显微外科手术实质上是医生在手术显微镜的放大下，使用特制的显微手术器械，用比头发丝还细的针线，对细小的血管、神经进行分离缝合。像其他技术一样，显微技术早已用于生物学、组织学和病理学，但最早用在外科手术上的是瑞士耳科医生尼伦和他的同事。1921年，他们就借助放大镜或双目手术显微镜，为耳硬化症病人做内耳手术。进入50年代，有人报告在手术显微镜下进行角膜缝合，至此，显微外科才开始了缝合操作阶段。1960年，美国的血管外科医生杰柯勃森，用手术显微镜缝合血管，使直径～毫米细小血管缝合即刻通畅率达到100％；这是显微外科的划时代发展。
1965年7月，日本外科医生增厚建二借助显微镜，以精湛的外科缝合技术成功地进行了世界第一例手指完全断离后的再植手术，创造了近代外科史上又一个奇迹。从此，外科医生们借助显微镜能够缝合毫米以下的小血管，开始了显微外科的新纪元。
80年代多采用自动控制的变焦距外科手术显微镜，既可以拉近目标，看清微细处，又能连续地回到低功率放大效能，以便看清全貌；还能经常保持同样的光度，便于双手自由活动。在这种手术显微镜下，医生可以缝合直径小于1毫米的微细血管和神经。
现在，借助显微外科手术，已使医生由宏观世界进入了微观世界，手术由厘米进入了以毫米甚至微米作为衡量单位的领域。
应用显微外科技术已能缝合毫米的微血管。断肢低温缺血长达56小时仍能再植成活。断肢再植的成功率已由原来的50％左右，提高到％，并可以从病人的脚上取1～2个脚趾，移植代替缺失的拇指，使失去手指的病人用脚趾代替手指写字、用餐具等。
用显微外科技术还能吻合神经，如运动神经移植术，是选择相应的运动神经，把它的未端分成若干细小的神经末梢，然后再移植到肌肉里，使肌肉恢复功能。
在我国，由于显微外科器材的配套自给，许多城市基层、厂矿、部队医院及一些县医院也开展了各种显微外科手术。
随着科学技术的发展，电子计算机也开始在显微外科中发挥作用，它在图像识别、手术设计、手术预测、术中术后监测和监护等方面都得到了应用。
在国外，正在研究更为方便的手术显微镜。德国设计出一台声控手术显微镜，外科医生可以通过话筒下达16种口令，如“焦点对准点”、“再放大”、“图像往左偏”、“高一点”、“中间的光再强点”、“停”等等。它预先把外科医生的声音进行编码，所以手术时别人的话不起作用，而且每发出一道命令，电子仪器都要先重复一遍，医生核准后，微型电子计算机才开动伺服电动机，再立即高度准确地调好显微镜。如果这种声控手术显微镜得到普及，显微外科手术将会得到更快的发展。
你要的可是这篇？？？？？智能型医用输液泵及其应用一、引言随着科技的发展，越来越多的领域需要对流体的流量或流速进行精确控制，如化工领域里对微量化学元素的检测和分析常需精确控制流量。医疗保健领域中药液的流量与流速有时也要精确控制。静脉输液是一种最常用的临床治疗方法，是护理专业的一项常用给药治疗技术。临床上应根据药物和患者情况不同配以适当的输液速度。输液过快，可能会导致中毒，更严重时会导致水肿和心力衰竭;输液过慢则可能发生药量不够或无谓地延长输液时间，使治疗受影响并给患者和护理工作增加不必要的负担。常规临床输液，普遍采用挂瓶输液，并用眼睛观察，依靠手动夹子来控制药滴速度，不易精确控制输液速度，而且工作量大。癌症病人的化疗和病危病人的抢救治疗需要使药物以恒定的速度灌注，通过调节输入的速度和时间将化疗药物均匀持续地注入，既达到化疗的最佳效果，又能最大限度地降低化疗药物的副作用。糖尿病人遭受病痛的折磨，需要以一定的速度给他们注射一定量的胰岛素。以往的做法基本上是一次注射较大剂量的胰岛素，这不仅造成巨大的浪费，而且药效作用时间也较短，因此极需一种流量和流速能控的持续输送装置，来输送少量的药物并精确控制其输送速度和流量。对老人、儿童和体质较弱者输送某些特殊药物，如麻醉药、降压药硝普纳、TPN(三磷酸吡啶核苷酸)等时，输液速度和用药量尤其需要认真精确控制，否则会产生严重的后果。血液非常容易凝固，输血时很容易阻塞输液管。要保证血流速度大于某一值，才能顺利输血。另外，不管是输液还是输血，普通输液器对输液完毕和输液过程中偶然出现的故障，如气泡、阻塞等都不能自动报警，也不能及时切断输液通路，从而产生不良后果。应该及时处理，以避免血液倒流或其他后果。因此需要用智能型输液泵来控制药液的输送，并进行异常报警。二、智能型输液泵的功能智能型医用输液泵可满足多种功能的需求，归纳起来，输液泵能实现以下功能:(1) 可精确测量和控制输液速度;(2) 可精确测定和控制输液量;(3) 液流线性度好，不产生脉动;(4) 能对气泡、空液、漏液、心率异常和输液管阻塞等异常情况进行报警，并自动切断输液通路;(5) 实现智能控制输液。三、智能型医用输液泵的系统结构智能型输液泵系统主要由以下几个部分组成:微机系统、泵装置、检测装置、报警装置和输入及显示装置。图1是智能型输液泵的系统结构框图。1. 微机系统: 是整个系统的“大脑”，对整个系统进行智能控制和管理，并对检测信号进行处理，一般采用单片机系统。2. 泵装置: 是整个系统的“心脏”，是输送液体的动力源。目前有很多种泵装置，在后面进行详细说明。3. 检测装置:主要是各种传感器，如红外滴数传感器(负责对液体流速和流量的检测)、压力传感器(负责堵塞及漏液的检测)和超声波传感器(负责对气泡的检测)等，它们可感应相应的信号，这些信号经过放大处理后，送入微机系统进行信号处理，并得出控制指令，然后进行相应的控制操作。4. 报警装置:传感器感应到的信号经微机处理后，得出报警控制信号，再由报警装置响应，引起人们的注意，同时进行正确的处理。主要有光电报警(发光二极管)和声音报警(扬声器和蜂鸣器)等。5. 输入及显示装置:输入部分负责设定输液的各参数，如输液量和输液速度等。显示部分负责显示各参数和当前的工作状态等，多采用LED数码管显示和LCE液晶显示。四、泵装置泵装置的种类很多，分类也多种多样，就驱动原理来说可分为电磁泵、气动泵和压电泵等;就结构来说有离心叶轮泵、齿轮泵和蠕动泵等。医用输液泵需要精确控制液体的流量和流速，有些类型的泵很难做到这一点的，而且考虑到输液管要安装方便，药液不能污染泵装置等因素，因此用得最多的主要有以下几种:1. 指状蠕动泵目前广泛使用的是指状蠕动泵(Finger-like Peristaltic Pump)，又称线性蠕动泵(LinearPeristalticPump)，它体积小，重量轻，定量准确，使用方便，输液管安装方便。如图2所示，这种泵有一根凸轮轴，凸轮轴上有多个(一般为12个)凸轮，这些凸轮的运动规律相差一定的角度，每个凸轮与一个“手指”(即滑块)相连。工作时，由步进电机带动凸轮轴转动，使滑块按照一定顺序和运动规律上下往复运动，像波一样依次挤压静脉输液管，使输液管中的液体以一定的速度定向流动。这种泵比较精确，容易控制。输液时不希望产生脉动，要求泵的线性度好。泵的线性度与“手指”的数目有关，当“手指”数目超过8个时，就有很明显的线性度，脉动也明显减少。2. 盘状蠕动泵这种蠕动泵具有圆弧形内周面的泵壳，有一中心轮，中心轮的边缘呈轴对称分布安装着一定数量的可转动的挤压轮，输液管夹在挤压轮和泵壳的圆弧形内周面之间。工作时，步进电机带动中心轮转动，中心轮又带动其周围的挤压轮转动，中心轮像“恒星”，挤压轮像“行星”，挤压轮既绕中心轮公转，又绕自己轴线自转。几个挤压轮沿着中心轮顺序挤压输液管，使液体以一定的方向流动。如图3所示。3. 注射泵这种泵由步进电机及其驱动器、丝杆和支架等构成，具有往复移动的丝杆、螺母，因此也称为丝杆泵。螺母与注射器的活塞相连，注射器里盛放药液。工作时，单片机系统发出控制脉冲使步进电机旋转，而步进电机带动丝杆将旋转运动变成直线运动，推动注射器的活塞进行注射输液，把注射器中的药液输入人体。示意图如图4。4. 弹性输液泵这种输液泵靠的是机械力，它由气球状容器、输液管和输液调节器组成，如图5所示。气球状容器即是泵体，其内层膜是合成弹性橡胶(不是乳胶)。工作时，先用注射器往泵体里注进药液，然后使泵体密封，这样泵体里就有正压力，打开输液调节器，利用合成橡胶的弹性挤压作用，就可把药液连续或间断地输入到人体。这种泵可以随身携带，使用方便，多用于长时间或间断地输液。五、产品简介及发展趋势现在市场上出现了各种各样的输液泵，根据不同的标准有不同的分类:固定点泵(Stationary)和非固定点泵(Ambulatory);标准泵(Standard)和便携泵(Portable); 体外泵(External)和可植入泵(Implantable);机械泵(Mechanical)、电子泵(Electronic)和重力泵(Gravity);容积泵(Volumetric)和蠕动泵(Peristaltic) ，如图6所示。固定泵控制精确，报警齐全，但体积较大;便携泵体积小，病人可随身携带，用电池作为电源，只适用于小量输液;可植入泵使用方便，输液时病人移动不会产生影响，但需要外科手术;机械泵用正压力来输送药物和液体，没有电源(电池或交流电)，体积小，可携带，主要用于输送小体积，长时间或间歇输液，通常用于化学医疗、止痛或抗生药类的输液;电子式泵输液速度可达999mL/h，可实现智能控制。国外对智能型输液泵的研制较早，如日本、美国和德国等国家上世纪80年代末就进行了输液泵的研制。现在市场上流行的大多是国外产品，类型多样，性能较好，如日本JMS株式会社的OT-601型输液泵(控制精度为10%)和SP-500型注射泵，美国IMED公司GeminiPC-2TX型输液泵可实现四路控制，还有德国贝朗(B|BRAUN)公司的Multifuse型、PerfusorCompact型(控制精度可达到2%)、Infusomat P型和InfusomatfmS型，型号众多，以色列也有相应的产品。国内对输液泵的研制起步较晚，大都在90年代中期开始研究，市场上也有一些国产输液泵，如北京科力丰高科技发展有限责任公司的ZNB系列产品，深圳康福特公司也有输液泵产品。不过总体说来，种类较少，性能也需改进。输液泵将向更小型化、更便携化、控制更精确、更安全可靠发展。如用于糖尿病治疗的胰岛素泵现在可随身携带而不影响大多数日常生活，甚至可带着泵洗澡或游泳，如MiniMed公司的507型产品。输液泵还向更智能化方向发展。如以后将在糖尿病患者皮下植入连续血糖测量系统，该系统包括一个小型传感器，它每隔一段时间检测皮下体液并获得血糖数据。当血糖过高时，系统将发出警报。胰岛素泵根据血糖传感器测得糖尿病患者的血糖水平，然后自动控制泵向患者体内注射胰岛素，真正实现智能输送。六、结论智能型医用输液泵能精确控制输送药液的流速和流量，并能对输液过程中出现的异常情况进行报警，同时及时自动切除输液通路。智能型输液泵的应用有助于减轻医护工作强度，提高安全性、准确性和工作效率，并提高护理水平。输液泵可广泛应用于内科、外科、儿科、心血管科、急诊科和手术室，尤其适用于ICU和CCU病房的输液治疗。在医疗保健领域里，对精确控制药液的流速和流量，智能型输液泵将有广泛的发展前途，她将成为精确输液中一朵瑰丽的奇葩。
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20世纪70年代以来，显微外科技术发展特别快。世界各国纷纷成立学术团体，建立显微外科研究中心、研究所及研究室，举办显微外科技术训练班，召开国际性和地方性学术会议，出版显微外科杂志。不少手术学科的各专业都先后采用显微外科技术进行该专业范围的精细手术，不断提高手术效果。我国是进行断肢再植手术最早的国家，也很早发展显微外科。各大城市和部队医院相继成立显微外科专业、研究所及研究室，提高效果，推广了显微外科技术。甚至许多基层、厂矿医院也纷纷开展显微外科。吻合血管的第二趾移植和前臂皮瓣等都是我国首创，无论在质量和数量上，我国一直居世界首位。其他如显微神经外科和显微淋巴管外科，也发展很快，还具有自己的特点。小管道显微外科和小器官移植外科亦已发展起来。纵观全国，显微外科已象雨后春笋蓬勃发展，前途非常乐观。有些学科如手术外科、眼科和耳鼻喉科已将手术放大镜作为常规手术器械用于手术解剖、缝合操作上，无需另立手显微外科、眼显微外科和耳鼻喉显微外科。但从狭义来说，显微外科本身的发展，必须有它本身的理论研究，例如小血管吻合与大、中血管吻合有许多原则性区别。早期由于缺乏专门小血管吻合手术研究，只好借用中血管吻合的原则，故术后通畅率不高；以后发现小血管吻合的特殊规律后，术后通畅率大为提高。又如以往皮瓣仅限于腹股沟皮瓣、足背皮瓣肌间隙皮瓣，甚至可利用肌皮瓣的较大肌皮血管分支作为皮瓣的主要供血血管，如股前外侧皮瓣；又利用肢体又血管供血的特点，发展逆行性皮瓣等。这些都有赖于理论研究的不断深入，以发展新的方法。故显微外科应该一方面要在外科各专业中，大力发展采用显微外科技术的新手术方法，从这方面提高专业水平。另一方面有它本身的学科研究，从中发现其新理论和新规律，推动学科发展。至于光学放大设备，显微手术器械的研究，也需要不断提高，使手术做理更多快更好。两方面并不矛盾。而是相辅发展的。
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输液泵在临床医疗应用的现状输液治疗是现代医药学中最常执行的操作，也是病人衡量护理技术操作水平的重要依据，它直接影响病人的安全和病人满意度以及康复的结果。据某医院2003年1月～2004年12月调查资料表明，该院20个临床科室发生护理缺陷58例，有关输液治疗的护理缺陷26例，占45%，致病人投诉3例。发生输液护理缺陷的护理人员工龄1～2年的17人次，占65%;工龄2～5年的7人次，占27%;工龄5年以上的2人次，占8%。如此大规模的误操作，必定汇给病人和医院本身带来无法预计的后果，并且在现代医学护理中，根据患者病情的不同，使用的药物及所需要的滴注速度也不相同。为改变输液时仅凭护理人员不断地查看滴速是否异常、输液是否完毕然后手动调节的原始方法，需研制出一种智能型输液泵。这类输液泵在市场上已经有所应用，但目前在医院中使用的静脉输液泵价格均比较昂贵，一般在1~2万元之间，所以在医院中大多只用于危重病人的监护输液，而普通病人的静脉输液多数仍采用手动方式、人工看护。为了改变这种现状，使普通病人的静脉输液也能自动得到监视和报警，减轻医护人员的负担，保证树叶的精确性、安全性，并且便于集中管理，我设计了一种低价位、高性能的智能医用输液泵。 智能输液泵与莫菲氏点滴法的区别及优点传统的临床护理中，多采用莫菲氏滴管输液法 ，莫菲氏点滴法问世至今已有一百多年的历史，该法在治病救人中起到了无可替代的作用，但使用中存在着诸多不便，尤其在战地和野外救护中更为突出。如：要靠高度差才能输液，否则，不但不能输液，还会导致血液倒流，造成危险。随着大规模数字集成电路的发展，数字电路在各行各业的应用也日益普及，医疗输液泵在对病人的治疗领域成为不可缺少的仪器，它可以在输液过程中精确控制流速，利用单片机对步进电机的控制来调节流速，弥补了莫菲氏点滴法的诸多不足，如伤、病员在移送，走动等过程中，可以做到无需架子的任意放置，达到正常输液救护的目的，可自主设定输液速度、输液完了报警、气泡报警等功能。所以智能输液器的各种优点必将受到人们的重视，未来的开发必然会给医疗护理领域以及战地医疗带来极大的影响。
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(一)手术放大镜和手术显微镜 1.手术放大镜 手术放大镜体积小，佩戴在头上，使用方便，价格便宜。放大倍数一般为2~6倍，适用于直径在l～2mm以上血管和神经的手术。目前，临床上使用的手术放大镜有镜片式和望远镜式，以望远镜式放大镜最常用。手术放大镜的缺点是：自身有一定重量，且靠移动术者的头部来调节焦距，长时间使用后，术者头颈部易疲劳；放大倍率小，视野较小，不适用于直径1mm以下血管和神经的吻合。 2.手术显微镜 手术显微镜是显微外科必不可少的设备，它可保证医生对细小组织结构进行手术修复。手术显微镜由光学系统、照明系统、支架及各种附加设备组成，放大倍率为6～25倍。放大后的影像特点是呈正立体像，能产生空间位置感，便于进行手术操作，因此，必须有两个目镜从不同角度观察物体。按照同时参加手术人数的多少，手术显微镜分为单人双目式和双人双目式等，单人双目显微镜是手术显微镜中最基本的型式。在手术显微镜的使用过程中，应熟悉所选用的手术显微镜的性能和使用方法，并加强维护和保养，才能达到视觉效果。 (二)显微手术器械 显微手术器械是指适合于医生在显微镜下对组织进行细致的解剖、分离和清创修复的特殊精细工具。常用的显微手术器械有： 1.显微组织镊 是显微外科手术中最常用的工具，作用为夹持、提起、分离组织，支撑开塌陷的血管壁，协助进针、接针与打结。镊子尖端有直型和45°弯型，镊子柄有扁平型与圆柱型。 2.显微剪刀 显微剪刀有直型与弯型两种，均采用弹簧启闭装置。用于分离组织、游离血管、剪线和切割神经。 3.显微持针器(钳) 显微持针器为圆柄、弹簧式持针钳，头部有弯直之别。持针器的主要用途是夹针、拔针与打结。持针器应夹在针的中、后1/3交界处。 4.显微血管钳 有直型与弯型两种，其作用主要为分离组织、钳夹、结扎小血管等。 5.显微血管夹 用于夹住小血管，阻断血流，并能固定血管，便于观察血管断端并进行吻合。理想的血管夹应既能阻断血流，不发生血管夹脱落，又不损伤血管内膜。 6.冲洗针头 为钝性针头，这些针头有不同口径，针头末端平滑，伸入血管内不致损伤血管内膜。针头有直、弯型两种。其作用为术中用肝素溶液冲洗吻合口或扩张血管。 显微手术器械在使用及存放时必须妥善保护。特别是器械头部，应套在塑料套管内或包埋在海绵等软质垫内存放，避免撞击损坏。 (三)显微外科缝合针线 显微外科的缝合针线为缝线一端连针的无损伤缝针。不同规格的显微镜缝合针线,适用于缝合不同口径的血管(表7-1)。 表7-1 常用的显微缝合针线 规格 针 线 用途 直径mm 长度mm 种类 直径mm 长度m 拉力g 7/0 6 尼龙单丝 50 吻合口径＞3mm的动静脉、神经 8/0 6 尼龙单丝 50 吻合口径1~3mm的血管 9/0 5 尼龙单丝 25 吻合口径1~3mm的血管 11/0 4 尼龙单丝 10 吻合口径＜的血管、淋巴管
自从首例在腹腔镜下施行胆囊切除术之后,胆道外科技术经历了革命性的改变。当前,已经有越来越多的传统外科手术方法被腹腔镜外科所取代。然而,腹腔镜胆囊切除术并非平安无事。当前,由于影像学技术的发展,例如对肝内、外胆道的虚拟现实、三维重建等,可以有助于对复杂胆道外科问题如肝内胆管结石和其他肝内病变的手术前评估和手术设计。约占原发性肝癌5%～10%的肝内胆管癌由于其与肝细胞癌有不同的病理-生物学特点,故在治疗措施选择上应得到特殊的关注,一般应该施行广泛的肝切除手术而不是局部切除或消融。关于肝门部胆管癌的治疗,扩大的肝切除术可以改进早期的、无淋巴结转移病变治疗结果。当前,在微创外科时代,许多传统的外科手术将在微创外科理念下重新受到检验。
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毕业论文格式1、论文题目：要求准确、简练、醒目、新颖。2、目录：目录是论文中主要段落的简表。（短篇论文不必列目录）3、提要：是文章主要内容的摘录，要求短、精、完整。字数少可几十字，多不超过三百字为宜。4、关键词或主题词：关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的，是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语，便于信息系统汇集，以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词，另起一行，排在“提要”的左下方。主题词是经过规范化的词，在确定主题词时，要对论文进行主题，依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。5、论文正文：（1）引言：引言又称前言、序言和导言，用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图，说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。〈2）论文正文：正文是论文的主体，正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容：a.提出-论点；b.分析问题-论据和论证；c.解决问题-论证与步骤；d.结论。6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料，列于论文的末尾。参考文献应另起一页，标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。中文：标题--作者--出版物信息（版地、版者、版期）：作者--标题--出版物信息所列参考文献的要求是：（1）所列参考文献应是正式出版物，以便读者考证。（2）所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。
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自从首例在腹腔镜下施行胆囊切除术之后,胆道外科技术经历了革命性的改变。当前,已经有越来越多的传统外科手术方法被腹腔镜外科所取代。然而,腹腔镜胆囊切除术并非平安无事。当前,由于影像学技术的发展,例如对肝内、外胆道的虚拟现实、三维重建等,可以有助于对复杂胆道外科问题如肝内胆管结石和其他肝内病变的手术前评估和手术设计。约占原发性肝癌5%～10%的肝内胆管癌由于其与肝细胞癌有不同的病理-生物学特点,故在治疗措施选择上应得到特殊的关注,一般应该施行广泛的肝切除手术而不是局部切除或消融。关于肝门部胆管癌的治疗,扩大的肝切除术可以改进早期的、无淋巴结转移病变治疗结果。当前,在微创外科时代,许多传统的外科手术将在微创外科理念下重新受到检验。
你要的可是这篇？？？？？智能型医用输液泵及其应用一、引言随着科技的发展，越来越多的领域需要对流体的流量或流速进行精确控制，如化工领域里对微量化学元素的检测和分析常需精确控制流量。医疗保健领域中药液的流量与流速有时也要精确控制。静脉输液是一种最常用的临床治疗方法，是护理专业的一项常用给药治疗技术。临床上应根据药物和患者情况不同配以适当的输液速度。输液过快，可能会导致中毒，更严重时会导致水肿和心力衰竭;输液过慢则可能发生药量不够或无谓地延长输液时间，使治疗受影响并给患者和护理工作增加不必要的负担。常规临床输液，普遍采用挂瓶输液，并用眼睛观察，依靠手动夹子来控制药滴速度，不易精确控制输液速度，而且工作量大。癌症病人的化疗和病危病人的抢救治疗需要使药物以恒定的速度灌注，通过调节输入的速度和时间将化疗药物均匀持续地注入，既达到化疗的最佳效果，又能最大限度地降低化疗药物的副作用。糖尿病人遭受病痛的折磨，需要以一定的速度给他们注射一定量的胰岛素。以往的做法基本上是一次注射较大剂量的胰岛素，这不仅造成巨大的浪费，而且药效作用时间也较短，因此极需一种流量和流速能控的持续输送装置，来输送少量的药物并精确控制其输送速度和流量。对老人、儿童和体质较弱者输送某些特殊药物，如麻醉药、降压药硝普纳、TPN(三磷酸吡啶核苷酸)等时，输液速度和用药量尤其需要认真精确控制，否则会产生严重的后果。血液非常容易凝固，输血时很容易阻塞输液管。要保证血流速度大于某一值，才能顺利输血。另外，不管是输液还是输血，普通输液器对输液完毕和输液过程中偶然出现的故障，如气泡、阻塞等都不能自动报警，也不能及时切断输液通路，从而产生不良后果。应该及时处理，以避免血液倒流或其他后果。因此需要用智能型输液泵来控制药液的输送，并进行异常报警。二、智能型输液泵的功能智能型医用输液泵可满足多种功能的需求，归纳起来，输液泵能实现以下功能:(1) 可精确测量和控制输液速度;(2) 可精确测定和控制输液量;(3) 液流线性度好，不产生脉动;(4) 能对气泡、空液、漏液、心率异常和输液管阻塞等异常情况进行报警，并自动切断输液通路;(5) 实现智能控制输液。三、智能型医用输液泵的系统结构智能型输液泵系统主要由以下几个部分组成:微机系统、泵装置、检测装置、报警装置和输入及显示装置。图1是智能型输液泵的系统结构框图。1. 微机系统: 是整个系统的“大脑”，对整个系统进行智能控制和管理，并对检测信号进行处理，一般采用单片机系统。2. 泵装置: 是整个系统的“心脏”，是输送液体的动力源。目前有很多种泵装置，在后面进行详细说明。3. 检测装置:主要是各种传感器，如红外滴数传感器(负责对液体流速和流量的检测)、压力传感器(负责堵塞及漏液的检测)和超声波传感器(负责对气泡的检测)等，它们可感应相应的信号，这些信号经过放大处理后，送入微机系统进行信号处理，并得出控制指令，然后进行相应的控制操作。4. 报警装置:传感器感应到的信号经微机处理后，得出报警控制信号，再由报警装置响应，引起人们的注意，同时进行正确的处理。主要有光电报警(发光二极管)和声音报警(扬声器和蜂鸣器)等。5. 输入及显示装置:输入部分负责设定输液的各参数，如输液量和输液速度等。显示部分负责显示各参数和当前的工作状态等，多采用LED数码管显示和LCE液晶显示。四、泵装置泵装置的种类很多，分类也多种多样，就驱动原理来说可分为电磁泵、气动泵和压电泵等;就结构来说有离心叶轮泵、齿轮泵和蠕动泵等。医用输液泵需要精确控制液体的流量和流速，有些类型的泵很难做到这一点的，而且考虑到输液管要安装方便，药液不能污染泵装置等因素，因此用得最多的主要有以下几种:1. 指状蠕动泵目前广泛使用的是指状蠕动泵(Finger-like Peristaltic Pump)，又称线性蠕动泵(LinearPeristalticPump)，它体积小，重量轻，定量准确，使用方便，输液管安装方便。如图2所示，这种泵有一根凸轮轴，凸轮轴上有多个(一般为12个)凸轮，这些凸轮的运动规律相差一定的角度，每个凸轮与一个“手指”(即滑块)相连。工作时，由步进电机带动凸轮轴转动，使滑块按照一定顺序和运动规律上下往复运动，像波一样依次挤压静脉输液管，使输液管中的液体以一定的速度定向流动。这种泵比较精确，容易控制。输液时不希望产生脉动，要求泵的线性度好。泵的线性度与“手指”的数目有关，当“手指”数目超过8个时，就有很明显的线性度，脉动也明显减少。2. 盘状蠕动泵这种蠕动泵具有圆弧形内周面的泵壳，有一中心轮，中心轮的边缘呈轴对称分布安装着一定数量的可转动的挤压轮，输液管夹在挤压轮和泵壳的圆弧形内周面之间。工作时，步进电机带动中心轮转动，中心轮又带动其周围的挤压轮转动，中心轮像“恒星”，挤压轮像“行星”，挤压轮既绕中心轮公转，又绕自己轴线自转。几个挤压轮沿着中心轮顺序挤压输液管，使液体以一定的方向流动。如图3所示。3. 注射泵这种泵由步进电机及其驱动器、丝杆和支架等构成，具有往复移动的丝杆、螺母，因此也称为丝杆泵。螺母与注射器的活塞相连，注射器里盛放药液。工作时，单片机系统发出控制脉冲使步进电机旋转，而步进电机带动丝杆将旋转运动变成直线运动，推动注射器的活塞进行注射输液，把注射器中的药液输入人体。示意图如图4。4. 弹性输液泵这种输液泵靠的是机械力，它由气球状容器、输液管和输液调节器组成，如图5所示。气球状容器即是泵体，其内层膜是合成弹性橡胶(不是乳胶)。工作时，先用注射器往泵体里注进药液，然后使泵体密封，这样泵体里就有正压力，打开输液调节器，利用合成橡胶的弹性挤压作用，就可把药液连续或间断地输入到人体。这种泵可以随身携带，使用方便，多用于长时间或间断地输液。五、产品简介及发展趋势现在市场上出现了各种各样的输液泵，根据不同的标准有不同的分类:固定点泵(Stationary)和非固定点泵(Ambulatory);标准泵(Standard)和便携泵(Portable); 体外泵(External)和可植入泵(Implantable);机械泵(Mechanical)、电子泵(Electronic)和重力泵(Gravity);容积泵(Volumetric)和蠕动泵(Peristaltic) ，如图6所示。固定泵控制精确，报警齐全，但体积较大;便携泵体积小，病人可随身携带，用电池作为电源，只适用于小量输液;可植入泵使用方便，输液时病人移动不会产生影响，但需要外科手术;机械泵用正压力来输送药物和液体，没有电源(电池或交流电)，体积小，可携带，主要用于输送小体积，长时间或间歇输液，通常用于化学医疗、止痛或抗生药类的输液;电子式泵输液速度可达999mL/h，可实现智能控制。国外对智能型输液泵的研制较早，如日本、美国和德国等国家上世纪80年代末就进行了输液泵的研制。现在市场上流行的大多是国外产品，类型多样，性能较好，如日本JMS株式会社的OT-601型输液泵(控制精度为10%)和SP-500型注射泵，美国IMED公司GeminiPC-2TX型输液泵可实现四路控制，还有德国贝朗(B|BRAUN)公司的Multifuse型、PerfusorCompact型(控制精度可达到2%)、Infusomat P型和InfusomatfmS型，型号众多，以色列也有相应的产品。国内对输液泵的研制起步较晚，大都在90年代中期开始研究，市场上也有一些国产输液泵，如北京科力丰高科技发展有限责任公司的ZNB系列产品，深圳康福特公司也有输液泵产品。不过总体说来，种类较少，性能也需改进。输液泵将向更小型化、更便携化、控制更精确、更安全可靠发展。如用于糖尿病治疗的胰岛素泵现在可随身携带而不影响大多数日常生活，甚至可带着泵洗澡或游泳，如MiniMed公司的507型产品。输液泵还向更智能化方向发展。如以后将在糖尿病患者皮下植入连续血糖测量系统，该系统包括一个小型传感器，它每隔一段时间检测皮下体液并获得血糖数据。当血糖过高时，系统将发出警报。胰岛素泵根据血糖传感器测得糖尿病患者的血糖水平，然后自动控制泵向患者体内注射胰岛素，真正实现智能输送。六、结论智能型医用输液泵能精确控制输送药液的流速和流量，并能对输液过程中出现的异常情况进行报警，同时及时自动切除输液通路。智能型输液泵的应用有助于减轻医护工作强度，提高安全性、准确性和工作效率，并提高护理水平。输液泵可广泛应用于内科、外科、儿科、心血管科、急诊科和手术室，尤其适用于ICU和CCU病房的输液治疗。在医疗保健领域里，对精确控制药液的流速和流量，智能型输液泵将有广泛的发展前途，她将成为精确输液中一朵瑰丽的奇葩。
机器人微创手术不仅具有传统微创手术创口小、疼痛轻、出血少及术后恢复快等优点，同时也解决了传统微创手术中存在的诸多问题：如基于主从控制的手术方式能够减轻医生手术时的疲劳，并解决传统微创手术中存在的“筷子效应”问题；机器人能够实现更为复杂精细的手术操作，可以极大地拓展医生的手术能力。正是由于这些无可比拟的优势，机器人微创外科手术已经得到了外科手术领域的广泛认可，国内外众多医疗机构都对微创外科手术机器人表现出极大的使用欲望，研制和开发具有自主知识产权的微创外科机器人系统不但具有很高的学术研究价值，同时也可以带来巨大的社会经济效益，这是本文开展微创外科手术机器人系统研制工作的目的及意义所在。通过对微创外科手术操作环境进行分析，提出了微创外科手术对机器人机构设计的基本要求，并在此基础上研制出了由手术机械臂系统及手术微器械组成的机器人执行系统。为了满足微创手术所需的术中空间不变点，本文对复合平行四边形机构进行改进，研制出一种基于钢带传动的新型平行四边形远心点运动机构，并将该机构用于本文的机械臂机构设计中。此外，本文还研制出一种采用钢丝驱动的单自由度关节，并将该关节用于手术微器械的腕部机构设计中。实际的微器械腕部运动测试表明该单元关节具有较好的运动灵活性，完全能够满足微创手术微器械腕部机构设计要求。为了满足微创手术对机械臂术中运动灵活性的要求，采用机械臂雅可比矩阵的奇异值构造了基于条件数和可操作度的综合灵巧度评价指标，并建立了基于该综合评价指标的机械臂灵巧度优化模型。通过采用序列二次规划算法对该优化问题进行求解，实现了对机械臂术中运动灵巧度的优化，优化结果表明机械臂在其工作空间内具有良好的各向同性及可操作度，能够满足微创手术对其运动灵活性的要求。此外，本文采用摆位机构的封闭逆解方程对梯度投影算法进行改进，并采用改进的梯度投影算法对机器人执行系统进行了术前摆位规划；双器械机械臂在动物胆囊摘除手术中的实际操作性能表明该术前规划方法对机器人系统的术前摆位具有较好的指导性作用。针对所研制的微创外科手术机器人系统，提出了一种基于位姿分离的主从控制算法，该主从控制算法通过实现主从运动映射中的位置和姿态分离，将手术机械臂系统中的6自由度串联机构逆解问题简化为两个3自由度串联机构的逆解问题，极大地降低了机械臂系统的逆解求解难度。同时，本文采用该主从控制算法实现了基于主手位置增量的主从轨迹跟踪控制，并成功解决了手术过程中的主从一致性问题、主从二次映射问题以及轨迹跟踪过程中的位置指令平滑处理问题。此外，本文提出了基于器械末端位置不变的腕部姿态细分算法，该算法可实现术中手术器械的快速安全更换。在上述研究基础上，本文对所研制的手术机器人进行系统集成，并对机械臂系统中的远心点机构进行标定测试，测试数据表明该机构能够满足微创手术对远心点空间位置稳定性的要求。同时，本文通过采集手术过程中的实际数据对提出的主从控制算法进行验证，结果表明该主从控制算法能够较好的实现机器人系统的主从轨迹跟踪控制。最后，本文通过实际的动物胆囊摘除手术对所研制的手术机器人整体操作性能进行验证，手术结果表明该机器人系统具有较好的术中操作性能，并基本具备开展临床手术的能力。[1] 谢碧云,赵京. 基于条件数约束的方向可操作度[J]. 机械工程学报. 2010(23)[2] 谢宗武,孙奎,刘宏. 扩展雅克比方法的冗余度机器人逆运动学应用[J]. 哈尔滨工业大学学报. 2009(05)[3] 潘博,付宜利,杨宗鹏,王树国. 面向冗余机器人实时控制的逆运动学求解有效方法[J]. 控制与决策. 2009(02)[4] 冯美,付宜利,潘博,朴明波. 腹腔微创手术机器人末端执行机构的设计和实现[J]. 机器人. 2009(01)[5] 孙立宁,张剑,杜志江. 一种基于图像导航的骨外科手术机器人系统[J]. 哈尔滨工程大学学报. 2006(02)[6] 王树新,丁杰男,贠今天,李群智,韩保平. 显微外科手术机器人——“妙手”系统的研究[J]. 机器人. 2006(02)[7] 岳龙旺,许天春,贠今天. “妙手”系统机械结构设计与优化[J]. 机器人. 2006(02)[8] 付西光,颜国正. 7-DOF核工业机器人的轨迹规划与仿真[J]. 系统仿真学报. 2005(08)[9] 祖迪,吴镇炜,谈大龙. 一种冗余机器人逆运动学求解的有效方法[J]. 机械工程学报. 2005(06)[10] 管荣祥,张恒,王胜. 机器人辅助下的腹腔镜手术[J]. 江苏大学学报(医学版). 2004(03)
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