２００8年9月中国医学物理学杂志Sep ．,２００8第２5卷第5期ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｄｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓＶｏｌ．25．Ｎｏ．5光纤传感器的基本原理及在医学上的应用孙素梅1，陈洪耀2，3，尹国盛2（1.漯河医学高等专科学校，河南漯河462000；2.河南大学物理与电子学院，河南开封475004；3.中国科学院安徽光学精密机械研究所，安徽合肥230031）摘要：目的：本文的目的简要介绍光纤传感器的基本原理和简单分类，重点阐述传光型光纤传感器在医学的压力、流速、ｐＨ值等五方面的应用。
方法：光纤传感器基本原理是将光源发出的光经光纤送入调制区，在调制区内，外界被测参数与进入调制区的光相互作用，使光的强度、频率、相位、偏振等发生变化成为被调制的信号光，再经光纤送入光探测器、解调器而获得被测物理量。
光纤传感器按其传感原理可分为两大类：一类是传光型传感器，另一类是传感型传感器。
结果：目前在医学上应用的主要是传光型光纤传感器。
光纤传感器主要优点：小巧、绝缘、不受射频和微波干扰、测量精度高。
医疗上的图象传输是传输型光纤传感器应用中很有特色的一部分。
只需将许多光纤组成光纤束，就可以做成能有效地使图象空间量子化的传感器。
自从光导纤维引入到内窥镜以后，扩大了内窥镜的应用范围。
光导纤维柔软、自由度大、传输图象失真小、直径细等优点使得各种内窥镜检查人体的各个部位几乎都是可行的，且操作中不会引起病人的痛苦与不适。
其中光纤血管镜已应用于人类的心导管检查中。
在进行激光血管成形术时，血管镜可提供很多重要的信息，用以引导激光辐射的方向，选择激光的能量和持续时间，并可了解在成形术后的治疗效果。
光纤内窥镜不仅用于诊断，也正进入治疗领域中，例如用于做息肉切除手术等。
微波加温治疗技术是当前治疗癌症的有效途径，但微波加温治疗癌症技术的温度难以控制，而光纤温度传感器恰可以对微波加温治疗癌症的有效温度进行监测，从而使温度不致于过高杀死人体的正常细胞，也不会过低达不到治疗目的，使癌细胞进一步扩散。
光纤温度传感器在癌症治疗方面的研究和开发正日益兴起。
结论：光纤传感器作为一种优势明显的新型传感器在医学领域得到应用，为治疗疾病提供了一种崭新的方法。
可以预见随着制作技术的日益成熟和器件性能的不断提高，不久的将来光纤传感器必将会进一步推动医学的飞速发展。
关键词：光纤传感器；测量；医学；应用中图分类号：Ｒ３１２文献标识码：Ａ文章编号：1005-202X （2008）05-0846-05The Basic Principle and Applications on Medical of Fiber Optic SensorsＳＵＮＳｕ－ｍｅｉ１，ＣＨＥＮＨｏｎｇ－ｙａｏ２，３，ＹＩＮＧｕｏ－ｓｈｅｎｇ２（１．ＬｕｏｈｅＭｅｄｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，ＬｕｏｈｅＨｅ＇ｎａｎ４６２０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＣｏｌｌｅｇｅ，Ｈｅ＇ｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＫａｉｆｅｎｇＨｅ＇ｎａｎ４７５００４，Ｃｈｉｎａ；３．ＴｈｅＡｎ＇ｈｕｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＴｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＨｅｆｅｉＡｎｈｕｉ２３００３１，Ｃｈｉｎａ）Abstract:Objective:Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｓｉｍｐｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｏｎｍｅｄｉｃａｌｉｎｂｌｏｏｄｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｆｌｏｗ，ｔｈｅｐＨｖａｌｕｅｅｔｃ．Method:Ｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｓｔｈｅｌｉｇｈｔｗｈｉｃｈｓｅｎｄｓｏｕｔｔｈｅｐｈｏｔｏｓｏｕｒｃｅｓｅｎｄｓｉｎａｆｔｅｒｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｒｅａ，ｉｎｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｒｅａ，ｔｈｅｏｕｔｓｉｄｅｗａｓｍｅａｓｕｒｅｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｗｉｔｈｅｎｔｅｒｓｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｒｅａｔｈｅｌｉｇｈｔｔｏａｆｆｅｃｔｍｕｔｕａｌｌｙ，ｃａｕｓｅｓｔｈｅｌｉｇｈｔｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｔｈｅｐｈａｓｅ，ｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｔｏｏｃｃｕｒｃｈａｎｇｅｓｉｎｔｏｔｈｅｓｉｇｎａｌｌｉｇｈｔｗｈｉｃｈｍｏｄｕｌａｔｅｓ，ａｇａｉｎｐａｓｓｅｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｔｏｓｅｎｄｉｎｔｈｅｌｉｇｈｔｄｅｔｅｃｔｏｒ，ｔｈｅｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒｏｂｔａｉｎｓｉｓｍｅａｓｕｒｅｄｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｑｕａｎｔｉｔｙ．Ｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒｍａｙｄｉｖｉｄｅｉｎｔｏｔｗｏｋｉｎｄｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｉｔｓｓｅｎｓｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅ：ｏｎｅｋｉｎｄｉｓｔｈｅｌｉｇｈｔ－ｐａｓｓｉｎｇｓｅｎｓｏｒ；ｔｈｅｏｔｈｅｒｉｓｔｈｅｓｅｎｓｉｎｇｓｅｎｓｏｒ．Result:Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｍａｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｍｅｄｉｃｉｎｅｉｓｔｈｅｌｉｇｈｔ－ｐａｓｓｉｎｇｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒ．Ｔｈｅｍａｉｎａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒａｒｅ：ｅｘｑｕｉｓｉｔｅ，ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，ｎｏｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｔｈｅｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｔｈｅｍｉｃｒｏｗａｖｅ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｉｓh ｉｇｈ．Ｔｈｅｉｍａｇｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｎｍｅｄｉｃａｌｉｓｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｐａｒｔｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｍｏｄｅｓｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒ．Ｏｎｌｙｔｉｅａｐｌｅｎｔｙｏｆｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｔｏｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓ，ｗｅｃｏｕｌｄｍａｋｅｔｈｅｓｅｎｓｏｒｗｈｉｃｈｃａｎｃａｕｓｅｔｈｅｉｍａｇｅｓｐａｃｅ收稿日期：2008-03-10作者简介：孙素梅（1954-），女，漯河医学高等专科学校物理教研室副教授。
Tel ：0395-296452713939575106；E -mail ：sunsumei2007@ 。
846--中国医学物理学杂志第25卷第5期２００8年9月ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｆｔｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｉｎｔｏｔｈｅｅｎｄｏｓｃｏｐｅ，ｔｈｅｅｎｄｏｓｃｏｐｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｃｏｐｅｈａｓｗｉｄｅｎｅｄ．Ｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｉｓｓｏｆｔ，ｍｏｒｅｆｒｅｅｄｏｍ，ｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｍａｇｅｉｓｌｏｗｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｉｓｔｈｉｎ．Ａｌｌｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｂｏｖｅｍａｋｉｎｇｅａｃｈｋｉｎｄｏｆｅｎｄｏｓｃｏｐｉｅｓｈｕｍａｎｂｏｄｙｅａｃｈｓｐｏｔａｒｅｆｅａｓｉｂｌｅ，ａｎｄｃａｎｎｏｔｃａｕｓｅｐａｔｉｅｎｔ＇ｓｐａｉｎａｎｄｕｎｃｏｍｆｏｒｔａｂｌｅｉｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｂｌｏｏｄｖｅｓｓｅｌｍｉｒｒｏｒｈａｓａｐｐｌｉｅｄｉｎｈｕｍａｎｉｔｙ＇ｓｃａｒｄｉａｃｃａｔｈｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ．Ｗｈｅｎｃａｒｒｉｅｓｏｎｔｈｅｌａｓｅｒｂｌｏｏｄｖｅｓｓｅｌｆｏｒｍｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｂｌｏｏｄｖｅｓｓｅｌｍｉｒｒｏｒｍａｙｐｒｏｖｉｄｅｍｕｃｈｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｇｕｉｄｅｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌａｓｅｒｒａｄｉａｔｉｏｎ，ｃｈｏｏｓｅｌａｓｅｒ＇ｓｅｎｅｒｇｙａｎｄｔｈｅｄｕｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｍａｙｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔａｆｔｅｒｔｈｅｆｏｒｍｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｎｏｔｏｎｌｙｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｅｎｄｏｓｃｏｐｅｕｓｅｓｉｎｄｉａｇｎｏｓｉｎｇ，ｂｕｔａｌｓｏｉｓｅｎｔｅｒｉｎｇｉｎｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｄｏｍａｉｎ，ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅｕｓｅｓｉｎｕｎｄｅｒｇｏｉｎｇｔｈｅｐｏｌｙｐｅｘｃｉｓｉｏｎｓｕｒｇｅｒｙａｎｄｓｏｏｎ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｗａｖｅｗａｒｍｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｗａｙｔｏｔｒｅａｔｃａｎｃｅｒｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｂｕｔｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｗａｖｅｗａｒｍｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｈａｒｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌ，Ｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒｍａｙｃａｒｒｙｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｗａｖｅｗａｒｍｉｎｇｗｈｉｃｈｔｒｅａｔｃａｎｃｅｒｅｘａｃｔｌｙ．Ｔｈｕｓｍａｋｅｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｎｏｔｔｏｏｈｉｇｈｔｏｋｉｌｌｔｈｅｎｏｒｍａｌｃｅｌｌｉｎｈｕｍａｎｂｏｄｙ，ａｌｓｏｎｏｔｔｏｏｌｏｗｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｇｏａｌｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｃａｕｓｅｅｎａｂｌｅｔｈｅｃａｎｃｅｒｃｅｌｌｆｕｒｔｈｅｒｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒｔｒｅａｔｓｔｈｅａｓｐｅｃｔａｔｃａｎｃｅｒｉｓｅｍｅｒｇｉｎｇｄａｙｂｙｄａｙ．Conclusion:Ｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒｏｂｔａｉｎｓｔｈｅｗｉｄｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｍｅｄｉｃｉｎｅａｓａｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙｎｅｗｓｅｎｓｏｒ；ｐｒｏｖｉｄｅｏｎｅｂｒａｎｄ－ｎｅｗｍｅｔｈｏｄｉｎｄｉｓｅａｓｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｍａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｕｎｃｅａｓｉｎｇｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒｗｉｌｌｃｅｒｔａｉｎｌｙｔｏｂｅａｂｌｅｆｕｒｔｈｅｒｔｏｉｍｐｅｌｔｈｅｍｅｄｉｃｉｎｅｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎｔｈｅｎｅａｒｆｕｔｕｒｅ．Key words:ｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒｓ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｍｅｄｉｃａｌ；ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ前言２０世纪７０年代中期，人们开始意识到光纤不仅具有传光的特性，而且本身就可以构成一种新的直接交换信息的元件。