在工业事故、核化泄漏等场景中,眼部化学灼伤急救黄金时间短,救治难度大且易致盲。近年来,随着物联网、人工智能等技术的发展,眼部冲洗装置正向智能化、便携化方向发展,设计智能便携式眼冲洗装置,可提升现场急救效率,减少伤残,改善预后。
西京学院医学影像技术专业师生团队研发的“智能便携式眼冲洗装置”以51单片机为核心,融合声控触发、压力自适应调节、pH实时监测等创新技术,实现结膜囊冲洗与前房毒物清洗一体化的便携式急救设备,为核化事故、战场救援等场景提供突破性解决方案。
一、技术突破:从“手动操作”到“智能响应”
传统的眼部冲洗设备普遍存在效率低、依赖人工操作等问题,而该装置通过ADMP401声音传感器实现环境噪音自动触发冲洗功能,结合NE555定时器精准控制冲洗时间与压力,解决了急救中单手操作难题。
“我们设计的双推杆联动冲洗针头集成pH值智能调节系统可以实时监测液体酸碱度,酸碱调节阀体通过二通阀切换酸性/碱性冲洗液通路由旋转电机驱动传动螺纹杆,经内外螺纹螺母转换将旋转运动转化为二通阀的直线位移,可在0.5mm行程内实现三种阀位切换,维持前房酸碱平衡(7.2-7.6),将二次损伤风险降低60%。”指导教师武昆介绍。
二、场景创新:打造“移动急救眼舱”
在工业生产、实验室化学品泄漏、学校突发事故、灾害救援、交通事故伤员急救及防暴恐处置等场景中,智能便携式眼冲洗装置可实现无专业医疗设备及人员介入下的眼部紧急处置与初步清洁。此外该装置尤其适用于战时核生化突发事件:当颅脑及躯干创伤优先级更高时,眼战伤导致的结构功能障碍仍会造成战斗减员,并且受核化事故区域隔离限制,专业眼科救治往往需后送至专科医院,存在时效性不足风险。
该团队研发的智能便携式眼冲洗装置整机重量<3kg,配备8小时续航电池,防水等级IP67,可在-20℃至50℃环境中稳定运行,实现核化污染环境下眼战伤的即时pH中和冲洗、压力可控灌注及可视化操作。
三、社会效益:守护“光明防线”
数据显示,我国每年因化学灼伤致盲病例超2万人,及时冲洗可使致盲率下降76%。西京学院医学院师生团队研发的“智能便携式眼冲洗装置”填补了国内便携式智能化前房毒物清洗技术空白。业内专家评价:“该项目是产教融合的典范,既培养了医工交叉人才,也为公共安全体系建设贡献了科技力量。”
该项目团队核心成员由西京学院医学院医学影像技术专业优秀学子韩宇洁、贾一通、罗华豫、王瑞婷、向鑫五位同学组成,团队成员均通过相关专业考试,具备扎实的电路设计基础,对C语言程序开发、微机原理与接口技术应用及PLC控制系统开发有浓厚兴趣,项目由资深科研导师武昆老师全程指导,武昆老师具有十几年相关领域的参赛经历,同时具备丰富的专业知识基础,在相关领域有资深经历,可保证顺利指导学生完成本项目所需的各项实验。
此次高校团队研发的智能眼冲洗装置,不仅体现了科研创新与实际需求的精准对接,更彰显了高校在医疗技术转化领域的关键作用。通过深度融合学科优势与产业资源,该装置以智能化、精准化为核心,解决了传统眼部冲洗设备在便携性、智能化及数据反馈方面的局限,这些突破将极大地提升应急响应效率和安全保障能力,为眼部损伤的现场急救提供更全面的支持。这一研究也为高校科研团队探索“医工结合”路径提供了示范,助力实现科技赋能健康中国的战略目标。
通讯员:武昆 贾一通
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