温控医用腔内灌注泵数学模型及实验研究

目的:温控医用灌注泵是一种能够提供温的冲洗液的医疗器械,主要用于腹部手术创伤处的冲洗。介绍一款温控医用腔内灌注泵,并采用PID(Proportional Integral Derivative)控制器将灌注泵出水温度控制在某一合理范围内。方法:为了达到以上目的,我们对设计好的温控医用灌注泵的传递函数数学模型及其实验进行研究。首先介绍了温控医用灌注泵的工作原理,其次通过实验确定系统的阶跃响应,并在Matlab中绘制温控医用灌注泵的阶跃响应曲线,确定灌注泵在不同流速情况下的传递函数数学模型。然后运用Ziegler-Nichols公式计算出特定数学模型所对应的PID控制参数。最后运用Matlab软件中的Simulink工具箱对该数学模型和PID控制器的控制参数进行仿真,并将控制参数运用到实际系统中。结果:仿真结果显示,输出曲线能够在较短的时间内达到设定的输出值;实验结果显示,在不同流速时,系统的输出液温度能够3 min内达到需求的范围,最终使得灌注泵输出液体的温度恒定在36.0°C±1.5°C以内。结论:仿真及实验证明,该系统设计合理,得到的数学模型能够准确描述系统的特性,数学模型准确可靠,实验方法合理可行。     

温控医用灌注泵温度控制系统的设计

在手术中,医生需用温度适宜的无菌生理盐水进行创伤清洗。为了实现手术过程中常温冲洗液的迅速加温,设计了温控医用灌注泵。本文主要研究了温控医用灌注泵在待机模式和冲洗模式下两种不同的温度控制方法。待机模式时,系统采用传统比例-积分-微分(PID)控制算法;冲洗模式时,系统动态特性实时变化,恒温控制过程复杂,温度控制主要通过拟合控制函数结合PID控制算法实现。根据冲洗液的初始温度和流量实时调节温度控制参数,以实现冲洗液在不同初始温度、不同流速下的恒定温度输出。实验表明该控制系统效果良好,精度较高。     

温控医用灌注泵模糊自整定PID控制系统的研究

针对温控医用灌注泵的应用过程对温度控制的要求及其所具有的时滞性、非线性、模型结构不确定等特点,我们结合模糊控制技术和常规PID控制方法,组成模糊自整定PID控制器。将传统PID和自整定模糊PID控制器分别应用于温控医用灌注泵系统。实验结果表明,模糊自整定PID控制器在动态性能、稳定时间和稳态误差方面均比传统PID的效果好。     

温控医用灌注泵模糊自整定PI D控制系统的研究

针对温控医用灌注泵的应用过程对温度控制的要求及其所具有的时滞性、非线性、模型结构不确定等特点,我们结合模糊控制技术和常规PID控制方法,组成模糊自整定PID控制器。将传统PID和自整定模糊PID控制器分别应用于温控医用灌注泵系统。实验结果表明,模糊自整定PID控制器在动态性能、稳定时间和稳态误差方面均比传统PID的效果好。     

SPS—450血透机故障检修一例

故障现象: 一台美国Baxter公司产SPS—450血液透析机,在透析中突然出现高温报警,调节透析液温度预置电位器R_(13)(1KΩ)和R_3(10KΩ),但不奏效,机器仍然高温报警。故障检查分析与排除: SPS—450血透机为了病人的安全,温控系统对透析液要进行预热和温控,使经过透析器后的血液保持人体正常体温。为此,温控系统除了设置透析液预热、加热和温控电路外还设置了上限(41℃),下限(34℃)的报警系统。若透析液的温度达到上、下限时,温控系统就报警,并使透析液旁通而不流过透析器。     

医用注射泵质量控制与数据分析

目的 为进一步规范医用注射泵质量控制，探讨医用注射泵质量控制。方法 选择陆军特色医学中心在用医用注射泵941台，分布在中心56个临床病区，如重症监护病房、急诊科、麻醉科、神经外科等。医用注射泵品牌有12个，分别为德国贝朗、德国费森尤斯、日本泰尔茂、深圳迈瑞、山东威高等。依据军队规范《输液泵和注射泵质量检测技术规范（试行）》，采用Datrend Infutest 2000E型输注泵检定仪进行质量检测，并分析查找相应的原因。结果 2021年，医用注射泵周期检测941台，有67台初检不合格，初检合格率为92.9%。引起医用注射泵初检不合格的主要原因是科室人员操作不规范或对潜在风险危害不清楚，未及时替换设备进行维修。提出整改措施和建议。结论 探索医用注射泵质量控制与分析，有助于提升医疗安全和医疗质量，具有重要的现实意义。     

Baxfer透析机温控系统故障的检修方法

进行血液透析的透析液必须保持恒温其范围一般为36～41℃。液温偏离此范围,将给病人带来不利影响。若低于35℃患者可感到发冷、寒战;温度过高患者可出汗,甚至发生溶血危及生命。液温的调节由温控系统完成,现将其常见故障及检修方法介绍如下: 一、高、低温测量探头损坏 1.故障现象:低温报警灯长亮不灭,而水温已低于报警下限。 2.观察方法:打开机器后盖,温控板(PC-4B)下的桔黄色氖泡仍闪亮,使用5M-1307测试表观察可发现水温低于下限。     

基于单片机的全自动腹腔灌注热化疗仪的系统设计

针对腹腔肿瘤提出的一种热疗与化疗复合治疗的新方法。本文设计了这套智能型全自动腹腔灌注热化疗设备。利用加热炉丝加热化疗药物,通过恒流泵将药液送入人体腹腔,从腹腔流出的药液废弃掉。系统采用单片机对加热温度及流速进行控制,以使腹腔内化疗药液温度恒定在最佳温度值附近。     

实用新型腹腔内循环热灌注系统的研制及其应用

目的研制一种新型腔内循环热灌注系统并进行初步临床应用，以解决国内热灌注化疗设备入腔内水温高、灌注流量低的问题。方法利用心脏手术体外循环装置，即人工心肺机的单一滚压泵，变温水箱的升温部分，组合成腔内热灌注机。热灌注系统由一次性腔内热灌注装置和灌注机组成，其中热灌注装置包括热灌注插管、灌注环路、腹腔压力监测管路、储液器、变温器。热灌注机由灌注泵、变温水箱、温度、压力和时间监测仪组成。通过20例腔内循环热灌注化疗的临床应用验证此系统是否达到设计要求。结果该腔内循环热灌注系统人腔内水温≤43℃时腹腔内流出体外的水温41．5～42．7℃，灌注流量2000～3000mL／min。结论该实用新型一次性腔内热灌注化疗装置和热灌注机符合国际热灌注化疗标准，实用、安全、方便、有效，适合临床推广应用。     

电液压人工心脏研究进展

涡轮驱动的电液压人工心脏解决了气动血泵的诸多技术难题，其设计结构亦较简单，主要特点为电动机和涡轮机均被包裹于隔膜内，使之不与血液直接接触，从而避免了血液损伤。人工瓣膜的叶瓣周围血流通道中存在一个瓦氏窦，这一回流区可防止血栓形成。此外，为维持人工心脏的工作液体与生物成份完全隔离，向电动机隔室内灌满生理盐水，从而防止液体渗入。生理盐水还可防止气体向驱动室泄漏并防止血中水份向油内的弥散，同时生理盐水还起到润滑轴承的作用、并将电机中的热量以安全的方式传递到血液中。人工心室的搏出量有７５ｍｌ和１３５ｍｌ两…     

医用恒温冲洗泵系统的设计

目前用于清洗腔内手术伤口的冲洗泵本身不带温度控制功能,都是使用预先加热好的冲洗液。医用恒温冲洗泵系统直接抽取室温的冲洗液,并冲出固定流量且温度符合手术要求的冲洗液,实现了流量控制和水温控制两大功能的结合。医用恒温冲洗泵系统主要包括冲洗部分、温度控制部分、液晶显示部分、按键输入部分和异常监测部分。先介绍系统各部分的设计方法和原理,再说明系统参数的调试方法,最后根据实验结果讨论了系统的性能。     

电磁搏动式血泵的温度场仿真分析

电磁搏动式血泵是基于电磁感应原理制作而成的，长时间通电工作会引起血泵升温。如果血泵温度过高会使血泵损坏，甚至可能使泵内循环血液温度过高，对血液成分造成破坏甚至威胁生命，因此研究电磁搏动式血泵温度，对其进行温度场分析是必要的。通过使用有限元分析软件对血泵进行温度场分析，可以直观观察血泵工作温度。仿真结果表明，在设定电磁搏动式血泵工作1 h情况下，血泵温度最高处在驱动绕组处，最高温度为100.3℃，泵内与37.0℃循环血液接触面的温度变化不大,最高温度为37.5℃，因此电磁搏动式血泵不会对血液成分造成破坏，但是需要对驱动绕组进行降温处理以免破坏血泵,对循环血液造成影响。     

单泵双管在婴幼儿主动脉缩窄或主动脉弓离断合并心内畸形Ⅰ期矫治术中的应用

目的探讨单泵双管体外循环灌注技术在婴幼儿主动脉缩窄或主动脉弓离断合并心内畸形行Ⅰ期矫治术中的应用。方法对2002年4月至2010年5月收治的14例主动脉缩窄或主动脉弓离断合并心内畸形患儿施行心内畸形Ⅰ期矫治术。体外循环采用单泵双管灌注技术,6例在鼻咽温度25℃,直肠温度26℃的中度低温完成心内畸形及主动脉缩窄矫治;8例在鼻咽温度降至18～20℃,直肠温度降至19～22℃采用深低温停循环合并间断深低温低流量进行灌注。结果术中停循环时间19～43min,平均（31.38±4.88）min,间断低流量灌注时间8～21 min,平均（13.16±4.72）min。所有患儿均未出现中枢神经系统并发症和肾功能衰竭,顺利康复出院。结论在婴幼儿主动脉缩窄或主动脉弓离断合并心内畸形进行Ⅰ期矫治术时采用单泵双管上下同时灌注的体外循环方法安全、有效,能有效保护机体重要脏器。     

无线镇痛系统的研制

目的研制一套由镇痛泵泵头、路由基站和远程监控台组成的无线镇痛系统,以缓解术后患者的疼痛。方法镇痛泵泵头终端模块完成麻醉液输注的具体动作,并通过Wi-Fi与远程监控台进行无线数据通信。通过优化系统软件以及模块的电源管理等方面对镇痛泵泵头进行了低功耗软硬件设计;从机械装夹和软件校准等多方面提出了增大泵头精度的方法。基于压力模块和霍尔模块对镇痛泵报警方法进行研究并建立模型,根据不同的算法提取压力信号相应的特征,从而识别出管路堵塞、有气泡、无液和正常工作4种状态。结果通过对研制的无线镇痛系统进行精度和工作时长测试以及管路4种不同工作状态报警分析,可知本系统能够正常工作,压力模块可精确报警。结论本系统的功耗低、精度高,具有精确的报警提示功能,可实现患者自控镇痛。     

应用于超声高温施用器性能分析的灌注组织体模

本文研究了一种用于超声高温施用器性能分析的灌注组织体模。该体模是一只经酒精处理的猪肾,它拥有一个与活体器官结构非常相似的灌注通道系统。该肾体模置于一个有机玻璃架内,被放进一个去气的23℃水槽中。一只经校准的、流量可变化的滚轴泵与该肾的肾动脉相连,用来进行去气的水灌注液循环。使用插入在体模不同深度和不同外侧位置的温差电偶测量体模的温度。通过用1MHz散焦多元超声高温施用器对该体模进行作用。并对体模内温度进行记录,结果发现,这种灌注肾体模可以作为进行超声高温施用器性能     

血管紧张素II通过细胞外信号调节激酶1/2通路调控过氧化氢酶的表达及促进成纤维细胞表型转化*

 目的： 探讨细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)在高血压大鼠模型动脉外膜血管重塑中的作用。方法: 利用血管紧张素II (Ang II)微泵灌注制备高血压大鼠模型,随机分为未处理组、生理盐水灌注组和Ang II灌注组。分别检测各组大鼠尾动脉收缩压及血管形态学改变;Western blotting技术检测外膜成纤维细胞过氧化氢酶(CAT)蛋白在未处理组、单纯Ang II、ERK1/2抑制剂PD98059和Ang II+PD98059培养下的表达。结果: 大鼠颈动脉HE染色和收缩压结果显示,与未处理组及生理盐水灌注组相比,Ang II组大鼠颈动脉中膜厚度和收缩压明显增加(P<0.01),动脉形态结构有明显改变,并且有显著的病理性血管重塑发生。Western blotting检测结果显示,PD98059作用下CAT比单纯Ang II明显增高(P<0.05),表明ERK1/2信号通路能够恢复Ang II诱导的CAT表达下调。结论: Ang II可能通过ERK1/2信号通路下调血管外膜CAT的表达,进而促进血管细胞表型转化,导致血管病理性重塑发生。     

GAPDH在EPO减轻脑缺血再灌注大鼠神经损伤机制中作用的研究

目的 探讨GAPDH从胞浆移位入核内在EPO减轻脑缺血大鼠神经损伤机制中的作用.方法 36只SD大鼠随机分为假手术组、生理盐水对照组和EPO处理组.制作大脑中动脉栓塞脑缺血再灌注大鼠模型,用TTC染色法观察EPO对脑组织损伤情况的影响;用Hoechest-33258和GAPDH免疫组化双染观察EPO对GAPDH核内过表达的影响;用Hoechest-33258免疫荧光观察EPO对缺血半影区神经元凋亡的影响.结果 大鼠脑缺血2h再灌注24 h及48 h,与生理盐水对照组相比,缺血同时开始给予rhEPO( 3000 U/kg,3次/d,腹腔注射)显著减轻缺血脑组织损伤范围、抑制缺血再灌注引起的GAPDH从神经元胞浆移位入核内引起的神经元凋亡. 结论 GAPDH移位入核内,在rhEPO减轻脑缺血再灌注引起的神经损伤的机制中起重要作用.     

两种血液保存箱的比较

目的通过临床验证评价血液保存箱在临床使用过程中的安全性和有效性。方法利用6探头的自动温控系统测试血液保存箱的降温速度、24h温度波动值、均匀性、稳定性、超温和断电报警等。制备悬浮红细胞,随机分配到两血液保存箱中。在6个时间点检测并比较两保存箱内悬浮红细胞的游离血红蛋白浓度。结果两保存箱报警功能正常;在空负载和满负载时,两血液保存箱间温度波动差异不显著（P〉0.05）,血液保存箱内部温度波动差异不显著;两保存箱内悬浮红细胞的游离血红蛋白浓度在同一时间点差异不显著,且浓度〈0.72g/L。结论两血液保存箱的性能良好,保存的血液在有效保存期内质量可靠。     

基于改进神经网络PID算法的医用电子直线加速器温控系统研究

目的:探讨基于改进神经网络PID算法的医用电子直线加速器温控系统的实现。方法:针对医用电子直线加速器温度控制难题,提出了基于共轭梯度算法改进的BP神经网路PID控制算法,并在温度控制系统中进行了仿真。结果:该控制器能够实现较好控制效果。结论:利用共轭梯度算法改进的BP神经网路PID控制算法对医用电子直线加速器温度控制系统进行控制方法切实有效,简单可行。     

不同注射器对微量注射泵质量控制的影响研究

为了评估不同注射器对微量注射泵性能参数及应用质量的影响,本文运用瑞典奥利科公司多通道输液泵/注射泵分析仪Rigel Multi-Flo配合3种不同品牌注射器对26台Injectomat Agilia微量注射泵进行质量控制检测,获取微量注射泵流量、阻塞报警压力、阻塞时间、快推容量等数据,并利用统计学方法进行分析。结果表明普通注射器在流量、阻塞报警压力、阻塞时间、快推容积方面与专用注射器有明显差异(P0.01),提示临床医护人员在使用微量注射泵时尽量选用与其兼容的注射器,为临床科室安全、合理使用微量注射泵提供依据和指导。