一个新型的智能导线与集成的血液动力学传感器用于中央导管放置:设计和模拟
Huiying Huang1, Peiming Lu1, Minglu Zhong1
1Guangzhou First People's Hospital, South China University of Technology, Guangdong, China; Guangdong Engineering Research Center of Precise Transfusion, Guangzhou, Guangdong, China; Institute of Blood Transfusion and Hematology, Guangzhou Medical University, Guangzhou, Guangdong, China; Nightingale Research Institute Guangdong Province, Guangzhou, Guangdong, China.
Computers in biology and medicine
|April 14, 2025
概括
一种装有传感器的导线可以检测中央静脉导管期间与血液流动相关的温度变化. 这种低成本的实时工具在临床环境中提供了改进的导航和血液动力学监测.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗器械 医疗器械
- 流体动力学 流体动力学
背景情况:
- 中心静脉导管 (CVC) 导航可能具有挑战性.
- 血液动力学模式影响血管内的温度场.
- 对这些模式的实时监控可以提高程序的安全性和有效性.
研究的目的:
- 开发和验证一个传感器尖端导线,用于实时检测温度场变化.
- 为了分析沿着CVC通路的血液动力学模式变化.
- 评估导线作为CVC程序中的导航辅助工具的潜力.
主要方法:
- 构建了一个传感器在尖端的导线,其中包含了一个热敏电阻.
- 使用多物理合模拟 (COSMOL) 来建模温度,流体速度和加热功率.
- 进行了体外模拟试验,以验证设计和功能.
主要成果:
- 通过有限元模拟验证了热流传感器设计.
- 证明了传感器可以用廉价,易于获得的组件 (例如负热系数电阻) 来构建.
- 证实了该系统的低成本,便携式,实时血液动力学监测能力.
结论:
- 开发的传感器尖端导线满足通过温度场分析血液动力学变化的灵敏度和分辨率要求.
- 该技术显示出临床应用的巨大潜力,用于指导中央静脉导管注射.
- 这一创新为加强CVC程序期间的导航和患者安全提供了一个有希望的解决方案.
