醫(yī)用導管流速測定儀研究與設計.docx

1、醫(yī)用導管流速測定儀研究與設計郭利口，楊成麗】，2,何紅霞】，2,付偉】，2(1.山東省紡織科學研究院，山東胃島266032;2.山東省特種紡織品加工技術直點實驗室，山東青島266032)摘要：文章闡述了醫(yī)用導管流速測定儀的研究與設計，介紹了其測定原理、結構設計以及技術特征。ResearchonUsingSodiumHydroxideinQuantitativeAnalysisofStainlessFiberZhangXiaojing,ZhangShen,HeWeixing(JiangsuProvincialTextileResearchInstituteCo.,Ltd.,Wuxi214000,

2、China)Abstract:Thefeasibilityofusing40wt%NaOHaqueoussolutioninanalyzingfibercontentinstainlessfiberblendedyarnwerediscussedinthearticle,accordingtothepropertyofcottonbedissolvedin75wt%sulfuricacidandpolyesterbedissolvedin40wt%NaOHaqueoussolution.Theresultshowsthatquantitativeanalysisofpolyestercotto

3、nstainlessblendedyarnthrough75wt%sulfuricacidand40wt%NaOHaqueoussolutionmethodisaccurateandreliablewithgoodreproducibility.Keywords:NaOH；stainlessfiber；quantitativeanalysis關鍵詞：流速測定儀；醫(yī)用導管；恒定靜壓頭中圖分類號：TS103.6+5文獻標識碼：B1前言隨著科技的發(fā)展，醫(yī)療技術水平不斷提高,臨床對導管不斷提出更高的要求，導管工業(yè)需不斷創(chuàng)新以滿足臨床的需要。隨著人口增多及老齡化發(fā)展，醫(yī)用導管在臨床的應用不斷增多，但是目

4、前國內(nèi)外均沒有有效的測試醫(yī)用導管流速的儀器。本項目主要研究一次性使用的中心靜脈導管的流速性能檢測儀器，以檢驗在恒定靜壓頭下醫(yī)用導管的流速情況，使其能夠滿足質(zhì)檢、醫(yī)療、相關生產(chǎn)企業(yè)等單位對醫(yī)用導管流速性能的檢測需要。2醫(yī)用導管流速測定儀結構設計收輯日期：2016-11-21作者簡介：郭利(1987-),女，山東棗莊人.助理I：程師。文章編號：1009-3028(2017)01-0029-03醫(yī)用導管流速測定儀包括儀器主機及軟件測控兩部分。儀器外觀示意圖如圖1所示。該儀器滿足YY0285.3-1999一次性使用無菌血管內(nèi)導管第3部分：中心靜脈導管的標準要求。根據(jù)人機工程學原理，為方便試驗操作人員的

5、操作,儀器整體結構設計為機械與電氣控制一體式。機械部分根據(jù)產(chǎn)品設計外觀遵循的黃金比例原則，將該部分長寬高等各方面尺寸設計均按照黃金分割比例來執(zhí)行，以滿足儀器外型的美感要求。上下水箱都放置在儀器箱體內(nèi)部，保證了儀器外觀整潔。加水口在箱體的下部位置，方便加水。加水口設有過濾網(wǎng)，保證試驗用水的清潔。獨創(chuàng)的操控軟件，可精確控制測試儀水流速度，并且可以對試驗數(shù)據(jù)保存和進行后期處理。軟件可靠性強、操作界面美觀，符合人機交互的需求。3醫(yī)用導管流速測定儀關鍵技術圖1儀器外觀示意圖本項目所研發(fā)的儀器適用f醫(yī)用導管（次性使用的中心掙脈導管）在恒定靜壓頭下水流經(jīng)導管的流速測定.也町用來測定其它剛性或半剛性纖維管狀材

6、料水流經(jīng)導管流速的測定。井IL通過軟件控制及數(shù)據(jù)分析進行分時段的中心靜脈導管流速的測定。其原理為：在恒定靜壓卜.讓水流經(jīng)導管.在恒定時間內(nèi).測定流出水的體積或質(zhì)量流速以（mL/min）表示。醫(yī)用導管流速測定系統(tǒng)主要由恒溫循環(huán)水系統(tǒng)、恒定靜壓頭的水流裝置以及實時的軟件控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。測試步驟如卜.：向恒液位容器供（22，2）1的水將試驗導管安裝到試樣架的接頭上。開始讓水流經(jīng)導管.用容器收集一定測量時間（不小于30s）的流出液.通過質(zhì)量傳感器稱出流出液的雨ht（假定水的密度是1000kg/n?）確定體積。每個試驗導管測址三次。計第三次測得值的算術平均值，將該平均值與時間的比值作為水流經(jīng)

7、導管的流速.以毫升每分鐘（mL/min）表示。3.1（22±2）X?恒溫循環(huán)水系統(tǒng)的研制根據(jù)YY0285.3-1999一次性使用無曲血管內(nèi)導管第3部分：中心靜脈導管要求.試臆水溫需保持在（22士2）*C.因此在一個試樣的整個試驗循環(huán)過程中，水浴溫度必須嚴格控制在標準要求的（22士2）1。而旦水浴溫度還凹以按照試羚要求在一定范圍內(nèi)進行預設、調(diào)節(jié)控制。為了使儀器能夠滿足測試的需求.將恒溫水浴控制系統(tǒng)設計成由特定加熱功率的加熱裝置和冷卻水循環(huán)裝置組成.可保證20X?241、的水溫控制范圍。整個系統(tǒng)可以實現(xiàn)水浴溫度的預先設定和試臉過程中的精確控溫這兩項功能。該系統(tǒng)采用具有PI【）調(diào)肯功能的溫

8、控器來對水浴進行粘確的控溫。溫控器的丁.作原理是：溫度傳感器將水浴的溫度轉(zhuǎn)換成電信學傳給溫控器。溫控器的轉(zhuǎn)換顯示機構把電信打轉(zhuǎn)換成數(shù)字顯示或模擬指示出來.并在溫控器內(nèi)部與設定機構的設定值通過比較機構進行比較（或PID運算）后.通過輸出機構輸出給操控器（接觸器、固態(tài)繼電器或功率控制器）然后操控器對加熱裝置和冷水供水裝置進行控制。溫度傳感器實時檢測出下水箱水溫，與下水箱水溫設定值相比較計算實際伉與設定值的偏差，進行比例（P）、積分、微分（【）運算得出控制W，從而輸出某個適當?shù)目刂菩盘柦o加熱管和冷水循環(huán)系統(tǒng).進行間歌加熱或間歌供給冷水促使測址值恢復到給定值,達到自動控制的效果。溫度控制原理圖如圖2所

9、示。圖2水浴混攻控;M驚理圖3.2具有恒定靜壓頭的水流裝置的研制恒定靜壓頭的水流裝置中其石閂動給水、水位，動檢測及流址調(diào)W功能.恒定靜壓頭的水流裝置示意圖如圖3所示。圖3但定”壓頭的水浪裝置示意圖注：1-液位計:2±*-Ti3-電磁閥1-淡¥調(diào)節(jié)徇；5-上水箱：6溢浪拶；7-試檢根流管該系統(tǒng)采用人工注水至下水箱.下水箱內(nèi)溫度達到設定溫度要求.即可開始給上水箱加水，上水箱裝有水位感應開美（不銹鋼浮子磁控水位感應開關），實時自動檢測水位.性能穩(wěn)定，工作可供。在上水箱內(nèi)設有溢流管.如果忒較箱內(nèi)的水高F溢流管.就會通過溢流管流回下水箱，保證試驗箱內(nèi)的水一直保持在同一水位上.確保了部

10、壓頭壓力的恒定。試驗水流管選用了剛性較好的有機玻璃，保證r在試羚過程中管路壓力保持一致.不會由于管路的形變對出水口的壓力造成影響。有機玻璃的可視性好.方便試驗人員觀察管路及連接件有無漏氣.及時排除故障.保證了試驗結果的準確性。水位檢測系統(tǒng)具有智能識別水位.缺水保護和滿水提示功能。F水箱內(nèi)的水位自動檢測模塊主要完成實時監(jiān)測系統(tǒng)的水位.當系統(tǒng)缺水時.自動斷開后級下水箱內(nèi)的加熱電路.防止干燒.保護加熱器.同時缺水指示燈亮.提醒試驗人員及時加水：當系統(tǒng)注水滿后.滿水指示燈亮.提醒試驗人員停止加水。流ht調(diào)甘主要是靠流量調(diào)甘閥調(diào)節(jié).使得接頭未連接供試導管時.出水管流速達到（525±25）mL/

11、min。3.3測試軟件的研制該儀器軟件控制系統(tǒng)由以下部分組成：傳感器變送器模塊將精密傳感器采集到的信號輸送給計算機.下位機控制模塊接受計算機輸送的控制信號對水流進行控制。數(shù)據(jù)處理模塊將計算機采集到的數(shù)據(jù)，判別H有效性將其存儲到數(shù)據(jù)庫，以便查詢。計算機與主要模塊間采用232方式通訊，數(shù)據(jù)佐輸高效可靠并旦抗干擾能力強。軟件控制系統(tǒng)的總體構架如圖4所示。測試軟件界面由歡迎界面、參數(shù)設置界面、試驗界面、試驗報告界面組成。程序采用模塊化設計.針對試驗過程中不同的步驟.分別編寫了相對圖軟件的題.體構架圖應的模塊.各模塊之間可以任意組合.方便一些大中院校和科研單位按照自（2的需求制定非標準試驗.拓展了儀器的

12、使用范圍。4結論醫(yī)用導管流速測定儀的研制,采用恒溫循環(huán)水系統(tǒng).保證試驗水溫精確控制在（22±2）V；采用恒定靜壓頭的水流控制裝置保證了（1000士5）mm高度的恒定靜壓；采用稱重法通過實時的軟件控制及數(shù)據(jù)分析進行分時段的中心靜脈導管流速的測定。整個試撿過程簡單易操作.測試精度達到國內(nèi)領先水平。該儀器研制成功，滿足了一次性使用的中心靜脈導管的流速性能測試的需要:.提高r工作效率.保證了出廠產(chǎn)品的質(zhì)戰(zhàn),已有多家企業(yè)及醫(yī)療檢測機構利用此儀器對產(chǎn)品進行測試，市場前景廣闊。參考文獻：1YYO285.3-1999-次性使JUXlWAl管內(nèi)導管第3部分：中心尊昧導管!S.北京：中國懷準出版社.1999.TheResearchandDesignofMedicalCatheterFlowTesterGuoLz«YangChengV,HeHongxia1'29FuWei''2(1.ShandongTextileResearchInsiitute*Qingdao266032A'hina；2.ShandongProvincialKeyLaboratoryofSpecialTextilesProcessingTechnology.Qingdao266032.China)Abstrac