一种压力换能器用固定装置的应用分析

一种压力换能器用固定装置的应用分析

于胜楠 

首都医科大学附属北京世纪坛医院  北京市  100038

摘要：本文将深入探讨压力换能器的基本原理，固定装置对其性能的影响，并介绍一种在医学领域应用的压力换能器固定装置的设计与应用。通过详细的设计要求、结构形式、材料选择以及安装调试等方面的讨论，旨在为医学领域的压力换能器应用提供有益的参考和指导。

关键词：压力换能器、固定装置、设计要求

引言：压力换能器作为一种常见的传感器，在医学领域中具有广泛的应用。它能够将生物医学信号转化为电信号，为医疗诊断、治疗和监测提供重要的数据支持。然而，在实际应用中，压力换能器的性能受到多种因素的影响，其中固定装置作为重要的辅助设备之一，对压力换能器的性能具有重要影响。因此，本文将重点分析固定装置对医学应用中压力换能器性能的影响，并提出相应的设计与应用方法。

一、压力换能器的基本原理

压力换能器是一种能够将压力信号转换为标准电信号输出的装置，其基本原理是利用压力传感器将压力作用在传感器上的敏感元件上，通过敏感元件的变形来改变敏感元件的电特性，最终将压力信号转换为电信号输出[1]。常见的压力换能器包括电阻式压力传感器、电容式压力传感器、压电式压力传感器等。

电阻式压力传感器是将压力作用在电阻应变片上，通过测量电阻值的变化来获取压力信号，其工作原理是利用应变片在受力作用下产生变形，从而改变电阻值。电容式压力传感器则是利用压力作用在电容传感器上，通过测量电容值的变化来获取压力信号。而压电式压力传感器则是利用压电效应将压力信号转换为电信号输出。

这些不同类型的压力换能器在医学设备中都有着广泛的应用，例如用于[1]血流动力学监测、中心静脉压、动脉血压等。而在这些应用中，固定装置对压力换能器的性能起着至关重要的作用。

二、固定装置对压力换能器性能的影响

固定装置在压力换能器的应用中具有重要意义。良好的固定装置能够保证压力换能器与测量对象之间的紧密接触，有效地传递压力信号，同时还能够保护压力换能器免受外部干扰和损坏。另外，固定装置还能够降低测量误差，提高测量精度和稳定性。因此，固定装置的设计和应用直接影响着压力换能器的性能表现和使用效果[2]。

三、一种压力换能器用固定装置的设计与应用

3.1固定装置的设计要求

针对血流动力学监测[2]中压力传感器的固定装置，首先需要考虑的是对患者的舒适性和安全性的要求。在血流动力学监测测量过程中，患者通常需要长时间地保持相对静止的状态[3]，固定装置固定在床档上，对患者影响不大。固定装置需要考虑到血流动力学监测[4]的准确性和稳定性，血流动力学监测[5]对压力传感器的稳定性和精度有着较高的要求，因此固定装置需要保证在测量过程中不会出现位置偏移或振动干扰，从而确保测量结果的准确性[3]。另外，固定装置的设计还需要考虑到医护人员的使用便捷性和操作灵活性。医护人员在进行测量时，需要能够方便地安装和拆卸固定装置，因此固定装置的设计需要尽可能简单、灵活。[6]

压力传感器的零点位置对准确测量相关压力数值具有重要意义，而准确的CVP及ABP数值测量能为患者的病情变化提供可靠的依据，现临床使用过程中压力传感器大多固定于床档侧面，不能做到随患者体位变化而随时调节，位置无法精准的保证正确，且限制患者活动范围，患者舒适的差，且容易发生位移及脱落，导致测量数据失准，甚至发生管路滑脱，设备污染，且压力传感器和床档侧面会有粘性物质残留，清理难度较大，增加院感风险，为后续护理人员床单位终末处理增加难度。

基于此现状，我们的团队为了解决现有技术存在不足的问题，深入思考，积极讨论，设计了一种新型压力换能器用固定装置：既能妥善固定，又能实现（上下左右）小方位位移，且能进一步对管路进行固定，防止管路滑脱。

3.3固定装置的选择

此实用新型压力换能器用固定装置：

便于操作，减少工作量：通过固定组件对压力传感器进行固定，并可通过吸盘固定于床档适宜位置固定难度低，便于护理人员操作，固定过程中不会造成胶带残留胶印等杂质残留。

便于调节：固定组件通过万向节与第二滑动组件相连接，而第二滑动组件设置于第一滑动组件，当第二底座可在滑槽所限制方向内进行位移，万向节带动限位块在滚轮槽所设定方向进行位移，以实现压力传感器位置调节，无需进行拆卸就可适应患者不同体位变化。

便于固定，固定稳妥：将压力传感器插入到插槽内，可通过挤压垫的弹性作用对其进行固定，且压力传感器所连接的管路可放置于放置槽内，也通过限位垫来对管路进行固定，在此过程中均通过防滑凸起提高摩擦力，起到防滑作用。

临床中妥善固定压力传感器，并能更加精准的调整到合适的位置，更加精准的保证了有创动脉血压值、CVP、PICCO等血流动力学监测相关数值的准确度；如遇患者有较大的位移，可以通过装置的万向调节轮使压力传感器进行方向的偏转，保护线路，提高患者舒适度。

3.4固定装置的安装与调试

[7]大多压力传感器用固定装置，只能保证压力传感器的大致位置，如患者进行小范围的移动，还需医护人员将其取下，重复固定于床栏处，且与床栏之间的固定方式模糊不清。而我们设计的此实用新型压力换能器用固定装置，增加了对压力传感器的位置的上下以及左右的调节，并清晰的表明了采用吸盘的方式，可以更加方便医护人员的使用，且提高患者舒适度。

四、结束语

压力换能器作为医学设备中的重要传感器，在医学应用中有着广泛的应用前景。而固定装置作为压力换能器的重要配件，对其性能起着不可忽视的作用。合理的固定装置设计和应用能够有效提高压力换能器的稳定性和精度，从而更好地满足医学设备对压力测量的要求。通过对压力换能器的基本原理、固定装置对其性能的影响以及一种压力换能器用固定装置的设计与应用进行深入的探讨，有助于提高医学领域对压力换能器应用的理解和应用水平。希望本文能够为医学领域的压力测量技术提供有益的参考和指导，推动医学设备技术的进步和发展。

参考文献：

　　[1] 杨志,左权,刘蓉等. 两种不同体位固定装置在肿瘤患者放疗中的应用研究 [J]. 实用癌症杂志, 2024, 39 (01): 149-153.

　　[2] 宋斌,施永周,陈明志等. 一种锁定加压胸壁外固定装置在连枷胸早期救治中的临床效果分析 [J]. 创伤外科杂志, 2024, 26 (01): 37-42.

　　[3] 姜泽伟,杨冬梅,陈杰. 床旁负压吸引管固定装置的设计与应用 [J]. 中国乡村医药, 2024, 31 (01): 53. DOI:10.19542/j.cnki.1006-5180.2303-108.

　　[4] 张龙华,凡则能,甘泉等. 儿童骨折内固定术后应力遮挡致骨吸收治疗研究 [J]. 云南医药, 2023, 44 (06): 84-87.

　　[5] 雷火富,修鑫,张琪想等. 临边洞口安全防护定型卡栓固定装置施工技术研究 [J]. 建筑技术开发, 2023, 50 (12): 38-40.

　　[6] 李海朋,张鹏,孙守权. 下肢骨折牵引复位装置辅助PFNA内固定术在EvansⅢ型、Ⅳ型股骨粗隆间骨折中的应用 [J]. 医药论坛杂志, 2023, 44 (23): 78-83.

[1]血流动力学监测 中心静脉压 动脉血压等

[2]血流动力学监测中

[3]固定在床挡上 对患者影响不大

[4]血流动力学监测

[5]血流动力学监测

[6] 

压力传感器的零点位置对准确测量相关压力数值具有重要意义，而准确的CVP及ABP数值测量能为患者的病情变化提供可靠的依据，现临床使用过程中压力传感器大多固定于床档侧面，不能做到随患者体位变化而随时调节，位置无法精准的保证正确，且限制患者活动范围，患者舒适的差，且容易发生位移及脱落，导致测量数据失准，甚至发生管路滑脱，设备污染，且压力传感器和床档侧面会有粘性物质残留，清理难度较大，增加院感风险，为后续护理人员床单位终末处理增加难度。

基于此现状，我们的团队为了解决现有技术存在不足的问题，深入思考，积极讨论，设计了一种新型压力换能器用固定装置：既能妥善固定，又能实现（上下左右）小方位位移，且能进一步对管路进行固定，防止管路滑脱。

[7]大多压力传感器用固定装置，只能保证压力传感器的大致位置，如患者进行小范围的移动，还需医护人员将其取下，重复固定于床栏处，且与床栏之间的固定方式模糊不清。而我们设计的此实用新型压力换能器用固定装置，增加了对压力传感器的位置的上下以及左右的调节，并清晰的表明了采用吸盘的方式，可以更加方便医护人员的使用，且提高患者舒适度。