[发明专利]可适用于输尿管蠕动监测的柔性压电传感器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种可适用于输尿管蠕动监测的柔性压电传感器，包括封装层和设置在封装层的压电层，压电层内设有PVDF纳米纤维层，PVDF纳米纤维层由若干平行排布的纳米纤维丝组成。本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种可用于监测输尿管蠕动，具有方向性的柔性压电传感器。本发明以若干平行排布的纳米纤维丝组成的PVDF纳米纤维层作为压电层，使得本传感器可检测具备方向性；当沿着与PVDF纳米纤维垂直的方向受力弯曲时，本传感器可产生显著的脉冲电压信号，且信号幅值大于传统结构的柔性压电传感器；当沿着与PVDF纳米纤维平行的方向施加一个作用力使柔性压电传感器弯曲时，并不能产生电压响应。

技术领域

本发明涉及柔性压电传感器领域，具体涉及一种可适用于输尿管蠕动监测的柔性压电传感器。

背景技术

在泌尿外科疾病中，肾盂、输尿管手术后，外科医生一般选择留置肾造瘘管，在患者出院时拔除造瘘管以减少再次住院的需要。但是临床上往往根据经验确定术后拔除肾造瘘管的时间，过早拔管输尿管无法正常引流会导致再次出现肾脏积水，往往只能延长带管时间达1～2月。长期留置肾造瘘管不仅影响患者生活质量，同时带来感染风险。

术后的输尿管排尿功能与输尿管蠕动功能的恢复关系密切。目前临床医学判断输尿管功能恢复的常见手段为通过注入蓝药水，依据病人的排尿颜色的变化及病人自身的体感判断排尿功能是否恢复，具有一定的主观性且依赖医生的经验。此外，例如彩色多普勒超声监测等影像学技术也逐渐普及，提高了医生判断的准确性，但该类技术更多是对排尿量这一单一变量变化的监测从而推测输尿管康复情况，具有一定的局限性。因此，目前临床上仍然缺乏实时监测输尿管蠕动的手段。

如申请号：CN201610015903.6，申请名称为：基于PVDF纳米纤维的柔性振动传感器制作方法的专利申请中，公开了一种基于PVDF纳米纤维的柔性振动传感器制作方法，该传感器包括电极本体和封装层；电极本体是自下而上依次分布的基层、PVDF纳米纤维和叉指电极；所述PVDF纳米纤维是通过公知静电纺丝法，在接受极板上两片铝片之间设置的硅片上收集的PVDF纳米纤维层；在PVDF纳米纤维层上通过磁控溅射方法溅射出铝电极；所述封装层以及基层的材质均是聚二甲基硅氧烷PDMS胶体；其特征在于：采用涂覆工艺，将PVDF纳米纤维转移到所述基层PDMS薄膜层上；采用浸涂工艺，将聚二甲基硅氧烷PDMS胶体封装在所述电极本体的外表面。

该传感器对于不同的振动幅度或者是振动频率，其输出响应敏感性强，可很好的描述一些物体的振动以及运动状态。

如图1所示，当传统PVDF纳米纤维材料制作的柔性振动传感器，在施加如图1a中沿箭头方向的作用力，使柔性压电传感器弯曲时，电压反馈如图1b所示，可见，随着传感器弯曲，产生了一个明显的脉冲电压信号，说明该传感器具有良好的应变响应。

如图1c所示，在施加沿箭头方向的作用力，使柔性压电传感器弯曲时，施加作用力所得的电压响应曲线如图1d所示，与图1b曲线大致相似，随着传感器弯曲，同样会产生了一个明显的脉冲电压信号。由此可知，现有柔性压电传感无法实现对不同方向卷曲力的有效过滤。

因此，现有传感器仅能监测垂直于传感器表面的应力应变，在传感器卷曲后，无法对单一方向的力进行有效检测；故当该传感器集成至肾造瘘管应用于输尿管蠕动检测时，无法针对输尿管，做出良好的适用性，且无法针对输尿管的弯曲或蠕动，做出有效辨别。

综上所述，现有技术中，无有效手段针对输尿管蠕动进行实时监测。

发明内容

本发明要解决的技术问题：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种可监测输尿管蠕动，具有方向性的柔性压电传感器。

本发明的技术方案：本发明所述的一种可适用于输尿管蠕动监测的柔性压电传感器，包括封装层和设置在所述封装层的压电层，所述压电层内设有PVDF纳米纤维层，所述PVDF纳米纤维层由若干平行排布的纳米纤维丝组成。