脑脊液分流流量传感器研发

作者：李同彬; 方志敏; 宋建华; 康新

来源：中国生物医学工程学报, 2018, 37(03): 380-384.

• 脑脊液分流检测
• 流量传感器
• 单片机
• 负温度系数热敏电阻器
• 半导体制冷器

不同于层析扫描及计算机成像技术,首创基于热传导的用于脑积水患者的脑脊液流量检测技术,国际合作研发脑脊液分流流量传感器。传感器非侵入人体改变脑脊液温度,使脑脊液流速得以通过分流管沿线皮肤的温度变化表征出来。传感器连续采集该温度变化,建立包含时间、空间、温度参数的热传导偏微分方程和互相关函数模型,计算出脑脊液流量。传感器硬件设计采用PID调节和分段优化控制热激发,用PWM波稳定TEC温度,用NTC采集信号。信号被调理放大和AD转换后送MCU处理,MCU为传感器核心控制部件并与计算机通信。传感器软件开发使用有限元计算、查表取值、逻辑判断、分段插值等组合编程,优化后温度精度为0.01℃,检测脑脊液分流流速范围0.320.0 mm/s。传感器采用生物相容材料,在人类生理学相似环境中实现测量验证。

• 单位
  电子信息工程学院; 莆田学院附属医院; 机电工程学院