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作者：田林怀中国人民解放军军事医学科学院

学位级别：硕士

人工肝治疗设备是临床治疗肝衰竭患者必不可缺的应用平台，目前临床应用困局在于大量使用进口设备，其配套耗材昂贵，系统治疗流程固化，设备成本与长期使用成本都很高，病人负担不断增加。离线混合型生物人工肝，是临床关于人工肝治疗... 详细信息

人工肝治疗设备是临床治疗肝衰竭患者必不可缺的应用平台，目前临床应用困局在于大量使用进口设备，其配套耗材昂贵，系统治疗流程固化，设备成本与长期使用成本都很高，病人负担不断增加。离线混合型生物人工肝，是临床关于人工肝治疗应用的创新，现有人工肝治疗设备，其功能偏重于人工肝某一个治疗流程或应用，缺少离线混合生物治疗的综合应用功能，主要表现为：①动力支持不足;②缺少生物反应环境;③操控系统和治疗流程无法满足离线混合治疗的创新性临床应用。本研究立足于新型离线混合型生物人工肝治疗流程的设计，完善现有生物人工肝治疗设备的不足，从临床治疗实际需求出发，研制适宜于临床应用和实验研究的混合型生物人工肝支持系统，用于临床血液净化治疗及实验研究，论文主要涉及的研究内容、方法及满足的基本功能叙述如下：（1）离线混合型生物人工肝治疗流程的构建离线混合型生物人工肝治疗流程的构建是建立在现有人工肝治疗流程基础之上的。众所周知，人工肝治疗分为非生物型和生物型两大类，现有治疗流程多集中于非生物型治疗过程，或者是单一的生物反应治疗，临床应用的肝衰竭治疗流程中混合生物反应治疗应用不多，通常是分段治疗，或两台机器交互治疗。离线混合型生物人工肝治疗流程把单一的生物反应与非生物反应治疗科学搭配混合，在流程设计中把病人与体外循环流程进行间接的物理隔离，从而实现患者的离线治疗，治疗流程依次通过血浆置换、吸附治疗后，体外循环血液经过设定的定时定量累积后，形成一个血浆池，针对血浆池进行同步的血液灌流和生物反应治疗，然后回输到患者体内。离线混合治疗流程的设计使得病人与在线治疗处于间接连接关系，其治疗流程中分子吸附模式与生物反应治疗过程均与病人保持离线状态，故称之为离线混合型生物人工肝。体外循环治疗中，离线模式治疗的物理效应如流量、压力、流速等参数对病人生理应受条件要求低、影响小、安全稳定系数高，同时治疗时间大大减少，提高了患者治疗的舒适度。（2）离线混合型生物人工肝智能控制系统的实现离线混合型生物人工肝智能控制系统由可编程控制器(PLC)、触摸屏人机界面、压力传感器、称重传感器、霍尔传感器、夹管阀等实现智能控制。该设备自动化程度高、具有多种治疗模式功能，为患者体外血液循环提供流速、流量可控的驱动动力;提供加温、恒温自动检测功能;提供血液输入、输出质量平衡功能;净化消毒生物反应治疗环境;提供运行参数实时修改功能;提供智能安全监测报警等多种功能。人机界面友好简洁，具有稳定性好、安全性高、开发容易等诸多优点，临床医生根据触摸屏对话提示，选取相应治疗模式，进行管路连接安装，设定运行参数、报警参数。运行过程自动控制由多种传感器负责监测，通过不同信号的连续采集与反馈，计算机控制软件负责参数计算与比较，同时根据运算规则进行自动补偿或报警。（3）恒温箱、空气消毒净化、视频监控装置的设计恒温箱是生物反应器放置的主体环境，要求治疗时应保持无菌、恒温、实时状况可控可视。恒温箱由箱体、空气净化装置、紫外线消毒装置、碳素纤维加热恒温控制器件、视频监控装置、生物反应器摇臂组成。加热设计采用碳素纤维导线并联分组均匀分布，24V低压供电，预热30分钟后，环境温度控制在34摄氏度至40摄氏度之间，利用红外夜视摄像头进行反应器过程监控，使得生物反应器在恒温箱体内实时可视，恒温箱体顶部设定空气净化口，对恒温箱内部空气进行循环空气净化，同时利用空气循环达到气体扰流来平衡温度，箱体内部设定紫外线消毒装置，机器预热时进行箱体内部环境表面消毒。（4）设备整体外观布局设计及加工制造充分利用不同制图软件进行仿真布局设计，反复对比调试、涂装模拟，并利用现代精密数控机床进行机架和配件的生产加工。滤器夹子设计为4个方向可调装置，方便透析器和管路安装时的不同角度需求。根据治疗流程需求，离线治疗管路内置于恒温箱体内，故设计一种抽屉式开启装置，方便于管路内置安装。（5）可调式动力泵设计及加工制造动力驱动泵由泵头和底座组成，利用驱动电机进行控制和调节泵头的转动和速度，实现血液净化时体外循环的动力支持。泵头制作精度高、安全性好，由泵头主体、滚轮、滚轮架、防脱栓、电机转接轴等器件组成，底座设定有泵头盖和底座主体，同时安装霍尔开关感应器件，实现泵的实时安全可控。泵头设计为可调式，可以根据不同耗材的管路尺寸进行调节，拓展了泵头使用的可适应性。（6）安全报警功能安全报警系统主要利用声、光来实现对医护人员的警示。①温度过温测试，给予设定安全界限外温度，测试传感器灵敏度，结果能够及时提示温度过高和过低警示，同时软件有效进行加热系统自动平衡控制;②气泡检测，运行过程中，模拟不同尺寸大小的人造气泡测试传感器灵敏度以及操控系统反应是否有效，结果显示，系统能够及时反馈不同大小的气泡出现，管路阀有效动作，终止运行。③漏血检测，运行过程中，模拟不同浓度人造红细胞流经传感器，测试其灵敏度以及操控系统反应是否有效，结果显示，系统能够及时反馈漏血出

关键词：离线混合型生物人工肝治疗模式可选治疗流程智能控制洁净恒温箱安全报警

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新冠疫情下防控物资的保障实践

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中国循证心血管医学杂志 2022年第7期14卷 895-896页

作者：田林怀吕裕霞解放军总医院医疗保障中心医学工程科北京100835 解放军总医院医疗保障中心采购科北京100835

2019年底新型冠状病毒肺炎(下文简称新冠肺炎)爆发,给全球人民的身心健康和经济带来巨大打击,截止目前,全球累计确诊感染新冠肺炎人数已超过1.7亿人,死亡病例380多万人,且至今仍肆虐蔓延。2003年的SARS-CoV、2009年的H1N1甲型流感病毒、... 详细信息

2019年底新型冠状病毒肺炎(下文简称新冠肺炎)爆发,给全球人民的身心健康和经济带来巨大打击,截止目前,全球累计确诊感染新冠肺炎人数已超过1.7亿人,死亡病例380多万人,且至今仍肆虐蔓延。2003年的SARS-CoV、2009年的H1N1甲型流感病毒、2012年的MERS-CoV、2013年的H7N9、2014年的埃博拉病毒、2016年的寨卡病毒,以及当今仍在肆虐的新冠肺炎,各类传染病爆发事件,给医疗机构和各级防疫部门带来了巨大的挑战。公共卫生事件的应急管理中,医院扮演着重要的角色,其意识理念、工作规划和资源布置等直接影响应急管理的实践工作[1],疫情防控过程中,首当其冲就是防疫物资的供给保障工作,直接影响防控工作的顺利开展和有效性。

关键词：疫情防控寨卡病毒公共卫生事件埃博拉病毒防疫部门医疗机构防控工作肺炎

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基于冠脉灌注压的胸外按压闭环控制计算机仿真研究

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生物医学工程学杂志 2014年第4期31卷 910-916,934页

作者：陈爱华高磊田林怀张剑詹宁波解放军第三〇二医院北京100039

本文介绍的胸外按压闭环控制是在胸外按压心肺复苏中引入冠脉灌注压(CPP)标准来调节按压深度的自动控制技术。它采用个性化急救方案,突破了以统一的按压深度和频率为标准评价胸外按压质量而忽视患者个体差异的局限性,对提高胸外按压效... 详细信息

本文介绍的胸外按压闭环控制是在胸外按压心肺复苏中引入冠脉灌注压(CPP)标准来调节按压深度的自动控制技术。它采用个性化急救方案,突破了以统一的按压深度和频率为标准评价胸外按压质量而忽视患者个体差异的局限性,对提高胸外按压效率有着重要意义。本研究重建了Charles F.Babbs人体血液循环模型,添加了CPP检测模块,设计了闭环胸外按压自动控制器,并进行了计算机仿真实验。实验表明,基于模糊控制的闭环胸外按压控制器,不但调节时间短,超调量小,而且几乎无振荡现象发生;在有效调节和稳定维持CPP方面,均表现出了优异的控制性能。

关键词：胸外按压计算机仿真模糊控制冠脉灌注压

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基于物资字典的医用耗材精细化管理研究

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中国医学装备 2022年第8期19卷 138-143页

作者：田林怀吕裕霞杨坤刘志猛董灿周宇许飞飞解放军总医院医疗保障中心医学工程科北京100020

目的:优化传统供应链管理模式,建立基于物资字典的物资管理系统,解决医院医用耗材管理质量成效低、综合成本高的问题。方法:分析医院医用耗材管理存在问题,依托物资字典建立医用耗材精细化管理的物资管理系统,分析对比传统管理模式与基... 详细信息

目的:优化传统供应链管理模式,建立基于物资字典的物资管理系统,解决医院医用耗材管理质量成效低、综合成本高的问题。方法:分析医院医用耗材管理存在问题,依托物资字典建立医用耗材精细化管理的物资管理系统,分析对比传统管理模式与基于物资字典的物资管理系统模式在医嘱执行准确性、库存量和管理成效评分及在时间、资金和人员成本之间的差异。结果:基于物资字典的物资管理系统模式提高了医嘱执行准确性,降低库存量,医用耗材管理种类齐全度、查找便捷性、录入完整性、追溯高效性和整体满意度高于传统物资管理模式,差异有统计学意义(t=20.74,t=30.17,t=105.20,t=47.91,t=36.18;P<0.001);订单确认时间、盘库时间、仓储费用、报损金额、过期医用耗材和运营人数少于传统物资管理模式,差异有统计学意义(t=34.51,t=23.82,t=5.33,t=8.37,t=10.92,t=11.32;P<0.001)。结论:基于物资字典的物资管理系统能有效提高医用耗材管理质量成效,降低综合成本,对保障医院良性发展具有重要意义。

关键词：物资字典医用耗材精细化管理降低综合成本

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一种改进的量子遗传算法及其应用

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计算机工程 2013年第5期39卷 196-199页

作者：杨树欣詹宁波田林怀解放军第302医院医学工程保障管理中心北京100039

基于量子位测量的二进制量子遗传算法,在用于连续问题优化时,频繁的解码运算会降低优化效率。为解决该问题,提出一种改进的量子遗传算法。基于Bloch球面建立搜索机制,使用量子位描述个体,采用泡利矩阵建立旋转轴,通过量子位在Bloch球面... 详细信息

基于量子位测量的二进制量子遗传算法,在用于连续问题优化时,频繁的解码运算会降低优化效率。为解决该问题,提出一种改进的量子遗传算法。基于Bloch球面建立搜索机制,使用量子位描述个体,采用泡利矩阵建立旋转轴,通过量子位在Bloch球面上的绕轴旋转实现进化搜索,利用Hadamard门实现个体变异,以避免早熟收敛,使当前量子位沿着Bloch球面上的大圆逼近目标量子位。实例结果表明,该算法在经历大约26步迭代后,绝对误差积分指标值最小为4.122,优化能力优于基于量子位Bloch坐标的量子遗传算法和带精英保留策略的遗传算法。

关键词：量子遗传算法全局搜索 Bloch球面搜索变异处理旋转矩阵

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西非抗埃博拉药品保障工作的特点及对策

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解放军药学学报 2015年第6期31卷 568-569页

作者：秦立滕光菊田林怀刘立明宋兵陈昊阳解放军302医院药学部北京100039 解放军302医院非感染性肝病诊疗中心北京100039 解放军302医院医学工程保障中心北京100039 解放军302医院临床检验中心北京100039 解放军302医院急诊科北京100039 解放军302医院医务部北京100039

2013年12月在几内亚爆发埃博拉疫情,感染与死亡人数超过了自该病毒发现以来所有历史数据的总和,防控形势十分严峻。由解放军302医院独立抽组的援塞医疗队受命奔赴受灾最严重的塞拉利昂执行抗埃任务是我军历史首次成建制向海外派遣军事... 详细信息

2013年12月在几内亚爆发埃博拉疫情,感染与死亡人数超过了自该病毒发现以来所有历史数据的总和,防控形势十分严峻。由解放军302医院独立抽组的援塞医疗队受命奔赴受灾最严重的塞拉利昂执行抗埃任务是我军历史首次成建制向海外派遣军事医疗力量。作者在该次疫情中负责药品的筹措、保障、测算统计及药物临床应用等工作,现就任务期间相关工作情况进行分析总结如下。

关键词：埃博拉药品保障

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医疗救援卫生耗材的保障策略

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中国医学装备 2011年第8期8卷 58-60页

作者：田林怀杨树欣高磊陈爱华解放军第302医院医学工程保障管理中心北京100039

目的:加强医疗救援卫生耗材的应急保障。方法:分析日常医疗耗材的供应基础和要求,明确应急医疗耗材供应的管理要素。结果:应急医疗耗材的供应保障需要更多的经验积累和科学统筹的管理。结论:应该充分重视应急医疗救援的耗材供应,克服管... 详细信息

目的:加强医疗救援卫生耗材的应急保障。方法:分析日常医疗耗材的供应基础和要求,明确应急医疗耗材供应的管理要素。结果:应急医疗耗材的供应保障需要更多的经验积累和科学统筹的管理。结论:应该充分重视应急医疗救援的耗材供应,克服管理混乱的弊端,才能保障应急救援工作更快捷、更顺利、更精细。

关键词：医疗救援医疗耗材急救

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医院物资采购工作绩效考核体系建立的探讨

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中国医疗设备 2017年第11期32卷 173-176页

作者：徐肖依杨坤高磊田林怀中国人民解放军第三〇二医院医学工程科北京100039

目的分析目前国内医院医用物资采购中存在的问题。方法根据我院实际情况,本研究建立了采用平衡计分卡(Balanced Score Card,BSC)与关键绩效指标(Key Performance Indicators,KPI)结合的考核评价体系。结果详细地阐述了BSC原理和KPI评价... 详细信息

目的分析目前国内医院医用物资采购中存在的问题。方法根据我院实际情况,本研究建立了采用平衡计分卡(Balanced Score Card,BSC)与关键绩效指标(Key Performance Indicators,KPI)结合的考核评价体系。结果详细地阐述了BSC原理和KPI评价原则、评价方法及预期效果。结论本研究将BSC与KPI结合的考核体系运用到物资采购管理中,并指出了该评价体系的优势和不足,提出采购管理的改进方向。

关键词：医用物资采购绩效考核平衡计分卡关键绩效指标

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医疗设备质量控制刍议

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中国医学装备 2010年第5期7卷 27-30页

作者：田林怀陈爱华高磊解放军第302医院医学工程科北京100039

从分析医疗设备质量控制的现状入手,结合医疗设备质量控制的临床实践,详细阐述了医疗设备质量控制标准实验室的建立和运行,并提出如何加强医疗设备质量控制的服务和发展。

关键词：医疗设备质量控制计量

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基于蓝牙技术的手术室移动医疗设备智能定位系统设计

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医疗卫生装备 2023年第9期44卷 29-32页

作者：刘志猛吕亚东乔龙学田林怀杨坤李开元詹宁波魏颖康晁勇解放军总医院医疗保障中心医学工程科北京100039 北京资信物联科技有限公司北京100176

目的:为提高医疗设备管理效率,设计一种基于蓝牙技术的手术室移动医疗设备智能定位系统。方法 :该系统采用接收的信号强度指示(received signal strength indication,RSSI)算法和多网关轨迹滤波算法来进行蓝牙定位,主要由蓝牙网关、蓝... 详细信息

目的:为提高医疗设备管理效率,设计一种基于蓝牙技术的手术室移动医疗设备智能定位系统。方法 :该系统采用接收的信号强度指示(received signal strength indication,RSSI)算法和多网关轨迹滤波算法来进行蓝牙定位,主要由蓝牙网关、蓝牙信标、蓝牙标签以及后台的数据处理平台组成。其中蓝牙网关主要由有源以太网(power over ethernet,POE)模块、直流电源模块、CPU、Wi-Fi模块、蓝牙模块等组成,蓝牙信标主要由信标控制单元、蓝牙发射模块、蓝牙接收模块等组成,蓝牙标签主要由微控制单元(microcontroller unit,MCU)、蓝牙模块、防拆开关和加速度计等组成;数据处理平台前端采用Vue框架开发,后端采用Java语言开发。结果:该系统可准确定位医疗设备在手术室的具体位置,且不会对其他医疗设备造成电磁干扰。结论:该系统具有定位精度高、电磁干扰低、系统稳定可靠、工程造价低等优点,在保证安全性的前提下提高了医疗设备的定位及管理效率。

关键词：蓝牙技术手术室医疗设备医疗设备定位电磁干扰

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