一种基于石英晶体微天平倍频相移信号的呼吸频率监测系统

对人体呼吸频率实时连续的监测具有重要的医学诊断价值,本研究以基频10 MHz压电石英晶体为呼吸监测传感元件,采用直接数字频率合成器(DDS)合成频率源在5倍频下激励压电石英体,实时连续测定呼吸气流下的压电石英晶体相移变化信号。由于高倍频下压电石英体对表面水分子吸附聚集过程具有高灵敏的质量响应,因此石英体表面不需厚膜修饰,直接采用金属电极(银电极)的石英体,成功实现了对呼吸频率的连续监测。与传统的频移法相比,该方法信号采样速度快,可低至0.05 s/点,无论对慢呼吸还是急促呼吸都可以实现准确监测。石英晶体微天平相移呼吸检测系统不仅能够满足连续呼吸监测的要求,还可以为人体呼吸监测提供呼吸频率、呼吸强弱,呼吸紊乱度等呼吸特征信息。

双幅正弦波激励频移法的压电石英传感器用于测定凝血时间

快速凝血检测技术在医学诊断领域具有重要应用价值,为了降低样本加入过程的扰动,文章开发了一种双幅激励的压电石英体新型凝血监测系统。该系统采用两种振幅正弦波分别对压电石英体进行激励,通过快速扫频技术测得其在不同激励电压下的谐振频率,所获得的频率差作为测量信号与液体粘度存在良好的线性关系。在血液凝固过程中,介质粘度会发生显著变化,压电石英体双幅频移信号可实现对血液凝固过程的实时动态监测。采用直径8 mm(电极直径3 mm)、基频10 MHz小型镀钛石英晶体设计出一次性微流控PQC检测片,成功用于微滴(15μL)毛细自动进样凝血过程的监测。对比传统单振幅激励PQC血凝监测系统,压电石英体双幅频移监测系统具有灵敏度高、重现性好的优势。使用该系统与商用电化学凝血仪分别对血样凝血时间进行了检测,结果显示两者数据具有很好的相关性。