0006]基于压电或压阻方式的探头传感头由一个压电或压阻式压力传感器构成，颅内压力导致压电或压阻式压力传感器的电压或电阻变化，该变化通过金属导线(探头连接线)传输到探头主机接口，由于颅内压与传感器产生的电压或电阻存在一一对应关系，主机通过监测电压和电阻以获得远端的颅内压数值。在探头主机接口部位存储了探头针对压力和温度的校准数据，这是因为传感器都存在热不稳定性，事先将传感器的压力与温度相关性进行校准并存储在探头主机接口中，在监测中调出校准数据用于补偿温度的影响，以获得压力监测的准确值。
[0007]基于光传感的方式采用膜片传感压力，压力会改变膜片的形状，此时入射光通过光纤(探头连接线)入射到膜片上，并反射回探头主机接口，一旦膜片的形状改变，反射光的方向也改变，耦合回光纤的反射光强度也随之改变，压力和反射光强度存在一一对应的关系，主机通过测量反射光强度，就可以获得压力值。在探头的探头主机接口存储了探头的校准数据，以补偿膜片的热不稳定性。主机在监测中调出校准数据用于补偿温度的影响，以获得压力监测的准确值。
[0008]目前基于压电、压阻或者光传感的方式构成的颅内压监护仪探头中，在探头传感头、探头连接线和探头接口或多或少有金属材料构成，金属材料最大缺陷是受电磁干扰的影响。含有金属成分的探头传感头和探头连接线在CT和核磁共振(MRI)的图像中存在伪影，该伪影与出血或者水肿的影像混淆，造成医生对病灶的误判。探头传感头和探头连接线因
存在金属成分，需要在MRI前从颅内取出，否则它们会在MRI的强磁场下移动，对脑组织造成伤害。即使在MRI磁场强度较弱的场合不用将探头从颅内取出，也不能在MRI下持续监测颅内压，导致患者在30分钟以上时间没有任何监测，这种情况会威胁到危重病人的生命。
[0009]基于压电、压阻的方式，其探头传感头、探头连接线、探头主机接口均有金属元器件或者金属导线，这些金属成分必然受电磁干扰影响，且无法全部由非金属替代。
[0010]现有基于光传感方式的颅内压监护仪，理论上可以实现整个探头全部实现非金属结构，但其技术发展还处于初级阶段，只具有一定的光传感的优势。不足包括：其探头传感头的膜片由金属材料构成；虽然探头连接线是光纤，但是探头主机接口采用EEPROM存储校准数据并有金属导线与主机连接。这些金属成分和金属导线存在使得现有的光传感探头和压电或压阻式探头遇到几乎同样的电磁干扰问题。
[0011]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

[0012]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种探头结构、其制备方法及颅内压监护仪，用于解决现有技术中颅内压监护仪探头结构会遇到电磁干扰的问题。
[0013]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种颅内压监护仪的探头结构，所述探头结构包括：由非金属材料制成的非金属反射膜，所述非金属反射膜设置于光纤的光路上；所述光纤将入射光从主机的光源引导到所述非金属反射膜上，同时所述光纤接收由所述非金属反射膜反射的光并传输回到主机，当颅内压使所述非金属反射膜形变时，反射光的方向发生改变，导致耦合回光纤的光强发生改变，基于耦合回光纤的反射光的光强与颅内压一一对应，主机根据监测到的反射光的光强获取颅内压的监测数值。
[0014]可选地，所述探头传感器还包括一牺牲层，所述非金属反射膜形成于所述牺牲层上，所述牺牲层中形成有空腔，所述空腔使所述空腔上方的所述非金属反射膜悬空。
[0015]可选地，所述非金属反射膜包括氧化钛、氧化硅、氮化硅、硅、氧化铝及氧化锆中的一种或两种以上组成的叠层。
[0016]可选地，所述非金属反射膜可以由分布布拉格反射结构替代，所述分布布拉格反射结构由两种以上不同折射率的非金属材料层周期性交替层叠而成。
[0017]可选地，所述反射光的光强与所述非金属反射膜的形变成正相关的线性关系，所述非金属反射膜的形变与所述颅内压的压力呈正相关的线性关系。
[0018]本专利技术还提供一种如上任意一项方案所述的颅内压监护仪的探头结构的制备方法，包括步骤：提供一牺牲层，包括相对的第一面和第二面，于所述牺牲层的第一面形成所述非金属反射膜；于所述牺牲层的第二面形成阻挡图形，并对所述牺牲层进行刻蚀以形成空腔，所述空腔使所述空腔上方的所述非金属反射膜悬空。
[0019]可选地，通过溅射镀膜工艺制备所述非金属反射膜。
[0020]可选地，通过气相沉积工艺制备所述非金属反射膜。
[0021]本专利技术还提供一种颅内压监护仪，所述颅内压监护仪包括：如上任意一项方案所述的颅内压监护仪的探头结构；光纤，所述光纤的第一端与所述非金属反射膜对应设置；主
机，与所述光纤的第二端连接；所述光纤将入射光从所述主机的光源引导到所述非金属反射膜上，同时所述光纤接收由所述非金属反射膜反射的光并传输回到所述主机，当颅内压使所述非金属反射膜形变时，反射光的方向发生改变，导致耦合回光纤的光强发生改变，基于耦合回光纤的反射光的光强与颅内压一一对应，所述主机根据监测到的反射光的光强获取颅内压的监测数值。
[0022]可选地，所述主机与所述光纤通过光纤接头连接，所述光纤接头的材料为非金属材料。
[0023]可选地，还包括一光纤延长线，所述光纤延长线连接于所述光纤和所述主机之间，所述光纤延长线的长度介于2米～300米之间。
[0024]可选地，所述光纤与所述光纤延长线通过光纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种颅内压监护仪的探头结构，其特征在于，所述探头结构包括：由非金属材料制成的非金属反射膜，所述非金属反射膜设置于由光纤作为光传输媒介的光路上；所述光纤将入射光从主机的光源引导到所述非金属反射膜上，同时所述光纤接收由所述非金属反射膜反射的光并传输回到主机，当颅内压使所述非金属反射膜形变时，反射光的方向发生改变，导致耦合回光纤的光强发生改变，基于耦合回光纤的反射光的光强与颅内压一一对应，主机根据监测到的反射光的光强获取颅内压的监测数值。2.根据权利要求1所述的颅内压监护仪的探头结构，其特征在于：所述探头传感器还包括一牺牲层，所述非金属反射膜形成于所述牺牲层上，所述牺牲层中形成有空腔，所述空腔使所述空腔上方的所述非金属反射膜悬空。3.根据权利要求1所述的颅内压监护仪的探头结构，其特征在于：所述非金属反射膜包括氧化钛、氧化硅、氮化硅、硅、氧化铝及氧化锆中的一种或两种以上组成的叠层。4.根据权利要求1所述的颅内压监护仪的探头结构，其特征在于：所述非金属探头包括分布布拉格反射结构，所述分布布拉格反射结构由两种以上不同折射率的非金属材料层周期性交替层叠而成。5.根据权利要求1所述的颅内压监护仪的探头结构，其特征在于：所述反射光的光强与所述非金属反射膜的形变成正相关的线性关系，所述非金属反射膜的形变与所述颅内压的压力呈正相关的线性关系。6.一种如权利要求1～5任意一项所述的颅内压监护仪的探头结构的制备方法，其特征在于，包括步骤：提供一牺牲层，包括相对的第一面和第二面，于所述牺牲层的第一面形成所述非金属反射膜；于所述牺牲层的第二面形成阻挡图形，并对所述牺牲层进行刻蚀以形成空腔，所述空腔使所述空腔上方的所述非金属反射膜悬空。7.根据权利要求6所述的颅内压监护仪的探头结构的制备方法，其特征在于：通...

【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：