早期光纤传感器主要应用于通讯领域，后来随着光纤传感技术的发展，光纤温度传感器、压力传感器、位移传感器等逐渐在化工、桥梁、军事等领域得到广泛应用。据ElectroniCast公司预测，全球光纤传感器的市场规模将从2019年的54.8亿美元快速增长到2027年的96亿美元。但在医疗行业中，光纤传感器还算是“新面孔”。
在整个医疗市场中，包括颅内、泌尿、肺动脉、门静脉、呼吸、肾内、眼压等领域，光纤传感器都有“用武之地”。颅内压是神经外科的一项重要监测指标，常用于评估重度脑损伤患者的颅内情况，以指导下一步治疗。因此，神经外科常会用到压力传感器。此外，肾内科开展激光碎石手术、泌尿科对患者进行动态尿液监测、眼科监测眼压都会使用传感器，医院多个科室对传感器的需求都比较大。
在实际应用中，光纤传感器常被集成到压力导丝上，用于测量人体内压力、温度等参数，为医生诊断提供具体数据。同时，企业还利用MEMS工艺制作微型传感器，能在缩小传感器体积的同时提高测量精度。中国MEMS传感器行业销售规模排名全球第一，占全球比重达超50%。但国内的MEMS光纤传感器发展较晚，国产企业分散，市场集中度低。
作为全国第一家和目前唯一一家同时拥有MEMS光纤传感器和FFR压力导丝技术的内资企业，佰为深站在了FFR市场的前端。在全球范围内，仅有两家企业同时拥有这两项技术。
该企业利用白光干涉和扫描光谱的光纤传感解调技术，采用MEMS工艺生产超微型点式光纤传感器，尺寸仅为0.23mm。在FFR市场中，佰为深更是先人一步，成为国内首家提供微型光纤FFR系统的企业，该产品此前已获得FDA认证。由于掌握核心的MEMS光纤传感器和FFR压力导丝技术，佰为深生产的FFR压力导丝采取一体化设计，最大限度地降低了生产成本。
掌握高壁垒MEMS光纤传感技术，
研发超微型光纤传感器
既然微型光纤传感器在医疗、工业领域应用面广泛，为何国内市场参与者寥寥无几？首先，光纤传感器在近一、二十年才发展起来，国内参与者技术积累不足。其次，MEMS工艺是个烧钱的“火炉”，没有一定的资金、时间积累，企业并不敢随意踏入市场。佰为深正好满足这两方面条件，公司创始人张立喆深耕光纤传感器领域15年，带领着一批来自厦大、南开、帝国理工学院的光纤传感及MEMS传感工艺人才。而且，该公司已完成数千万元的Pre-A轮融资。因此，在已有技术、资源的累积下，佰为深研发的超微型光纤传感器，具有世界领先性，尺寸小、精度高、稳定性好，而且不受电磁干扰。经过几十年的发展，以电信号为基础的机电式传感器已经发展得比较成熟。但在有强电磁干扰或易燃易爆的情况下，这类传感器会受到很大限制。而且这类机电式传感器可能需要十几种材料制成，制作过程复杂。与之相比，佰为深的微型光纤传感器不仅体积小，便于集成在各类医疗器械中，而且传感器的温度范围可定制，最大化排除温度干扰。同时，光纤传感器的主要材料是硅和石英，这两种物质的物理和化学性能稳定，具有较好的人体兼容性，在人体内的安全性高。同时，要想将光纤传感器微型化，佰为深的秘诀在其独特的MEMS工艺上。“同一个厂家、同一款设备，可能不同的人去做，生产出的传感器都不一样。”在研发压力传感器的过程中，佰为深不是遵循国军标的10万次疲劳循环试验，而是按照美军标完成了100万次的试验。反复试验、优化、再试验，减小传感器的尺寸、提高温度性能、提高灵敏度和精度，正是这点“固执”打磨出了一套独特的MEMS工艺，使佰为深生产出尺寸仅0.23mm的超微型传感器。此外，稳定性也是评价光纤传感器的一个重要指标，这也是佰为深微型光纤传感器的优势。此前，佰为深的客户曾测量过，公司的超微型传感器在7天或者14天内的漂移小于4毫米汞柱。自主生产MEMS光纤传感器和压力导丝，
国内仅此一家
在医疗领域的第一步，佰为深选择了FFR（血流储备分数）市场。FFR作为冠脉功能学诊断的金标准，可用于评估血管狭窄是否引发心肌缺血，帮助医生判断患者是否需要植入支架。根据弗若斯特沙利文的数据，2020年FFR在美国、日本、中国的渗透率分别为16.1％、15.7％及0.6％。FFR在我国的渗透率远远不足，一方面是由于市场教育不到位，另一方面是海外巨头对压力导丝技术的策略性垄断。在国内，进口导丝“一丝万元”的情况大大限制了FFR的发展。除了压力导丝技术上的垄断，MEMS光纤传感器的高门槛也将一些企业排除在外。国内FFR市场中处于垄断地位的几家外资企业，它们的MEMS光纤传感器均来自外购。全球范围内，能够自主生产MEMS光纤传感器和压力导丝的企业寥寥无几，佰为深属于国内首家。佰为深传感器产品的工作温度范围可定制，测量精度优于1mmHg。在制作工艺上，佰为深的压力导丝全部采用激光焊接，没有加入其它焊接工艺、不引入其它材料，所以导丝整体的抗拉性能较好。该压力导丝还具有独特的结构设计，提高了产品的通过性和可操控性。同时，佰为深的微型光纤FFR产品的成本远低于国际上同类型产品，具有较大的落地优势。此前，微型光纤FFR产品获得FDA认证，佰为深成为首家在FFR领域获得FDA认证的国产企业。同时拥有MEMS光纤传感器技术和压力导丝技术，为佰为深争取了研发、生产的主动权。一方面，佰为深可以提高导丝的生产效率，降低生产成本。另一方面，由于佰为深自主的导丝生产技术和广泛的医生资源，企业可以较好地满足临床医生的改型需求。“我们能较快响应医生的需求，对产品进行改进和优化。比如医生在使用FFR产品后提出要求，能不能调高传感器的灵敏度，能不能排除温度的影响。类似于这些问题，我们都很容易做出改进。”同时，在心内科之外，针对不同科室的需求佰为深做出了拥有不同量程范围的压力传感器。其中既有适用于颅内压测量、量程仅10毫米汞柱的小传感器，也有量程为100兆帕的压力传感器，产品广泛进入泌尿、肾内、颅内等多个科室。在为医院客户提供传感器时，佰为深还会协助开展凝血实验、稳定性测试、传感器精度测试。佰为深的光纤传感技术源起于军工项目，具备军工品质，应用当然不仅限于医疗。在石油领域，佰为深的传感器能够连续、实时监控井下的压力和温度，工作温度达300℃，实现了行业中的最高水平；在交通领域，公司的加速度传感器能实时监测高铁铁轨、高铁受电弓等不同位置的振动情况；在发电领域，佰为深在研发用于电解铝测温的传感器产品；在军事上，公司也在研发一些快速、动态测试压力的传感器。尽管佰为深在多领域广泛布局，但企业的重点仍然是温度传感器、压力传感器、加速度传感器、位移传感器几款产品。依托核心的光纤传感技术和MEMS工艺，企业仍能不断拓展光纤传感器产品的应用范围，为更多医疗、工业客户提供服务。发现需求，解决问题，满足需求，是张立喆创立佰为深的开端。长期接触各科室医生，创始人张立喆发现医院在精准介入治疗方面有很大的需求。比如医生想要测量帕金森患者手指抖动的频率、速度、方向，以在达到某一数值后及时通知患者住院治疗。通过已有的光纤传感技术，张立喆设计了两套系统，帮助医生获取了定量的数据。而且，以往我们总感觉光纤传感器和骨科没有多大关系，但在汶川地震中，一些患者从废墟底下抬出来后，刚开始看着还好好的，可能就过了半个小时，患者的身体每况愈下。医生发现当压在患者身体上的物体挪开后，患者受压部位会产生毒素，攻击人体内脏，往往在半个小时内就可能出现内脏衰竭。在这种情况下，医生想拥有一套可监测患者受伤部位压力大小和血流量的装置。为此，张立喆将光纤传感器安置在滞留针上，以测量压力值，同时协助医生完成了200多只小鼠的试验。“医生可能苦于没有渠道能满足这些定量测量的需求，但其实光纤传感器很容易就能做到。后来我陆续接触到包括外周、耳鼻喉、颅内、妇产、肾内等其它科室的医生，他们也比较喜欢定量测量人体内压力的传感器产品。那既然光纤传感器在医疗领域的前景如此可观，我们就干脆做一些医用传感器。”2006年开始接触光纤传感器，深耕传感器领域近15年，张立喆带领一批来自帝国理工学院、南开大学、厦门大学的员工为佰为深打造了技术的金招牌。在全球范围内，佰为深逐渐与各大医院、不同科室建立起销售网络，不仅与医院合作完成一些科研项目或临床预研项目，还跟各领域内的顶尖医生一同丰富传感器产品的使用场景，开拓新兴市场，打造新型产品。如从心内科到泌尿、妇科、颅内等市场，从微型光纤FFR系统到射频消融导管。同时，在布局各工业板块的过程中，佰为深逐渐与石油、风电水电火电、煤炭等领域的龙头企业达成合作。在接下来的发展中，佰为深还将继续在医疗、工业领域不断发力，在医疗板块加快FFR导丝的NMPA认证和肾内压力导丝的临床试验进度。而且，公司计划开展A轮融资，用于产品研发、产品商业化及产线扩建。“有朝一日，光纤传感器会广泛应用于各大领域，在开拓新兴市场的同时取代部分传统的机电式传感器。随着物联网、智慧网络等领域兴起，光纤传感器可能会进入一个万亿级市场。佰为深希望扎根核心技术，不断优化迭代，成为一家百年老店。”
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