SENSORES INTERFEROMÉTRICOS EM FIBRAS MICROESTRUTURADAS PARA APLICAÇÕES BIOMÉDICAS
O monitoramento de parâmetros como a pressão e a temperatura, em tempo real, é de grande interesse em várias áreas de aplicação da medicina. As fibras ópticas são uma tecnologia eficiente para estas aplicações devido a propriedades como: (a) bio-compatibilidade; (b) baixa condutividade térmica; (c) imunidade a interferências eletromagnéticas; (d) fácil adesão a tecidos biológicos; (e) dimensões reduzidas e peso leve; (f) capacidade de operação remota; e, (g) capacidade de multiplexação. Fibras óticas já foram usadas como sensores em aplicações biomecânicas e biomédicas, tais como medições de pressão intravascular e intracardíaca, intramuscular e intracompartamental, intracranial, entre outras. Também já foram usadas fibras óticas para a medição de outros parâmetros, tais como temperatura, força, strain e posição, em campos de aplicação como micro-cirurgia, monitoramento cardíaco e respiratório, cirurgia robótica, procedimentos em imagologia de ressonância magnética e análise das propriedades mecânicas dos tecidos. As fibras ópticas permitem o monitoramento em tempo real , abrindo a possibilidade de adoptar medidas corretivas e preventivas de forma imediata, uma vantagem que cada vez se demonstra mais importante em aplicações na área da biomedicina.
O projeto visa o desenvolvimento de trandutores baseados em fibras ópticas, em particular fibras microestruturadas, para sensoriamento de vários parâmetros para aplicações em áreas da medicina, em especial para instrumentação biomédica.
Os sistemas de sensoriamento serão realizados usando estruturas interferométricas baseadas em fibras microestruturadas, ambos customizados para aplicações biomédicas. Para obter as estruturas pretendidas será realizado o desenvolvimento de sensores interferométricos de temperatura, pressão, deslocamento e strain, sua respetiva caracterização, e desenvolvimento do sistema de interrogação adaptado a cada sensor e respetiva aplicação.
Os principais produtos esperados deste projeto são:
- Novos sensores interferométricos baseados em fibras microestruturadas;
- Novos sistemas de interrogação para sensoriamento;
- Sistemas de sensoriamento costumizados a aplicações biomédicas.
Entidades Envolvidas
 | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | Brasil |
 | Universidade do Estado de Santa Catarina | Brasil |
 | INESC P&D Brasil | Brasil |
 | Universidade Federal de Campina Grande | Brasil |
INTERFEROMETRIC SENSORS BASED IN MICROSTRUCTURED FIBERS FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS
Monitoring parameters such as pressure and temperature, in real time, is of great interest in several fields of application in medicine. Optical fibers are an efficient technological solution for these applications due to properties such as: (a) bio-compatibility; (b) low thermal conductivity; (c) immunity to electromagnetic interferences; (d) easy adhesion to biological tissues; (e) small size and light weight; (f) remote operation capability; and (g) multiplexing capability. Optical fibers have been used as sensors on biomechanical and biomedical applications such as intravascular, intracardiac, intracompartamental, intramuscular and intracranial pressure measurements, among others. Also, optical fibers have been used for measuring other parameters, such as temperature, force, strain and position in application fields such as micro-surgery, cardiac and respiratory monitoring, robotic surgery, magnetic resonance imagology procedures and analysis of the mechanical properties of tissues. Optical fibers allow real-time monitoring, making it possible to take corrective and preventive measures immediately, an advantage that is shown to be ever more important in applications in biomedicine.
The project aims to develop transducers based on optical fibers, in particular microstructured fibers, for sensing applications in medicine areas, in particular in biomedical instrumentation.
The sensing systems will be designed using interferometric structures based on microstructured fibers, been both customized for biomedical applications. In order to obtain the desired structures the development of interferometric sensors will be carried out, for temperature, pressure, displacement and strain measurements. The characterization of these interferometric sensors will be made, as well as the development of the adapted interrogation system, to each sensor and their particular application.
The main expected outputs of this project are:
- New interferometric sensors based on microstructured fibers;
- New interrogation systems for sensing;
- Sensing systems adapted to biomedical applications.
Entities Involved
| Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | Brasil |
| | Universidade do Estado de Santa Catarina | Brasil |
| | INESC P&D Brasil | Brasil |
| | Universidade Federal de Campina Grande | Brasil |
SENSORES INTERFEROMÉTRICOS BASADOS EN FIBRAS MICROESTRUTURADAS PARA APLICACIONES BIOMÉDICAS
El monitoreo de parámetros tales como la presión y la temperatura, en tiempo real, es de gran interés en diversos campos de aplicación de la medicina. Las fibras ópticas son una tecnología eficiente para estas aplicaciones debido a propiedades como: (a) bio-compatibilidad; (b) baja conductividad térmica; (c) inmunidad a las interferencias electromagnéticas; (d) fácil adherencia a los tejidos biológicos; (e) pequeño tamaño y peso ligero; (f) capacidad de operación remota; y (g) capacidad de multiplexación. Las fibras ópticas han sido utilizadas como sensores en aplicaciones biomecánicas y biomédicas tales como mediciones de presión intravasculares e intracardiacas, intracompartamental e intramuscular, intracraneal, entre otras. Además, las fibras ópticas han sido utilizadas para la medición de otros parámetros como temperatura, fuerza, tensión y posición en campos de aplicación tales como micro-cirugía, monitorización cardiaca y respiratoria, cirugía robótica, procedimientos de resonancia magnética y análisis de las propiedades mecánicas de tejidos. Las fibras ópticas permiten el monitoreo en tiempo real, abriendo la posibilidad de adoptar medidas preventivas y correctivas de inmediato, una ventaja cada vez más importante en aplicaciones en biomedicina.
El proyecto tiene como objetivo desarrollar transductores basados en fibras ópticas, en particular en las fibras microestructuradas, para detectar diversos parámetros para aplicaciones en áreas de la medicina, en particular para instrumentación biomédica.
Serán realizados sistemas de sensado utilizando estructuras interferométricas basadas en fibras microestructuradas, adaptadas para aplicaciones biomédicas. Para obtener las estructuras deseadas se desarrollaran sensores interferométricos de temperatura, presión, desplazamiento y tensión, su respectiva caracterización y, el desarrollo del sistema de interrogación adaptado a cada sensor y su aplicación.
Los principales productos esperados de este proyecto son:
- Nuevos sensores interferométricos basados en fibras microestructuradas;
- Nuevos sistemas de interrogación para sensado;
- Sistemas de sensado adaptados a aplicaciones biomédicas.
Entidades Asociadas
| Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | Brasil |
| | Universidade do Estado de Santa Catarina | Brasil |
| | INESC P&D Brasil | Brasil |
| | Universidade Federal de Campina Grande | Brasil |
