測量細胞間液皮膚表面貼片式器件-測量顯微鏡
對于任何檢測量,通常有不止一種傳感器可用于對其進行測量。每種傳
感器的準確度、靈敏度、特異性或者能適用的操作環境是不同的。此外也有
成本方面的考量,一般情況下,越昂貴的傳感器性能越優異。傳感器可通過
下面三種方式對待測量進行檢測:
1.接觸式
這種方式需要與待測對象進行物理接觸。許多種類的物質可通過這種方式
進行檢測,如液體、氣體、人體等。這類傳感器的應用在一定程度上對測試
樣品或者對象的狀態具有擾動作用,這種影響的形式和程度是與應用息息相
關的。下面以人體相關的應用為例進行詳細介紹。
對于在體接觸式傳感,舒適性和生物相容性是重要的考慮因素。例如,
當傳感器與皮膚接觸時間過長,可能會引起皮膚刺激等諸多問題。傳感器的
污染也會成為一個重要問題。對于一些傳感器,需要長時間的放置在接觸位
點,那么采取適當的方法將這些負面影響最小化是非常關鍵的。接觸式傳感
器在尺寸和外圍設計上是有嚴格限制的。接觸式傳感在醫療和健康主導的應
用中得到普遍使用,尤其是需要測量生理參數的情況下,例如測量心電圖(E
CG)、肌電圖(EMG)、腦電圖(EEG)等。接觸式傳感器的響應時間由測量對象
輸送至傳感器測量位點的速率決定。例如,測量ECG電信號的傳感器具有很
快的響應時間,相反,皮膚電反應(GSR)的響應時間較慢,因為它需要讓汗
液與傳感器中的電阻接觸,這個過程較慢。接觸表面效應,例如電極與人體
皮膚之間的電接觸的效果,也對響應時問產生影響,若接觸較弱,將產生信
號噪聲或引入偽信號。
在體接觸式傳感可根據“侵害”或影響的程度進一步分類。侵入式傳感
器是通過一些小切口或者血管引入并與人體器官接觸的傳感器,例如體內葡
萄糖傳感和血壓監測。最低程度的侵入式傳感包括測量細胞間液的皮膚表面
的貼片式器件。非侵入式傳感器只與機體存在簡單的物理接觸,而不產生任
何不良影響,例如脈搏氧飽和度儀。