超声波流量传感器在医疗灌注中的应用

2025-03-06
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摘要 迅音科技CG系列超声波流量传感器以其高精度、高稳定性、高可靠性等优势,持续推动医疗灌注领域的精准化与安全化进程。在器官移植支持、人工心脏等关键医疗领域,CG系列传感器正发挥着不可替代的重要作用,助力医疗服务的高质量发展,为患者健康和生命安全提供坚实保障。

引言

医疗灌注技术是维持患者生命体征、支持器官功能的核心手段,尤其在心脏手术、重症监护和慢性病治疗中不可或缺。迅音科技CG系列超声波流量传感器通过声波信号实现非接触式测量,在生物兼容性、安全性和适应性方面表现突出,逐渐成为医疗灌注设备的优选。

超声波流量传感器的技术原理

迅音科技超声波流量传感器将超声波换能器以一定的倾角分别安装在管路上下游两侧。 某一时刻传感器电路系统使用高频电压脉冲激发上游换能器产生超声波,并以一定的入射角穿过管壁和液体,被下游换能器接收。随后下游换能器发射声波,以相反的方向穿过管壁和液体,被上游换能器接收。

当管内液体流动时,顺流和逆流方向的超声波传播时间有微小的差别,其产生的时差与液体的流速大小成正比,超声波流量传感器通过精准测量该时差即可计算出液体的流速及对应的差即可计算出液体的流量。

超声波流量传感器在医疗灌注中典型应用场景

1、体外循环(CPB)与心脏手术

体外循环流量的高低对各器官(尤其是脑、肝、肾等重要器官)的组织灌注和术后功能恢复具有直接影响。灌注流量与体温密切相关:体温升高时,灌注流量需相应增加;体温降低时,则需适当调低灌注流量。若灌注流量过低,会导致组织灌注不足,进而引发缺血缺氧;而灌注流量过高,不仅无法进一步改善组织灌注,反而可能加重血液有形成分的机械性损伤。在成人37℃的体温条件下,理想的灌注流量通常为50-75 mL/kg·min。以70 kg体重为例,其对应的流量范围约为3.5 L/min至5.25 L/min。

在心脏直视手术中,体外循环机需要精确控制血液流量。通过应用迅音科技CG系列超声波传感器,可实时监测动脉血流量,从而有效避免因灌注流量不足导致的脑部或器官缺血,以及因灌注流量过高引发的组织或器械损伤,确保手术过程的安全性和精准性。

‌器官移植与保存

在无肝期和新肝期(如肝移植手术期间),血流动力学波动极为剧烈。通过实时监测门静脉和肝动脉的血流量,能够有效避免因灌注不足导致的移植物缺血性损伤。例如,门静脉血流量应维持在1600 mL/min以上,以显著降低早期移植物功能不全(EAD)的风险。体外循环系统(如肝移植中使用的快速输注装置)通过精确控制血流速度和压力,能够稳定主动脉压力,从而保障心、脑、肾等重要器官的组织灌注。

在肝脏机械灌注(MP)系统中,超声波流量传感器通过精确监测门静脉和肝动脉的灌注液流量,实时反馈血管堵塞或凝血异常情况,显著降低了移植后胆道并发症的风险。

肿瘤治疗

灌注治疗是一种将药物精准输送至病灶区域的局部化疗法,通过提高局部药物浓度、延长药物作用时间并减少全身毒性反应,已成为肿瘤治疗的重要手段。以中国腹腔热灌注化疗为例,其灌注时间通常为60-90分钟,灌注液容量一般为4-6升,以确保腹腔充盈并维持良好的循环通畅性。灌注速度则控制在400-600 mL/min之间。

CG系列超声波传感器提供的高精度流量数据可用于验证灌注液在腹腔内的分布均匀性。研究表明,当流速低于300 mL/min时,可能导致腹腔内出现死腔残留;而流速过高(>600 mL/min)则可能引发肠管的机械性损伤。通过实时监测并调整流量参数,可确保化疗液充分覆盖腹膜表面,减少治疗盲区,从而提升治疗效果并降低潜在风险。

CG系列超声波流量传感器技术优势与临床价值

在医疗灌注领域,精准与安全是至关重要的核心要素。迅音科技CG系列超声波流量传感器采用外夹式非接触设计,测量通路无需直接接触液体,从根本上杜绝了液体交叉污染的风险,完美契合医疗场景对无菌操作和生物相容性的严格要求。其主要技术优势如下:

·测量精准:通过软硬件优化设计,CG系列传感器实现了高精度与高稳定性的结合,确保流量监测数据的可靠性和准确性,为临床决策提供科学依据。

·安全卫生:非接触式测量技术的应用,避免了液体管路的交叉污染,保障了测量过程的安全性,为患者健康保驾护航。

·多流体兼容:CG系列传感器广泛适用于血液、生理盐水、营养液等多种介质,能够满足不同医疗场景下的多样化需求。

·双向测量:支持瞬时流量的双向监测,特别适用于ECMO(体外膜氧合)等复杂医疗设备的流量监测,为临床治疗提供实时流量和累积体积的数据支持。

·气泡检测:

在血液等液体输送过程中,微气泡的存在可能导致严重的管路栓塞风险。CG系列传感器兼具气泡检测功能,能够实时监测并预警潜在的气泡问题,有效降低医疗风险,保障患者安全。

迅音科技CG系列超声波流量传感器以其高精度、高稳定性、高可靠性等优势,持续推动医疗灌注领域的精准化与安全化进程。在器官移植支持、人工心脏等关键医疗领域,CG系列传感器正发挥着不可替代的重要作用,助力医疗服务的高质量发展,为患者健康和生命安全提供坚实保障。

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迅音科技成立于2018年,坐落于上海联东U谷·闵行国际企业港,是一家专注于超声波流量传感器研发、生产和销售的科技创新型企业,致力于为医疗器械、生物制药、新能源及工业自动化中的液体传输管路提供准确、稳定、可靠的流量监测解决方案,提升小管路流体测控系统的自动化、信息化和智能化水平。 在生物制药和医疗器械领域,迅音科技凭借自身突破性的技术,推出一系列创新产品来满足客户的多样化需求。迅音科技非接触式超声波流量传感器/流量计系列,正助力客户的人工心脏、ECMO、一次性生物制药等高端生物医疗设备的研发和生产。

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