香港理工大學指電機工程學系系主任譚華耀帶領的團隊將用於監測鐵路安全光纖傳感技術應用到醫療監測領域,並研發出超微細、對壓力變化靈敏度極高兼具生物相容性的「塑料邊孔光纖傳感器」,而研究成果早前已刊登於美國學術期刊《Optics Letters》。
據了解,新傳感器柔軟、微型兼能感應極微小壓力變化,它能於醫療用途上發揮重要作用,例如用於智能人工耳蝸、骨折修復監測及心臟微創手術導管導航監測等,有助改善手術準確度和提升治療成效。
理大表示,傳統光纖的缺點窒礙光纖傳感器於醫療上應用,尤其是體內監測,而常見玻璃光纖硬度太高且容易折斷,不易用以監測人體狀況微小變化安全;至於舊式塑料光纖又容易吸收水分,影響傳感器運作,惟譚華耀團隊成功將光學塑料ZEONEX應用到光纖傳感器上,並在光纖內加入對工藝要求極高的光纖邊孔,以提升其對壓力敏感度,最終研發出微米大小、相較傳統光纖傳感器壓力敏感度高達20倍、具生物相容性的「塑料邊孔光纖傳感器」。
譚華耀形容新超微細光纖傳感器富有彈性,而且能抗折斷兼抗化學腐蝕,它還不受濕度影響,具生物相容性,很適合用來監測體內狀況。
譚華耀更提到新傳感器可探測小至不足大氣壓力1%的變化,從而能監測如呼吸時肺內壓力的些微改變。
理大透露團隊正與澳洲和日本大學合作,將新塑料光纖傳感器應用在不同醫療監測場景,當中包括在微小人工耳蝸安裝光纖傳感器,幫助醫生在植入手術時掌握關鍵及時位置和力度資訊;團隊亦與澳洲莫納什大學合作,研究將超微細光纖傳感器植入骨折病人患處周邊骨骼,以監測癒合進度。
據了解,研究團隊未來會繼續開拓光纖傳感器在更多醫療監測場景中應用,例如在微創手術中使用的導管上加入傳感器,以監測導管本身及其與體內組織接觸情況;譚華耀並指出研究團隊會進一步結合如無線物聯網等新興技術,以形成可監測人體全面狀況的體內微型光纖傳感網絡,惠及全球更多病患者。