医用电子技术与高分子材料研究进展及未来趋势

广东省医用电子仪器及医用高分子材料制品重点实验室是主要以医用电子仪器、医用功能高分子材料为医疗产品媒介及医疗保健器具等医用功能产品的研究、开发、试验、应用和相关信息交流的公共实验平台。该实验室具有开放性和公益性,紧密围绕国家“九五”、“十五”行业发展规划和医疗器械产品开发指南要求,充分考虑项目的前沿性,以及能达到的国际或国内领先水平,以用户需求为导向,结合中国的实际情况选择相关课题,为科技经济发展提供动力。本专题共分为三个部分,本期刊登第一部分:广东省医用电子仪器与高分子材料制品重点实验室最新科研成果与在研项目;第二部分:医用功能高分子材料研究进展与未来趋势,以及第三部分:医用电子技术研究进展与未来趋势,将陆续刊登。

双极活体软组织高频焊接吻合系统的研制

研究一种双极活体软组织高频焊接吻合系统,解决目前手术应用的激光法和超声波法软组织焊接设备昂贵、吻合时不能保证连接强度、用焊药会导致明显炎症反应的问题。以AVR单片机为控制芯片,预设不同吻合模式的安全输出功率,根据检测反馈值对功率补偿以优化高频控制数学模型及算法,实现软组织安全可靠吻合。然后采用QA-ES II电刀分析仪分析测试,进行动物实验。结果表明该系统3个工作模式输出功率相对误差<5%,高频漏电流<21 m A,符合各项标准要求。在普通腹部、肺部、肝脏、肠道吻合、血管闭合等大部分外科手术出血量少,具有无需缝合材料、无针创、不留残余缝隙,弱炎症反应、操作简单等优点,恢复效果更好。其实现可为人体软组织高频焊接设备国产化实现及其临床应用奠定基础。

无创血管内皮功能检测技术研究进展与应用

血管内皮功能的改变与心血管疾病关系密切,内皮结构和功能的损伤是动脉粥样硬化斑块形成的重要原因,也是血管病变最早的标志。评价内皮功能的无创检测方法主要包括基于血流介导的血管扩张技术、外周动脉张力、光学体积描记法和无创生化检测等4大方法。通过利用便携式家用或穿戴式内皮血管功能诊断设备检测内皮功能病变,及时进行血管功能病变的干预和治疗可以预防心血管疾病。另外,内皮功能定期检查可用以评估病人治疗方案的有效性,帮助临床医生和心血管病患者更好的管理心血管健康。本文通过分析无创血管内皮功能检测技术的研究进展及应用,以期促进无创血管内皮功能检测技术的发展以及引起国民对血管内皮功能检查的重视。

手术病人升温系统的研发与临床应用

目的研发一种手术病人升温系统,实现手术病人的体温提升和防护。方法基于微处理器控制技术、计算机辅助图形设计技术,运用C编程语言开发的手术病人升温系统包含主机、送风管和充气升温毯3部分。其中,主机采用Atmega168单片机为微处理器,实现PTC加热器、风机的运行及异常报警防护的控制;温度检测模块采用PIC16f819单片机为微处理器,实现温度的检测和处理,温度传感器采用热敏电阻RT50;显示模块采用7段数码管。结果经测试和EMC检验表明,研发的手术病人升温系统可准确加温,并且5 min后在预设的最终加热温度保持恒定;配套使用的充气升温毯内温度较均衡(温差±3℃);系统满足YY0505-2012电磁兼容标准,主机离心风机噪声在50~55 dB,适于手术室应用。结论该系统已用于临床,为手术病人提供了一种便携可靠的体温提升和防护方式,满足手术室手术病人体温升温和防护需要。

3D打印膝关节假体多孔结构的设计与研究

目的全膝关节置换术作为解决膝关节疾病的重要手段之一,但是由于常用的金属假体在术后易存在膝关节疼痛、假体无菌性松动的症状。为了缓解上述问题,通过模拟人体骨组织的多孔结构,采用3D打印技术来设计多孔结构假体,使其在强度上与人体相匹配,同时减少生理负重和加强稳定性。方法采用立方体、体心立方体、截面立方体、八面体柱体4种单元体结构,在孔径600~1200μm中设置孔隙率在75%左右,分别建立多孔结构体模型。

植入式心脏监测器的临床应用与研究进展

随着全球老龄化加速,世界各国对医疗保健的需求越来越大,而植入式心脏监测器在医疗保健中发挥着重要作用。本文结合国内外研究进展,从心脏监测器的临床应用需求与应用意义等方面分析了其应用现状。在此基础上,本文综述了植入式心脏监测器的研究进展,并在最后分析了植入式心脏监测器的未来发展方向,以期为相关研究提供参考。

粗大血管在电外科设备操作环境下的阻抗规律研究

目的探究血管在频率、温度、压力等电外科血管闭合设备操作环境下的阻抗变化规律。方法采用恒流源、恒温水浴锅、LCR测试仪等搭建血管阻抗规律测试系统,并对兔粗大血管在不同影响因素作用下的阻抗变化规律进行研究。结果在26℃、电流频率200~950 kHz条件下,内直径(5.1±0.1)mm、长(40.0±0.5)mm的兔血管实部阻抗随频率增加而减少,虚部阻抗先减少而后增加,出现频率转折特性,当频率在350 kHz时虚部阻抗最小;在350 kHz高频电流刺激下,血管阻抗随温度升高先减少,54℃后阻抗开始增加,出现温度转折特性;血管阻抗随受夹压增大降低,随两端电压升高增加。结论这一血管阻抗规律的初步发现,可为血管闭合设备关键技术实时阻抗反馈技术研究提供一定的理论和技术基础。

基于单片机的智能静脉输液监控系统

针对临床输液的重要性和日常需求,结合光学检测技术、实时恒温控制技术和物联网技术,制作了一种智能静脉输液监控系统。采用STC12C5608AD单片机作为控制部件,采集液滴数、计算输液剩余量、测温与自动加热、报警提示,然后通过Zigbee与后台监控系统无线通信,通过后台监控系统推送数据至用户终端APP,实时显示输液速度、输液量、温度和异常报警等信息。实验证明：该系统实用方便,安全可靠,可以应用于各类输液场所,提高输液质量,缓解医患关系。

热声成像技术及其在生物医学中的研究进展

成像技术在疾病的诊断、治疗和监测中起着重要的作用。热声成像作为一种非电离和非侵入性的新型生物医学成像技术,结合了微波成像高对比度和超声成像高分辨率的优点。因其具有利用内源性对比剂(如水和离子)或多种外源性对比剂(或两者兼有)提供结构、功能、和分子信息的能力,在预临床和临床应用中显示出了巨大的潜力。近几十年来,由于微波辐射源和超声硬件的不断发展,热声成像技术已被广泛用于生物医学成像领域。本文阐述了热声成像的基本原理及成像特点,介绍了近年来热声成像技术在生物医学上的应用、当前在解决相应临床问题应用中的优势及研究现状,最后针对热声成像技术在现有生物医学中面临的挑战对该技术进行了展望。