超聲波流量傳感器在醫(yī)療灌注中的應(yīng)用

引言

醫(yī)療灌注技術(shù)是維持患者生命體征、支持器官功能的核心手段，尤其在心臟手術(shù)、重癥監(jiān)護(hù)和慢性病治療中。迅音科技CG系列超聲波流量傳感器通過聲波信號實(shí)現(xiàn)非接觸式測量，在生物兼容性、安全性和適應(yīng)性方面表現(xiàn)突出，逐漸成為醫(yī)療灌注設(shè)備的優(yōu)選。

超聲波流量傳感器的技術(shù)原理

迅音科技超聲波流量傳感器將超聲波換能器以一定的傾角分別安裝在管路上下游兩側(cè)。 某一時刻傳感器電路系統(tǒng)使用高頻電壓脈沖激發(fā)上游換能器產(chǎn)生超聲波，并以一定的入射角穿過管壁和液體，被下游換能器接收。隨后下游換能器發(fā)射聲波，以相反的方向穿過管壁和液體，被上游換能器接收。

當(dāng)管內(nèi)液體流動時，順流和逆流方向的超聲波傳播時間有微小的差別，其產(chǎn)生的時差與液體的流速大小成正比，超聲波流量傳感器通過精準(zhǔn)測量該時差即可計算出液體的流速及對應(yīng)的差即可計算出液體的流量。

超聲波流量傳感器在醫(yī)療灌注中典型應(yīng)用場景

1、體外循環(huán)（CPB）與心臟手術(shù)

體外循環(huán)流量的高低對各器官（尤其是腦、肝、腎等重要器官）的組織灌注和術(shù)后功能恢復(fù)具有直接影響。灌注流量與體溫密切相關(guān)：體溫升高時，灌注流量需相應(yīng)增加；體溫降低時，則需適當(dāng)調(diào)低灌注流量。若灌注流量過低，會導(dǎo)致組織灌注不足，進(jìn)而引發(fā)缺血缺氧；而灌注流量過高，不僅無法進(jìn)一步改善組織灌注，反而可能加重血液有形成分的機(jī)械性損傷。在成人37℃的體溫條件下，理想的灌注流量通常為50-75 mL/kg·min。以70 kg體重為例，其對應(yīng)的流量范圍約為3.5 L/min至5.25 L/min。

在心臟直視手術(shù)中，體外循環(huán)機(jī)需要精確控制血液流量。通過應(yīng)用迅音科技CG系列超聲波傳感器，可實(shí)時監(jiān)測動脈血流量，從而有效避免因灌注流量不足導(dǎo)致的腦部或器官缺血，以及因灌注流量過高引發(fā)的組織或器械損傷，確保手術(shù)過程的安全性和精準(zhǔn)性。

在無肝期和新肝期（如肝移植手術(shù)期間），血流動力學(xué)波動極為劇烈。通過實(shí)時監(jiān)測門靜脈和肝動脈的血流量，能夠有效避免因灌注不足導(dǎo)致的移植物缺血性損傷。例如，門靜脈血流量應(yīng)維持在1600 mL/min以上，以顯著降低早期移植物功能不全（EAD）的風(fēng)險。體外循環(huán)系統(tǒng)（如肝移植中使用的快速輸注裝置）通過精確控制血流速度和壓力，能夠穩(wěn)定主動脈壓力，從而保障心、腦、腎等重要器官的組織灌注。

在肝臟機(jī)械灌注（MP）系統(tǒng)中，超聲波流量傳感器通過精確監(jiān)測門靜脈和肝動脈的灌注液流量，實(shí)時反饋血管堵塞或凝血異常情況，顯著降低了移植后膽道并發(fā)癥的風(fēng)險。

腫瘤治療：

灌注治療是一種將藥物精準(zhǔn)輸送至病灶區(qū)域的局部化療法，通過提高局部藥物濃度、延長藥物作用時間并減少全身毒性反應(yīng)，已成為腫瘤治療的重要手段。以中國腹腔熱灌注化療為例，其灌注時間通常為60-90分鐘，灌注液容量一般為4-6升，以確保腹腔充盈并維持良好的循環(huán)通暢性。灌注速度則控制在400-600 mL/min之間。

CG系列超聲波傳感器提供的高精度流量數(shù)據(jù)可用于驗(yàn)證灌注液在腹腔內(nèi)的分布均勻性。研究表明，當(dāng)流速低于300 mL/min時，可能導(dǎo)致腹腔內(nèi)出現(xiàn)死腔殘留；而流速過高（>600 mL/min）則可能引發(fā)腸管的機(jī)械性損傷。通過實(shí)時監(jiān)測并調(diào)整流量參數(shù)，可確?；熞撼浞指采w腹膜表面，減少治療盲區(qū)，從而提升治療效果并降低潛在風(fēng)險。

CG系列超聲波流量傳感器技術(shù)優(yōu)勢與臨床價值

在醫(yī)療灌注領(lǐng)域，精準(zhǔn)與安全是至關(guān)重要的核心要素。迅音科技CG系列超聲波流量傳感器采用外夾式非接觸設(shè)計，測量通路無需直接接觸液體，從根本上杜絕了液體交叉污染的風(fēng)險，契合醫(yī)療場景對無菌操作和生物相容性的嚴(yán)格要求。其主要技術(shù)優(yōu)勢如下：

·測量精準(zhǔn)：
通過軟硬件優(yōu)化設(shè)計，CG系列傳感器實(shí)現(xiàn)了高精度與高穩(wěn)定性的結(jié)合，確保流量監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性，為臨床決策提供科學(xué)依據(jù)。

·安全衛(wèi)生：
非接觸式測量技術(shù)的應(yīng)用，避免了液體管路的交叉污染，保障了測量過程的安全性，為患者健康保駕護(hù)航。

·多流體兼容：
CG系列傳感器廣泛適用于血液、生理鹽水、營養(yǎng)液等多種介質(zhì)，能夠滿足不同醫(yī)療場景下的多樣化需求。

·雙向測量：
支持瞬時流量的雙向監(jiān)測，特別適用于ECMO（體外膜氧合）等復(fù)雜醫(yī)療設(shè)備的流量監(jiān)測，為臨床治療提供實(shí)時流量和累積體積的數(shù)據(jù)支持。

·氣泡檢測：

在血液等液體輸送過程中，微氣泡的存在可能導(dǎo)致嚴(yán)重的管路栓塞風(fēng)險。CG系列傳感器兼具氣泡檢測功能，能夠?qū)崟r監(jiān)測并預(yù)警潛在的氣泡問題，有效降低醫(yī)療風(fēng)險，保障患者安全。

迅音科技CG系列超聲波流量傳感器以其高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性等優(yōu)勢，持續(xù)推動醫(yī)療灌注領(lǐng)域的精準(zhǔn)化與安全化進(jìn)程。在人工心臟等關(guān)鍵醫(yī)療領(lǐng)域，CG系列傳感器正發(fā)揮著不可替代的重要作用，助力醫(yī)療服務(wù)的高質(zhì)量發(fā)展，為患者健康和生命安全提供堅實(shí)保障。