光纤压力传感技术赋能医疗领域：发展现状与市场未来

光纤压力传感器作为一种先进的传感技术，凭借其独特优势，如抗电磁干扰、高精度、体积小、可实现分布式测量等，在众多领域得到广泛应用。医疗领域对高精度、可靠性及安全性的严格要求，与光纤压力传感器的特性高度契合，促使其在医疗行业的应用不断拓展。从疾病诊断到治疗过程监测，光纤压力传感器正逐渐成为医疗技术创新的关键组成部分，为提升医疗质量、改善患者预后提供了有力支持。

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工作原理

光纤传感器的基本原理源于光在玻璃或塑料纤维中的传输行为。光线通过纤芯内的连续反射--即全内反射-在光纤中传播。纤芯通常被折射率略低的包层包围，这种结构设计确保了光信号在长距离传输过程中保持高度稳定。

当外界环境如温度、压力或应变发生变动时，光纤的物理或光学性质也会随之变化。这些微小的扰动会引发光信号在强度、波长、相位或偏振等方面的变化。先进的检测系统，如干涉仪和光谱仪，能够识别并解析这些变化，从而实现对环境的无电接触监测。

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技术特点

1、抗电磁干扰能力强：医疗环境中存在大量电磁设备，如核磁共振成像（MRI）仪、电子手术器械等，传统电学传感器易受电磁干扰影响测量准确性。光纤压力传感器以光信号作为传输载体，不受电磁干扰，在复杂电磁环境下能稳定工作，确保医疗监测数据的可靠性。

2、高精度与高灵敏度：能够实现微小压力变化的精确测量，满足医疗领域对细微生理参数监测的需求。例如，在心血管疾病诊断中，可精确测量血管内血流压力变化，辅助医生判断血管狭窄程度及病变情况。

3、体积小、可微型化：便于集成到各类微创医疗设备中，实现对体内特定部位的微创甚至无创压力监测。如微型光纤压力传感器可集成在导尿管、血管内导管等器械上，在不增加患者创伤的前提下获取准确压力数据。

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国内外技术发展现状

欧美和日本等发达国家在光纤压力传感器技术研发方面起步较早，处于国际领先地位。美国的 Luna Innovations 公司在光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating, FBG）传感器技术领域成果显著，其产品广泛应用于医疗、航空航天等高端领域，研发的高精度光纤压力传感器可实现皮米级别的应变测量，为医疗研究中对生物力学微小变化的监测提供了有力工具。

光纤布拉格光栅

德国的 Sensuron 公司专注于分布式光纤传感技术，在医疗领域用于监测人体组织的压力分布变化，如在康复治疗中评估肢体压力状态，为个性化康复方案制定提供数据支持。

Sensuron的光纤传感系统布局

日本的 Fujikura 公司在光纤制造工艺和传感器封装技术方面具有优势，开发的耐高温、高压光纤压力传感器，可满足特殊医疗环境下的测量需求，如在深部热疗中监测治疗部位的压力变化。

Fujikura压力传感器

国内诸多企业与科研机构在光纤压力传感器领域积极布局，各展所长。武汉理工光科股份有限公司专注光纤传感技术，其压力传感器产品已深入医疗领域，在实时监测人体腔道压力，如泌尿系统、消化道压力变化等场景中发挥重要作用，为医疗诊断与治疗提供关键数据支持 。

深圳太辰光通信股份有限公司则另辟蹊径，着力开发微型化光纤传感器，适用于微创手术器械的力反馈系统，让医生在手术操作时能精准感知组织受力，避免组织损伤，为微创手术的精细化发展提供有力支撑。

中科院半导体所、上海光机所等科研机构站在行业前沿，主导先进技术研发，基于 FBG（光纤光栅）和干涉式光纤传感器，开发一系列创新医疗解决方案，不断拓展光纤压力传感器在医疗场景中的应用边界，为产业升级筑牢技术根基 。

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在医疗领域的应用

心血管疾病诊断与治疗

血流储备分数（FFR）测量：FFR 是判断冠状动脉狭窄临界病变是否需要进行介入手术（PCI）的重要指标。佰为深科技将微型光纤压力传感器集成在 FFR 系统中，通过在介入手术时将传感器置于患者病变点进行压力检测，协助医生精确判断患者是否需要放置支架、放置数量及位置，有效实现医保控费，减少非必要的支架手术耗材。

泌尿系统疾病监测

泌尿肾压导丝：用于激光碎石过程压力监测，帮助医生控制手术过程中的压力，避免因压力过高对肾脏造成损伤，同时提高碎石效果。

尿动力学监测：通过植入光纤压力传感器，精确测量膀胱内压力变化，辅助诊断泌尿系统功能障碍性疾病，如膀胱过度活动症等，为治疗方案制定提供依据。

其他应用

颅内压监测：在神经外科领域，对于颅脑损伤、脑出血等患者，实时监测颅内压至关重要。光纤压力传感器可实现微创颅内压监测，及时反映颅内压力变化，为临床治疗提供关键信息，降低患者因颅内压异常导致的并发症风险。

胃肠压力监测：用于监测胃肠道内压力，辅助诊断胃肠动力障碍性疾病，如胃食管反流病、功能性消化不良等，通过了解胃肠压力分布及变化规律，指导治疗和评估疗效。

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市场前景分析

市场规模预测

随着医疗技术的进步和对精准医疗需求的不断增长，光纤压力传感器在医疗领域的市场规模呈现快速增长趋势。根据公开数据整理得出：2019-2023年我国光纤传感器市场规模从151亿元增长到288亿元，年复合增长率为25%。预计到2028年，我国光纤传感器市场规模有望达462亿元

数据来源：公开数据，观研天下整理

从细分产品来拿，目前在我国光纤传感器市场上，主要有光纤陀螺、光纤光栅传感器、光纤电流传感器、光纤水听器等产品。其中光纤陀螺占据主要市场。有数据显示，2023年我国光纤陀螺市场规模为221.4亿元，占光纤传感器市场比重76.88%。预计到2028年光纤陀螺市场规模达到363.8亿元。

数据来源：公开数据，观研天下整理

驱动因素

医疗技术创新需求：现代医疗追求更高的诊断准确性和治疗效果，光纤压力传感器的高精度、抗干扰等特性契合这一需求，推动其在医疗设备中的广泛应用。

人口老龄化加剧：随着全球人口老龄化程度加深，心血管疾病、泌尿系统疾病等慢性疾病发病率上升，对相关疾病的诊断和治疗需求增加，带动了光纤压力传感器在医疗领域的市场需求。

政策支持与资金投入：各国政府纷纷出台政策支持医疗技术研发和产业发展，加大对医疗设备创新的资金投入。

挑战与机遇

技术壁垒与竞争压力：高端产品仍受精度、稳定性制约，国际企业占据市场优势，国内企业需加大研发以提升竞争力。

市场认知与推广：作为较新技术，医疗市场认知度不足，需加强宣传以提升医疗机构接受度，助力市场拓展。

定制化需求与产业协同：医疗需求多样且定制化，需企业与医疗机构合作研发；推动产业链协同、完善生态，可提升品控与供应能力，带来发展新机遇。

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结论

光纤压力传感器凭借其独特的技术优势，在医疗领域展现出广阔的应用前景。国内外技术的不断发展为其在医疗行业的深入应用提供了有力支撑，从心血管疾病诊断到泌尿系统疾病监测等多个方面，光纤压力传感器正发挥着越来越重要的作用。通过加强技术研发、提高市场认知度、满足定制化需求以及促进产业协同发展，光纤压力传感器将为医疗行业的发展带来更多创新和变革，为提高人类健康水平做出更大贡献。

值得关注的是，明年 6 月 24 日 - 26 日，亚洲智能传感器与应用技术博览会将在深圳会展中心（福田）盛大举行。该博览会聚焦智能传感器领域的前沿技术与创新应用，将汇聚更多光纤压力传感器企业，进一步推动智能传感器技术在各领域的深度应用与产业升级。扫描下方二维码，持续关注展会动态。