醫(yī)用眼科前房高精度侵入式壓力傳感器

我讀了一篇論文，里面的介紹了一個設(shè)備，然后正好在我的項目中可以用的到，復(fù)現(xiàn)?。?！

當(dāng)然我嘴上也沒有個什么把門的，看見能吐槽的地方就噴了，如果想噴我的，請上門找我。

名字起這么長，我生怕丟了關(guān)鍵詞，emmmm

論文在此

可以看這個

這個更清晰的指出了測量位置

眼球內(nèi)壓力測量是將測壓套管直接刺入眼球以測量穿刺部位眼內(nèi)壓力的方法。通過穿刺進(jìn)入前房或玻璃體腔，過去該技術(shù)已被用于動物實驗中校正非侵入式測壓儀器、研究不同降眼壓藥物的效果、測量手術(shù)過程中的眼內(nèi)壓波動情況等。目前已有研究在人眼上進(jìn)行了前房及玻璃體腔的壓力測量，并且未報道有并發(fā)癥。21世紀(jì)初，F(xiàn)和Funk把有創(chuàng)血壓監(jiān)測儀同傳感器及套管針相連接，再將套管針刺入前房，待監(jiān)測儀讀數(shù)穩(wěn)定后獲得了73例即將行內(nèi)眼手術(shù)患者的前房壓力，發(fā)現(xiàn)壓平眼壓與前房壓力的測量值有很好的相關(guān)性。

2012年Yu等使用連接有壓力傳感器的套管針測量了58例白內(nèi)障患者的前房壓力，結(jié)果顯示前房壓力值（平均 13.8ｍｍＨｇ）顯著低于壓平眼壓計測量值（平均17.3ｍｍＨｇ），前房壓力不受角膜生物特性的影響。

23G

使用兩個血壓傳感器分別測量了79例患者的前房及玻璃體腔壓力，在距角膜緣3.5ｍｍ處用23G套管針系統(tǒng)（包括帶有套管針的23G刀及連接傳感器的灌注管）作鞏膜切口并置于玻璃體腔，同時用連接了另一個傳感器的30G針頭置入前房，再將兩個傳感器連接到血壓讀取器以獲取前房及玻璃體腔壓力。

我就是看了這個才感興趣的

就是這個

一看就不是很復(fù)雜

由于正常玻璃體呈膠凍狀，具有黏彈性，而不同眼球由于玻璃體液化程度不同表現(xiàn)出的黏滯性也不同，且玻璃體凝膠可能會堵塞測壓所用的針管，使所測壓力偏低，因此玻璃體腔壓力的準(zhǔn)確測量相較前房更為棘手。針對以上問題，Nagea等提出了一種眼球內(nèi)壓力測量的新裝置：在測量前房壓力時，使用連接在壓力傳感器頂部的27G針頭穿刺入前房，通過無線傳輸將數(shù)據(jù)傳至計算機；在測量玻璃體腔壓力時，他們改變了以往直接穿刺測壓的方法：首先在眼球赤道部的鞏膜上作10mm的切口，將調(diào)零后的盤形壓力感受器放置于玻璃體凝膠中，隨后縫合切口以防止玻璃體滲漏，盤形壓力感受器通過細(xì)電纜連接轉(zhuǎn)換器，將感受器變形引起的電阻變化轉(zhuǎn)化為壓力值的變化傳輸給電腦而完成連續(xù)壓力測量。這種新方法可有效避免玻璃體凝膠對測壓設(shè)備的堵塞，能夠測量生理狀態(tài)下的玻璃體腔壓力，但操作復(fù)雜，且需要考慮放入傳感器后玻璃體腔體積改變以及鞏膜等組織的物理形變對壓力測量的可能影響。

這個呢，我也沒有看見這個什么盤形傳感器

好奇，想看看到底是怎么回事？

還是一篇SCI的文章

冷凍的豬眼

這個是論證傳感器的準(zhǔn)確性

摘要就是去測量前房和后面的壓力

重點就看看測量方法就行

橋傳感器接到這個儀器上面

一些參數(shù)，其實就是放大器+ADC+上位機了

玻璃體里面的傳感器，一點也不小

看著很大

總之，目前不同研究使用的測量眼球內(nèi)壓力的各種裝置略有不同，但基本構(gòu)成相似。使用前需先經(jīng)過校正，然后將連接有壓力感受器的設(shè)備置于眼球相應(yīng)部位，通過壓力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后將信號傳輸至特定儀器獲取壓力值。

沒啥了，繼續(xù)看

也就是我們這篇文章的主角

反正就是準(zhǔn)一些，小壓力的有誤差

壓力傳感器

接下來是別的選擇

這個里面說的有些地方，有些不理解。模擬信號從壓力傳感器傳遞過來的轉(zhuǎn)換為通過Arduino Due（ADU,A000062；Arduino，Ivrea，意大利）板的采集速率為50毫秒（20Hz). 內(nèi)部電路確保外部壓力測量范圍不會產(chǎn)生大的電壓足以損壞Arduino。這是實現(xiàn)通過內(nèi)置在壓力傳感器中的惠斯通電橋。然后電壓以精確的增益放大。使用儀表放大器（INA126；德克薩斯州儀器，達(dá)拉斯，得克薩斯州），設(shè)置靈敏度的的壓力測量。然后限制輸出使用兩個限制器電路；一個為上界，另一個為其他為期望壓力下界范圍內(nèi)。上界和下界由由于Arduino的內(nèi)部ADC，但靈敏度測量值的大小可以通過調(diào)整儀表放大器的反饋電阻。這內(nèi)部Arduino的ADC將模擬信號數(shù)字化信號在用戶定義的采樣率。數(shù)字化信號傳輸?shù)接嬎銠C，通過一個標(biāo)準(zhǔn)的USB接口是用來推斷輸出讀數(shù)在基于校準(zhǔn)測量的毫米汞柱。機翻比較離譜

那就是處理到合適Arduino去處理，這個信號是放大過的，然后還進(jìn)行了限幅

歐姆龍

也是橋電路

橋橋！?。?/p>

恒流驅(qū)動

歐姆龍的數(shù)據(jù)手冊第一次看，寫了壓力傳感器必須是恒流驅(qū)動，上面比較奇怪，直接給了一運放做的恒流電路單元。

GPT給的設(shè)計方案

設(shè)計的時候，電流的大小是短路電流

就是B電流很穩(wěn)定，就是電流穩(wěn)定，上面的數(shù)據(jù)手冊可能也是這個想法

他的工作原理主要通過運放的電壓跟隨電路和三極管的射級跟隨電路。R1，R2的作用是：上電的瞬間，由于結(jié)電容的存在會出現(xiàn)浪涌電流，這兩個電阻起到抑制浪涌電流的作用

后面明顯就是一個三運放的儀表放大器。

針頭是用的這種小針頭

文中說的鎖緊單元就是這個，這個是沒有鎖緊

這個才是

原版論文的圖

國內(nèi)論文的圖

笑死，關(guān)鍵代碼，太關(guān)鍵了

一顆是功放，另外幾顆是什么，可能是提供一個恒流的電流源？其實電壓夠5V也行??！還有限幅功能，應(yīng)該是。。。ADC采集的arduino很大，應(yīng)該就是外接了。

INA126是雙運放結(jié)構(gòu)

INA126只需使用兩個放大器，從而節(jié)省了功耗。另外，輸入電阻高且平衡，因此允許信號源具有不平衡的輸出阻抗。最小增益電路可提供足夠的直流共模輸入范圍，并為大多數(shù)應(yīng)用提供足夠的帶寬。

是上面的簡化版的功能框圖

R1，就是1和8之間增益電阻

電壓也是寬的很

所以選這個片子，可能就是因為它是放大器吧，沒啥好說的

這個挺好的，說明了共模的地如何回地

這個是具體應(yīng)用的時候

這個就是我選擇的平替?zhèn)鞲衅髁?。?！?/p>

好像就是這個東西的封裝

MD-PS002 壓力傳感器芯體 是在MD-PS001壓力傳感器芯片的基礎(chǔ)上進(jìn)行的二次封裝，更方便客戶的安裝，而且對傳感器的表面進(jìn)行了涂層保護，在保證傳感器性能的情況下使之更為方便的應(yīng)用在空壓機、汽車電子等對于傳感器性價比要求較高的領(lǐng)域。

確實是上面有些東西，我以為是臟東西，沒想到是特殊的膠。

在這里就用到這兩個地方

芯片的樣子

它是作為一個簡單的四電阻惠斯通電橋?qū)崿F(xiàn)的?？梢酝ㄟ^向電源和接地引腳施加調(diào)節(jié)的恒定電壓或恒定電流來“激勵”電橋?？梢詼y量其他兩個引腳上的差分毫伏輸出。這需要真正的差分儀表運算放大器形式的重要支持電子器件，設(shè)置為所需的放大倍數(shù)（增益），以便使用 MCU 模擬輸入引腳進(jìn)行讀取。

mV級別的信號

還有一種是這個，我不知道是不是上面的東西封裝的

這個也是差動的放大器

這個是上面的更近一步的封裝，加了一個放大器，我不懂的是磨了芯片的絲印，但是還有資料說了它是什么片子。

直接做成了這樣

這突然就不知道該說什么好了，突然就覺得很簡單了

用的是這個芯片

看這個芯片的應(yīng)用手冊，前面就是一個橋，中間是一個濾波的電容，差分輸入到后級，然后電源上面放了電感+電容，就一個引腳直接接出到MCU

模擬和數(shù)字之間是這樣的處理

這個引腳輸出的是串口，但是我看代碼好像就是個ADC

一看就有問題

51也是讀取的模擬通道，這個片子的資料有問題

這個封裝這里是兩個坡

那就用這個，這個我看著就好用

但是需要一個放大器，來放大這個信號。

可以使用這個HX711稱重的傳感器來讀取，我記得我好像有一個來著

但是就找到了這個，這個是8bit的AD，老古董了

也是IIC的

當(dāng)不使用引腳時，輸入必須連接到Vss或VDD。模擬輸入也可以連接到AGND或VREF。為了防止過量的地噪聲和電源噪聲，并盡量減少數(shù)字到模擬信號路徑的串?dāng)_。應(yīng)避免PCF8591設(shè)備共用的供電線路和噪聲數(shù)字電路和接地回路。電源和參考電壓輸入建議使用去耦電容(> 10uf)。

左上的是，一個簡單的三極管放大的電路。

但其實，稱重什么的無所謂，本質(zhì)都是橋測量

2個通道

看這個設(shè)計的時候，在差分的輸入端都是有電阻何電容的連接

本來是想做出實物再發(fā)的，可是寫完都半夜了。日后再說~

晚安了。。。

https://rdcu.be/dgqnAfile:///C:/Users/zyy18/Downloads/s41598-020-77633-7.pdf