美国食品药品管理局(FDA)已经批准了一项医疗设备用于为心脏衰竭的儿童的脆弱的心脏提供支撑,使他们可以活到找到心脏移植手术的捐助者。
靠机械振动的心脏辅助装置被称为EXCOR儿科系统,由一家德国公司柏林之心制造。该装置的尺寸适合从新生儿到十几岁的儿童。
“这是一大步,这是FDA批准的第一个专为儿童设计的靠机械振动的心脏辅助装置,”FDA器械和辐射健康中心儿科行政医护人员Susan Cummins说,“以前的成人心脏起搏装置太大,无法应用于危重患儿以维持他们的生命来等待新的心脏的到来。”
该装置由一个或两个外部气动(空气驱动)血泵、连接血泵和心室及大动脉的多重管和驱动装置组成。
儿童心力衰竭要比成人少得多。心脏移植可以显著改善症状。然而,儿童可供移植的合适尺寸的心脏要比成人少得多,限制了心脏移植在儿童中的应用,延长了等待移植的时间。婴儿中等待心脏移植时间的中位数是119天。总体而言,在等待心脏移植的过程中,报道有12-17%的儿童和23%的婴儿死亡。
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本文以某制药产线的灌装机设备为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)仿真技术对充氮装置的充氮性能进行分析,并结合分析结果对氮幕结构进行了优化设计。随后,针对优化方案进行性能仿真验证,结果显示优化后的顶空残氧量降低至0.252%。为了进一步验证优化方案的实际效果,将优化方案应用于实际产线进行性能测试,测得的顶空残氧量为0.68%,这一结果满足了小于1%的要求,表明其充氮保护性能已达到国际先进水平。
作者:王志刚、刘依宽、刘佳鑫
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