目的提出一种呼吸机潮气量检测设备的等温容器制作方法。方法通过向一定体积的密闭容器内注入气体,测量容器内部压强与温度的变化,依据理想气体状态方程精确计算注入气体的体积。为了使注入气体时容器内部恒温,向容器内部填充细铜丝,以吸收因空气压缩而产生的热量。结果细铜丝填充量至少为300 g/L、注入气体在100 m L以内时,可认为1 L容器内部达到等温状态。将实验系统接入呼吸机,比较测量潮气量值与设定潮气量值,实验误差在2%以内,证明实验的精确性。结论建立用于检测呼吸机潮气量等温容器模型,可以精确检测呼吸机的通气量,为呼吸机通气量的出厂检测提供理论依据和数据支持,为临床呼吸机的通气性能检修提供更多选择。
目的 提出一种磁耦合驱动搏动式血泵结构并验证其可行性。方法 基于磁场传递往复作用力模型以及推拉互挽式结构设计磁耦合驱动搏动血泵,通过建立磁力驱动模型,计算耦合力大小,制作样机并对样机进行体外循环模拟试验,获得压力和流量实验数据。结果 采用生理盐水作为循环介质,固定后负荷,增加前负荷,血泵输出量减少,没有明显线性趋势;固定前负荷,增加后负荷,血泵输出量减少,且具有一定线性趋势。设置驱动频率为75次/min时,调节前、后负荷改变范围分别为0.665-3.990 k Pa（5-30 mm Hg）和5.320-11.970 k Pa（5-30 mm Hg）,可使输出量在保证线性关系条件下达到2.0-3.1 L/min。结论 该搏动式血泵流体力学特性基本满足体外膜肺循环的需要,仍需进一步研究和改进;研究结果具有重要的应用前景,尤其对替代目前临床体外膜肺氧合设备的血泵装置具有重要意义。
目的:提出一种能精确模拟肺顺应性的模拟肺模型,并研究等温系统的测量方法。方法:模拟肺的主体为一个1000 m L的刚性密闭玻璃瓶,使用医用高精度针筒作为供气装置。玻璃瓶内部压强采用BMP085压强传感器以及ATmega32单片机对压强数据进行采集与分析,测得的数据在PC机上使用Lab VIEW进行显示和存储以备后续处理。实验测量不同质量铜丝填充后玻璃瓶的顺应性。结果:在容器为1000 m L的情况下,填充300 g铜丝可满足气体等温压缩的要求。最后得出1000 m L刚性玻璃瓶顺应性约为1.014 m L/mbar。结论:该模拟肺符合呼吸机通气性能测试和定标中对模拟肺的基本要求,能够用于呼吸机顺应性的参数精度测试。
目的分别对婴幼儿和儿童模拟肺内部换热情况进行仿真分析,提出了一种能够精确模拟婴幼儿肺顺应性的模拟肺。方法基于玻意耳定律,利用流体力学分析软件Fluent为计算平台,假设等温系统内部换热介质为多孔介质,研究了对模拟肺充气之后其内部温度变化情况。实验测量了婴幼儿模拟肺在不同质量铜丝填充后的顺应性。结果通过仿真得出婴幼儿和儿童模拟肺等温系统所需要等温材料体积约为总体积的3.3%。实验结果验证了仿真的准确性,得出了婴幼儿肺顺应性约为10.08 m L/k Pa(1.008 m L/mbar)。结论该模拟肺精确顺应性的特征可以更好地帮助临床测试肺功能和呼吸机顺应性参数精度。
