在重症监护设备中,压电陶瓷元件使得检测威胁生命的气泡成为可能

重症监护是医院患者护理中日益重要的一部分,尤其是在全球医疗危机期间。病毒和其他传染病对于患有已有疾病(例如肾脏或心血管系统)的人员危害很大。对于此类疾病的护理和治疗,对所使用医疗器械的要求也在不断提高。在这方面,压电技术提供了诸多改进的可能性:例如,压电陶瓷超声换能器使得输液系统等重症监护设备更加智能,并使重要身体机能的监测更加简单。

配有超声传感器的输液系统

输液器广泛用于重症监护,例如在治疗慢性肾病的血液透析机中。输液系统在透析机的体外循环中净化患者的血液。毒素扩散发生在血液与由生物相容性透析膜隔开的透析液之间。通过这种方式,会清除血液中的毒素,否则毒素会因肾脏受损和由此导致的解毒功能下降而滞留在血流中。透析后,血液回流到患者的血流中。

输血或所谓的体外循环(也称为心肺机)是输液系统的额外应用领域。在救生手术中,例如心脏手术,输液系统执行心脏的泵血功能并确保血液的氧气供应,而这通常由肺来保证。

医疗器械中的智能计量

输液系统和其他医疗器械越来越多地使用超声传感器,例如,测量管中的血流或检测危及生命的气泡。压电陶瓷部件尤其适用于此目的,如果将其集成在超声传感器中,则结构极为紧凑,并且可以放置在管外部。此过程并非有创性的,并且可以缓解测量系统要监测液体的污染。

集成在传感器中的压电陶瓷板或压电陶瓷盘可以测量多根管中的液体流量,而无论液体或管的粘度、厚度或颜色如何。超声传感器还可以实时检测注入血流中的气泡,以便医务人员能够及早作出反应并防止危及生命的空气栓塞。压电陶瓷驱动超声测量系统的另一个优势:由于具有大批量生产能力,压电陶瓷传感器极富成本效益。

救生气泡检测

气泡检测功能极大地提高了患者的安全性。输液系统可以集成多个气泡检测器以进行监护。系统利用感应声波的传播时间测量值:当声波与管中的气泡发生碰撞时,由于两种介质之间存在阻抗差,因此声波会在气泡的界面处被反射。如果与无气泡管的传播时间测量值相比较,由于声波的传播时间减少,可以立即检测到气泡。如果在诸如心肺机的管中检测到气泡,则抽吸过程立即停止。受污染的血液被重新引导至储液器,以便体外血流可以再次正常流动而不会中断。

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