隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,人們對(duì)個(gè)體生命價(jià)值的認(rèn)知不斷提升,人類的健康觀念、方式和途徑都發(fā)生著深刻的變化。人們對(duì)健康的關(guān)注度逐步提高,越來(lái)越多的人希望依靠有效的科技手段來(lái)保障生命的安全。
在生物醫(yī)學(xué)鄰域,光纖溫度傳感技術(shù)在醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用,以下是一些具體的方面及成功案例:
1、腫瘤熱療:
應(yīng)用:在腫瘤熱療過(guò)程中,需要精確監(jiān)測(cè)腫瘤組織的溫度,以確保治療效果并避免對(duì)周圍正常組織造成過(guò)度損傷。光纖溫度傳感器憑借其不受電磁干擾、尺寸小等優(yōu)勢(shì),可實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤組織溫度的實(shí)時(shí)、多點(diǎn)測(cè)量。例如,將光纖溫度傳感器植入腫瘤組織周圍或內(nèi)部,能夠準(zhǔn)確反饋溫度變化,醫(yī)生可根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)整熱療的參數(shù),如加熱功率、時(shí)間等。
成功案例:暨南大學(xué)關(guān)柏鷗團(tuán)隊(duì)和張冬梅團(tuán)隊(duì)合作,以光纖為載體構(gòu)建腫瘤診斷與治療技術(shù)。光纖前端內(nèi)置了布拉格光柵溫度傳感器,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)靶區(qū)溫度,從而控制熱療劑量。小鼠實(shí)驗(yàn)表明,該技術(shù)對(duì)多種腫瘤都有顯著效果,腫瘤抑制率達(dá)到100%。
2、心臟監(jiān)測(cè)與心臟手術(shù):
應(yīng)用:一方面,在心臟監(jiān)測(cè)中,可通過(guò)將嵌有光纖光柵的熱稀釋導(dǎo)管插入病人心臟的右心房,測(cè)量肺動(dòng)脈血液的溫度,結(jié)合脈功率來(lái)計(jì)算心臟的血液輸出量,對(duì)于評(píng)估心臟功能非常重要;另一方面,在心臟手術(shù)過(guò)程中,光纖溫度傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)心臟局部的溫度變化,幫助醫(yī)生判斷手術(shù)效果和心臟的恢復(fù)情況。
成功案例:在一些心臟手術(shù)中,醫(yī)生使用光纖溫度傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)心臟組織在手術(shù)過(guò)程中的溫度變化,確保手術(shù)的安全性和有效性,為患者的術(shù)后恢復(fù)提供了重要的參考依據(jù)。
3、微創(chuàng)手術(shù):
應(yīng)用:在微創(chuàng)手術(shù)中,機(jī)器人輔助手術(shù)逐漸成為趨勢(shì),但機(jī)器人輔助手術(shù)會(huì)使外科醫(yī)生喪失觸覺(jué)。光纖溫度傳感器與手術(shù)期間的磁共振(MR)系統(tǒng)和成像系統(tǒng)兼容,能夠?yàn)槲?chuàng)手術(shù)提供精準(zhǔn)的力覺(jué)檢測(cè)和溫度信息反饋。例如,在進(jìn)行腹腔微創(chuàng)手術(shù)時(shí),光纖溫度傳感器可以感知手術(shù)器械與組織接觸時(shí)的溫度變化,幫助醫(yī)生判斷組織的狀態(tài)和手術(shù)操作的效果。
成功案例:中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)工所微創(chuàng)中心研究員王磊團(tuán)隊(duì)在基于布拉格光柵光纖傳感原理的微創(chuàng)手術(shù)應(yīng)用研究中,實(shí)現(xiàn)了活體組織的精準(zhǔn)力信息反饋和腫塊信息的定位檢測(cè)功能,為微創(chuàng)手術(shù)中手術(shù)機(jī)器人的觸覺(jué)信息檢測(cè)提供了有效技術(shù)路線。
4、生物醫(yī)學(xué)研究:
應(yīng)用:在生物醫(yī)學(xué)研究中,光纖溫度傳感器可用于細(xì)胞培養(yǎng)、生物化學(xué)反應(yīng)等過(guò)程的溫度監(jiān)測(cè)。例如,研究細(xì)胞在不同溫度條件下的生長(zhǎng)、分化和凋亡情況,光纖溫度傳感器能夠提供精確的溫度數(shù)據(jù),幫助科研人員深入了解生物過(guò)程中的溫度效應(yīng)。
成功案例:在一些高校和科研機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室中,光纖溫度傳感器被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究,為相關(guān)研究提供了準(zhǔn)確的溫度監(jiān)測(cè)手段,推動(dòng)了生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。
5、體溫監(jiān)測(cè):
應(yīng)用:對(duì)于需要長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)體溫的患者,如重癥監(jiān)護(hù)室的病人、新生兒等,傳統(tǒng)的體溫計(jì)可能無(wú)法滿足實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)的需求。光纖溫度傳感器可以貼附在患者皮膚表面或植入體內(nèi),實(shí)現(xiàn)對(duì)體溫的連續(xù)監(jiān)測(cè),并且不會(huì)受到電磁干擾等因素的影響。
成功案例:在一些大型醫(yī)院的重癥監(jiān)護(hù)室,光纖溫度傳感器已經(jīng)被應(yīng)用于患者的體溫監(jiān)測(cè),為醫(yī)生及時(shí)掌握患者的病情變化提供了重要的參考數(shù)據(jù)。