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一种双面处理,无水藕合超声驻波血液分离装置的声学可行性研究

张宏  
【摘要】:超声驻波能使处于其中的红细胞聚集并从血中沉淀现象的发现已过去了二十多年。许多学者对这一课题进行了深入的研究,其中最令人感兴趣的工作就是将这一特殊效应用于红细胞收集。 目前术中自体血液回输技术(IAT)从医学方面看已经成熟,大量实践也证实了它安全有效。但现在的设备由于有价格、体积、操作等问题,使得这一技术的推广一直不太理想。超声驻波场导致血细胞聚集这一现象的发现无疑是为人们解决这一问题提供了一条新的途径。正在研制的超声驻波血液处理装置将能满足对新型IAT设备日益迫切的临床需要,这一技术目前国内外都在积极探索。 本文的中心工作就是要解决超声驻波血液分离技术中的声学问题。通过对反射板对传感器发射功率影响的研究,明确了反射板-传感器距离对驻波生成的影响规律。指出此时场分布受反射波的控制,其近场在反射板很近时可以生成一个驻波比很高的驻波场,与自由空间行波情况对近场的描述是完全不同的。 在研究过程中建立了用水听器测声场,传感器测电流这样一种电-声联测方式,将场点的变化与整个发射面的变化结合起来,阐明场变化的原因与振动方式改变的联系。 在对声场进行分析和实验的基础上,提出了适用于超声驻波血细胞收集的声场模式,设计了专用的换能器。直径大的传感器带来了红细胞处理速度的提高,场的一致性增强等优点。了解了无背衬、双面发射情况下,换能器的振动规律。为这一技术带来了最为简便的提高处理效率的方式。 对血袋等材料的声性质的研究使我们掌握了这种材料对声的衰减规律,对于确定剂量、安全性等都是必不可少的。 元永藕合方式使这一技术更加符合实际的需要,更加贴近临床。为此特别设计了一种“干”式藕合方式;为了达到这一要求,专门研究了


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