[发明专利]一种基于光纤布拉格光栅的多点肿瘤热疗测温针

说明书

本发明公开了一种基于光纤布拉格光栅的多点肿瘤热疗测温针，包括针管、针头、光纤、毛细管及光栅解调仪接口；光纤设有多个布拉格光栅，组成光栅阵列，光纤的具有光栅阵列的部分封装在毛细管中，光纤与毛细管一起封装在针管内；光纤的一端连接光栅解调仪接口，实现与光栅解调仪的交互工作。本发明与传统的测温针相比，具有更高的灵敏度，且可对组织温度进行多点微创实时测量，同时还避免了传统温度计受电磁辐射干扰的问题；本发明的一种基于光纤布拉格光栅的多点肿瘤热疗测温针，以其良好的电绝缘性可以很好地应用在生物医学领域，尤其是在人体肿瘤热疗的温度监测中具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及光纤光栅传感器测温技术领域，尤其涉及一种基于光纤布拉格光栅的多点肿瘤热疗测温针。

背景技术

在医学领域，温度是一个非常重要的生理参数，在肿瘤热疗中，需要对人体温度、消融部位温度进行实时监测，以保证肿瘤组织受到准确而均匀的加热，使其正好达到临界的死亡温度并且保持正常组织不受热损害，其测量要求有足够的精度，一般要达到±0.1～0.2℃。此外，应用于肿瘤热疗的温度传感器在对组织温度进行实时测量的同时还要消除传统温度计受电磁辐射干扰的问题。

光纤光栅温度传感器是波长调制型光纤温度传感器，它的传感过程是通过外界温度变化对光纤光栅谐振波长的调制来获得传感信息的。其具有波长编码，抗干扰能力强，由于光源起伏、光纤微弯效应引起的起伏，耦合损耗等都不会影响光波长的变化。光纤光栅温度传感器具有测量精度和分辨率高、响应速度快、使用寿命长等优点。在实际应用中，将封装好的光纤光栅阵列封装制成测温针，微创插入人体肿瘤组织，完成肿瘤热疗中的多点温度实时监测，以取代传统的单针单点测温。

光纤布拉格光栅具有体积小、绝缘、抗电磁干扰能力强、测量精度高、等优点。

目前尚没有专门的适用于肿瘤热疗的基于光纤布拉格光栅阵列的多点测温针。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于光纤布拉格光栅的多点肿瘤热疗测温针。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于光纤布拉格光栅的多点肿瘤热疗测温针，其包括针管、针头、光纤、毛细管及光栅解调仪接口，其中针头固定连接在针管一端，光栅解调仪接口设在针管另一端，光纤沿针管轴向设置在针管内，光纤一端与光栅解调仪接口连接，光纤设有布拉格光栅阵列，光纤设置光栅阵列的部分封装在毛细管中，而毛细管封装在针管内。

优选地，光栅阵列包括3-10个布拉格光栅，每个光栅的长度为1mm，两个相邻布拉格光栅之间的距离为1mm，距针头最近的光栅与针头间距为3mm。

优选地，毛细管由聚四氟乙烯制成。

优选地，光纤设置光栅阵列的部分是通过粘胶剂封装在毛细管中，使得布拉格光栅保持平直并位于毛细管的轴线上。

优选地，粘胶剂是导热膏化合物。

优选地，毛细管是通过粘胶剂封装在针管内。

优选地，粘胶剂是导热膏化合物。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明一种基于光纤布拉格光栅的多点肿瘤热疗测温针，使用光纤布拉格光栅阵列，根据不同温度下光栅的中心波长变化，通过光栅解调仪计算出各个光栅位置的温度值，实现单针多点温度实时监测。

2、本发明一种基于光纤布拉格光栅的多点肿瘤热疗测温针分辨率高、响应速度快、微创，并且具有抗微波、超声波、电磁干扰的优点，适用于基于激光/微波/超声的肿瘤热疗领域治疗部位及体内温度的监测。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的一种基于光纤布拉格光栅的多点肿瘤热疗测温针示意图；