[发明专利]生物医用压力传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种超薄型的生物医用压力传感器，主要应用于测量人体肌肉，软组织以及骨骼之间的压力测量。

背景技术

对于生物医学上用的传感器，要求体积小，生理兼容性等特点。植入式(Implantable)测量一直是生物工程中测量的一种重要手段。从20世纪80年代中期起，美国、日本和欧洲，几乎所有著名大学和有关大公司都先后加强了微型、薄型传感器及其制造工艺的研究力量，而国内的微型化传感器技术也从20世纪90年代起在一些高校和科研单位崭露头角。传统的传感器，因其功能差，体积大，已很难再满足要求。目前很多是利用微型应变片制作成微型薄型压力传感器进行测量，但是由于制作工艺的限制，应变片本身无法制作的太小，所以限制了整体结构，无法使传感器制作的太小。但随着MEMS(Micro ElectroMechanical System)工艺的发展，微型硅压阻芯片相继被开发出来，所以为制作微型、超薄型压力传感器提供了可能。同时硅压阻芯片自身的优越性可以很好的和系统挂接。所以通过对结构的优化和设计，可以制作出性能突出超薄型压力传感器。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种超薄型的生物医用压力传感器，克服了目前测量人体脊椎之间压力的传感器体积过大、过厚的不足。

本发明的技术方案是这样实现：一种生物医用压力传感器，由外壳、位于该外壳内的硅压阻敏感组件以及位于该外壳侧部用于传导外界压力给该硅压阻敏感组件的压力传导介质组成，该硅压阻敏感组件的应变电阻通过金丝内引线连接到信号输出线，该硅压阻敏感组件为具有惠斯通电桥结构的硅敏感元件，该压力传导介质为硅橡胶或凝胶，该外壳由管状的壳体和封固于该壳体底端口的圆形底座组成，该硅压阻敏感组件通过作为该信号输出线的软性线路板固定于该圆形底座内，而该压力传导介质填充于该硅压阻敏感组件表面，并与该壳体上端口齐平封装。

作为本发明进一步改进，该压力传导介质表面还设有用于感受外界集中压力的膜片。

作为本发明进一步改进，该膜片、壳体和圆形底座为与生理兼容的不锈钢材质。

作为本发明进一步改进，该外壳的外径尺寸为小于Φ10mm。

作为本发明进一步改进，该外壳的外径尺寸为Φ8mm，该外壳厚度为2mm，该硅敏感元件尺寸为1mm×1mm×0.5mm，对应的传感器量程为0-700kPa。

本发明的有益技术效果是：该压力传感器由外壳、硅压阻敏感组件、压力传导介质和信号输出线组成，该硅敏感元件为1mm×1mm×0.5mm的硅压阻芯片，该压力传导介质为硅橡胶或凝胶等无应力柔性胶剂，该信号输出线为柔性线路板，其材料都满足生理兼容要求。

附图说明：

图1为本发明的实施例之一结构示意图；

图2为本发明的实施例之二结构示意图。

具体实施方式

实施例之一：

结合图1所示，一种生物医用压力传感器，由外壳、位于该外壳内的硅压阻敏感组件3以及位于该外壳侧部用于传导外界压力给该硅压阻敏感组件的压力传导介质5组成，该硅压阻敏感组件3的应变电阻通过金丝内引线4连接到该信号输出线的软性线路板2，该硅压阻敏感组件为具有惠斯通电桥结构的硅敏感元件，该外壳由管状的壳体1和封固于该壳体底端口的圆形底座7组成，该硅压阻敏感组件3通过该软性线路板2固定于该圆形底座内，而该压力传导介质5填充于该硅压阻敏感组件表面，并与该壳体上端口齐平封装。该壳体1和圆形底座7为与生理兼容的不锈钢材质。该压力传导介质5为硅橡胶或凝胶。

该壳体1起到固定压力传导介质5和保护硅压阻敏感组件3的作用。压力传导介质用于保护引线与柔性线路板的同时，传导传感器感受到的压力，使压力无失真地作用在硅敏感元件上。

这样结构的生物医用压力传感器。应用于测量骨骼这类刚度较大的压力环境。

实施例之二：

对于软组织等这类刚性较小的组织，表现出来的是分散的压力，该压力传导介质不能直接、正确感受外界的压力，为此在实施例之一的基础上，该压力传导介质5表面还设有用于感受外界集中压力的膜片6(如图2所示)，可以把分散的压力转换成集中力，这样能够更好的反应总体的压力情况

在上述两实施例中，该壳体与圆形底座的尺寸为Φ8mm(也即整个该外壳的外径尺寸为Φ8mm)，该外壳厚度为2mm，该硅敏感元件尺寸为1mm×1mm×0.5mm，对应的该压力传感器量程为0-700kPa。