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研发单位:清华大学  发布时间:2019-03-25 14:00:02   更新时间:2019-03-25 14:00:02

成果简介:

 iED 是由清华大学信息研究院联合武警总医院、倍肯公司专门为心脑血管意外早期现场 快速鉴别诊断研发设计的。可在院前急救现场对患者生命体征进行采集分析,帮助现场急救 医护人员进行心梗的自动诊断及处理,并将患者的生命体征等信息实时发送到区域医疗中心、 医院和专家手机上,专家可以在患者到达医院前给予病情分析与指导,指定合理化的治疗方案。

 

来源: 国家科技成果网(www.tech110.net)技术服务专线:18977114078

研发单位:清华大学  发布时间:2019-03-25 13:59:00   更新时间:2019-03-25 13:59:00

成果简介:

 注射技术与注射器具在糖尿病治疗中扮演着重要角色,甚至与选择胰岛素制剂同样重要, 关乎血糖控制的成败。很多医护人员和接受胰岛素注射的糖尿病患者常常忽视注射技术与注射器具本身对血糖控制的影响。临床医生经常会从胰岛素制剂、血糖自我监测等角度来考虑 没有达到预期血糖控制目标的原因,却忽略了注射技术对血糖控制的影响,而胰岛素通过注射器具进入人体内发挥作用的过程是一个非常重要的环节。由于人体各部位对胰岛素的吸收 存在差异性,胰岛素注射至皮下还是肌肉层内,其吸收速率存在很大差异,而静止状态和运 动状态肌肉的胰岛素吸收状况也有很大变异。优化胰岛素注射技术,包括选择合适长度的针 头、注意正确的注射手法、规范地轮换注射部位、避免肌肉注射等,这些对获得良好的血糖 控制具有重要意义。

胰岛素注射笔因具有简便易学、剂量准确、方便耐用、微痛、效佳等优点,现已广泛地运用于糖尿病患者,其上使用的都是只有一根针管的一次性注射针头,目前长度有5mm、6mm、8mm和 12mm等规格,针管外径有0.25mm、0.3mm 和 0.33mm 等规格,可以根据年 龄、胖瘦程度和注射部位来进行选择。但是中国胰岛素注射技术现状调查结果显示,现有注 射胰岛素患者中仍有约 37%的血糖控制不合格;94.4%的患者仅在腹部等一个部位内进行轮 换注射;只有 22%的患者遵循每天同一时间注射同一部位的规则;有 30%的患者腹部注射 时没有捏皮,55.4%的患者没有注射完就松开皮肤皱褶,如果使用 8 毫米的针头就可能把胰 岛素打到肌肉里。由于胰岛素本身是一种生长因子,反复在同一部位注射会导致该部位皮下 脂肪增生而产生硬结,再在这里注射,胰岛素的吸收率就会下降,吸收时间过长导致血糖控 制不稳定。调查发现,约有 31.1%的患者注射部位已出现肿块,其中九成发生在腹部,但仍有患者选择在脂肪增生部位注射。实际上,人体适合注射胰岛素的部位不光是腹部,大腿外 侧、手臂外侧 1/4 处和臀部都可以。不同注射部位的轮换指的是在腹部、手臂、大腿、臀部 间轮换注射,采用轮换注射部位的方法可以有效提高疗效,避免出现并发症的几率。胰岛素 注射针头长度不同,注射角度、手法也不同。如使用长度为 8 毫米、12 毫米的针头,注射 时须捏起皮肤并以 45°角注射,以增加皮下组织厚度,降低将胰岛素注射至肌肉层的风险。

虽然针管越细、越短,对皮肤和神经造成的损伤就越小,注射时的痛感也越小,但是药 液注射的速率也会明显下降,注射相同剂量的药液所需的时间无疑将大大增加。即使选用现 有最短/最细(5mm/0.25mm)的针头 ,在手臂部位注射时也必须注意捏皮和施针角度以避免肌肉注射。由于成人或重症患者的注入剂量较大,受容忍注射时间的限制,人们更倾向于选择较长的针头作为一种折中。现临床多使用诺和笔和优伴Ⅱ笔等配以 8mm×30G 的针头进 行注射,按照使用说明,注射后针头至少需留在皮下 6 秒至 10 秒以上,并继续按住推键, 直至针头完全拔出。在实际操作中,因为注入皮下的药液短时间内未能完全扩散与吸收,按上述操作方法仍常会有药液从针眼处滴出,这样就无法确保治疗剂量的准确性。

总之,目前胰岛素注射笔的一次性针头已被国外品牌垄断,其上只有一根针管,受注射 时间、部位等的限制,患者需要选择使用适当规格的针头,针头设计的固有缺陷给患者在实 际使用过程中带来许多不便,知易行难,降低了病人采用正确方法进行注射治疗的依从性, 并影响疗效。

从 2005 年起,清华大学一直致力于采用微针阵列进行以胰岛素为代表的多肽、蛋白质、

DNA、疫苗等生物技术药的经皮给药的研发工作,陆续研发出多种金属微针阵列芯片和基 于其的注射针头与注射器具,已获得和申请了约10项中国、美国发明专利。其中,研发的胰岛素笔用微型阵列式注射针头采用现有医用材料制造,可以直接安装到各种胰岛素笔上取代现有针头实施注射,其使用一根取液针从胰岛素笔芯中提取药液至微腔后,转换为纤细(0.2~0.25mm)、短小(0.6~3mm)的2~4根微针实施注射,就能够从注射器件的源头上解 决现有问题,在各种注射部位上都可以实施无痛、快速、精准的垂直注射而无需关注捏皮、

45 度倾斜等注射手法,且成本低廉、技术成熟、适于批量生产。本产品的投放市场,必然 会显著提高糖尿病患者采用胰岛素注射治疗的依从性和控制血糖的疗效,并创造出巨大的经济效益与社会效益。

 

来源: 国家科技成果网(www.tech110.net)技术服务专线:18977114078

研发单位:清华大学  发布时间:2019-03-25 13:58:34   更新时间:2019-03-25 13:58:34

成果简介:

 本项目设计并制备一种用于旋转放疗设备的快速宽野动态多叶光栅,研究并实现其机构、 传动和驱动等关键技术。研究内容主要由以下三个方面组成,包括多叶光栅机构设计与分析、 快速宽野动态多叶光栅精密传动技术、快速宽野动态多叶光栅驱动技术。主要研究内容包括:

(1)快速宽野动态多叶光栅机构设计与分析 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅,可实现放射线束宽野和剂量的实时动态调节,使实施的宽野和剂量分布与计划剂量相适应。多叶光栅叶片尺寸形状以及空间位置排布设计, 不仅影响多叶光栅整体机械运动性能和多叶光栅使用寿命,而且直接决定多叶光栅适形度和调强能力,从而影响放疗剂量分布,并最终主导治疗效果。多叶光栅叶片的设计主要是围绕 着提高适形度、减少透射半影、降低漏射、三维适形、动态调强等功能展开。多叶光栅叶片 设计主要包括叶片对数、叶片高度、聚焦形式、端面设计、横截面设计等。另外,为满足高 速高精度运动参数指标要求,叶片轻量化设计意义重大。在叶片的制造方面,如何实现复杂 外形钨合金叶片的高精度加工工艺以及异性材料可靠拼接的复合叶片工艺,将是本项目研究 的重点之一。

(2)快速宽野动态多叶光栅精密传动技术 本项目建议开发的快速宽野动态多叶光栅,采用高精度轻量化传动设计,提高叶片运动速度和运动精度,满足复杂肿瘤的治疗需求。该多叶光栅传动包括直驱传动及导轨设计。直 驱传动用于驱动叶片直线往复运动,导轨用于精确导向。由于多叶光栅运动往复运动,需要频繁加减速,实现快速切换能力,为了满足叶片高速精密运动,需要高速精密的功能部件、 高刚度的结构件和结合部以及轻量化的结构件提供保证。

(3)快速宽野动态多叶光栅驱动技术 现有的开关式多叶光栅采用气压驱动的方式,叶片通过撞击停止,降低了机械零件的使用寿命,并产生很大的噪声,同时气路传输增加整个医疗设备的复杂度。本项目建议开发的 快速宽野动态多叶光栅,采用新型高速直线电机驱动单元,可克服气动驱动方式的缺点,并 能实现开关状态之外,叶片运动过程中的位置和速度的精确控制。在后续研究开展中,叶片 中间位置和速度的精确控制可应用于新型螺旋断层放射治疗算法,提高治疗效率和治疗精度。

 

来源: 国家科技成果网(www.tech110.net)技术服务专线:18977114078

研发单位:清华大学  发布时间:2019-03-25 13:57:41   更新时间:2019-03-25 13:57:41

成果简介:

 随着产业结构变革,越来越多的人在工作中需要长期伏案,导致肩颈部骨骼、韧带、肌 肉受到不同程度的损伤,引起各种肩颈部位的疼痛,以及由于肩颈部位病变所导致的其他症 状(血管性头痛等)。针对这些问题,预防成为关键,而定时放松活动、对相应部位进行按 摩,则是最为有效的手段之一。

电刺激作为出现已久,逐渐趋于成熟,且应用越来越广泛的一项技术,施加在肩颈部位, 可以通过电极用一定波形和强度的脉冲电流刺激相应神经,使得对应的肌肉发生跳动,产生 类似按摩的效果,从而缓解肌肉疲劳,减少骨骼、神经损伤的可能。而通过对特定神经的持续电刺激,将会产生持续的微弱疼痛;而这种疼痛会刺激丘脑分泌更多的内啡肽,从而达到 缓解其他部位疼痛的目的。

基于以上技术研究,课题组从 2015 年开始研发肩颈电刺激按摩仪,目前已经确定样机所需各项技术参数,正在着手设计电路、调试硬件部分。该样机若能达到技术要求,理论上能够实现类似按摩的效果,使使用者肩颈部位疲劳有所缓解,病痛也在一定程度上减轻。

 

来源: 国家科技成果网(www.tech110.net)技术服务专线:18977114078

研发单位:清华大学  发布时间:2019-03-25 13:57:12   更新时间:2019-03-25 13:57:12

成果简介:

 磁感应热疗是近年发展迅速的医疗新技术,是利用磁性介质在交变磁场升温原理,将磁 介质定向植入肿瘤部位,达到局部热疗的效果,利用磁感应热疗来治疗恶性肿瘤是该技术的重要应用。其主要的优势体现在:靶向性强、有效的控温机制、较高的安全性、良好的组织 相容性以及治疗过程微创的特性。

肿瘤磁感应治疗系统由交变磁场发生设备、磁性发热介质和治疗计划系统组成。我们开展肿瘤磁感应热疗的相关研究已有十五年,在与磁感应治疗有关的技术领域,如设备设计制 造、微纳米磁介质合成与产热模型计算、治疗计划系统等方面均取得突出成果。我们的磁感 应热疗技术领先,毫米级介质治疗技术已成功进入临床实验,在微纳介质肿瘤靶向治疗技术 领域也已进行大量探索和研究。2011 年到 2012 年,我们在线圈式磁感应设备的研制上不断 迈进,目前已经完成了 30cm 直径圆形线圈式和 30cm 直径平板线圈式磁感应加温实验设备 的设计。我们对合金热籽(毫米级)、微米羰基铁粉和纳米级磁流体进行了较为全面的性能 分析和生物医学实验。我国自主研发的线圈式磁感应肿瘤热疗机已经完成组装调试,准备进 入临床试验。该设备的治疗计划系统实现了肿瘤区域分割、温度场和热损伤场模拟计算和热 疗计划制定与评估等功能,其仿真精度误差为 2.0mm 以内,温度场计算误差小于 2.0℃,计 算时间在 30 分钟以内。目前该设备已经完成组装调试,各项参数符合治疗需求,具备实施 下一步介质试验和临床试验的条件。

 

来源: 国家科技成果网(www.tech110.net)技术服务专线:18977114078

研发单位:清华大学  发布时间:2019-03-25 13:56:40   更新时间:2019-03-25 13:56:40

成果简介:

 骨质疏松是以骨量减少致使骨的脆性增加的一种全身性骨骼疾病,其多发于老年的退行性病变。近年来,因饮食习惯和运动缺乏引起的骨质疏松亦呈现多发趋势。目前我国骨质疏松症患者约占总人口的 7%,骨质疏松的治疗与预防刻不容缓。 超声作为一种可获得的高频机械波,在医学治疗领域亦有相当多的应用。多项研究表明:

超声作用于骨伤位置,能够加快组织成分合成,促进血液流动,在加速骨折愈合和减少后遗 症方面具有显著效果。本技术利用超声振动及能量激发并加速骨骼重建,为骨质疏松患者提 供治疗新手段,是一种无痛苦无创伤的医学治疗技术。

基于以上研究,课题组从 2010 年开始从事超声刺激辐照仪器研发,并开展了动物实验研究,实验结果表明超声辐照增强了骨质疏松大鼠的骨密度,亦表明该项技术可实现对骨质疏松患者的骨质增强作用,降低患者骨折及严重后遗症的隐患。在临床应用中,该项技术亦可进行骨折及骨不连等后遗症的治疗。

 

来源: 国家科技成果网(www.tech110.net)技术服务专线:18977114078

研发单位:清华大学  发布时间:2019-03-22 10:43:12   更新时间:2019-03-22 10:43:12

成果简介:

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来源: 国家科技成果网(www.tech110.net)技术服务专线:18977114078

研发单位:清华大学  发布时间:2019-03-14 09:42:52   更新时间:2019-03-14 09:42:52

成果简介:

 随着癌症及其他恶性肿瘤疾病的发病率逐年升高,对血液中早期特异细胞的成像筛查显 得尤为重要。并且,在生物医学研究领域,对高速单细胞流式成像筛查的需求也越来越强烈。 目前商用的荧光流式细胞仪由于需要荧光染色、成像速度低等限制了应用范围,因此需要发 展新型的超高速流式细胞成像仪。典型的应用包括:早期循环肿瘤细胞(CTC)在血液中的 含量小于 10 个/毫升,常见的逐个细胞筛查手段需要耗时 2 个月,而采用超高速流式细胞成 像仪只需要 10 分钟。该仪器将为未来血液检查带来新的、更加有效的检查结果。

我团队从 2012 年至今,进行了超高速激光扫描显微成像仪的研制与开发。该成像仪器 利用高速重复频率的激光脉冲作为主动照明光源,利用时空频映射对成像区域进行频分扫描, 该扫描完全利用光源本身的光谱特性实现,没有使用机械或电子的扫描装置,因此可以大大 提升扫描成像的速度。目前实现了超高速成像仪的帧率可以达到 1 百万帧/秒至 20 亿帧/秒 的帧率,可以连续记录 10 万帧以上的影像数据,成像分辨率小于 1 微米,可以连续观察非 周期性的无规律的偶发事件。在应用方面,已经进行了超高速无标记流式细胞成像实验,可 以实现对血液细胞当中的早期癌细胞(CTC)进行高精度高通量的筛查,成像通量超过 10 万细胞/秒,比目前常用的流式细胞仪快两个数量级以上。另外,在高速气溶胶(PM2.5、PM10) 成像机制上也进行了应用,可以实现气溶胶喷口速度在 10 米/秒的情况下进行颗粒成像,目 前国际上还没有类似的仪器出现。因此,超高速激光扫描显微成像仪拥有传统检测仪器不具 备的特殊功能,通过高速成像,获取传统仪器无法得到的信息,解决多个交叉领域的关键问 题。我们希望通过国内自主研发新型高速成像仪器,能够有效降低生产制造、科学研究的成 本。而且,掌握了高速成像的核心技术,可以为特殊需求量身定做合适的成像系统,促进我 国制造业、科学研究、生物医学等众多领域的快速发展。

超高速流式成像分析仪是数字显微技术、微流体力学和图像处理技术的综 合应用,用 于自动分析颗粒或液体中的悬浮细胞。当样品流过检测区时,仪器会捕捉样品的镜像,镜像 中的每个颗粒将被分析,生成关于颗粒的数量、尺寸、透明度、形态等方面的数据。也能用于实时分析颗粒的动态过程。形态分析软件还可用于分析特殊形态的颗粒,或者用于分离一些亚颗粒群体。

 

来源: 国家科技成果网(www.tech110.net)技术服务专线:18977114078

研发单位:中国科学院  发布时间:2019-02-28 10:44:00   更新时间:2019-02-28 10:44:00

成果简介:

 基于悬臂梁阵列的早诊仪器是通过悬臂梁频率变化,检测血清中癌症标志物的含量,实现重大疾病的早期筛查和诊断。这是一种以悬臂梁阵列为传感单元,利用抗原和抗体的特异性反应进行检测的无标记免疫分析技术。其技术先进性体现在:局域响应,具有高灵敏度、高检测精度;悬臂梁阵列结构,实现多种标志物同时检测,高检出率;自驱动和自检测结构,体积小,便携,适合于现场、实时实地检测.

 

来源: 国家科技成果网(www.tech110.net)技术服务专线:18977114078

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