體外循環血栓非侵入在線電阻抗成像方法*

張家輝 高貴鋒 吳 陽 周 童 劉 凱 姚佳烽

（1）南京航空航天大學機電學院，南京 210016；2）深圳市安保醫療科技股份有限公司，深圳 518100；3）蘇州大學附屬第二醫院，蘇州 215004）

血栓及其并發癥是威脅患者生命健康的嚴重疾病，在體外循環系統中（如體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）、左心輔助裝置（left ventricular assist device，LVAC）等），人工材料引發的生物不相容性/炎癥等問題容易導致血栓的生成進而危害患者的生命，患者需要使用抗凝劑直至治療結束［1-2］。在心臟搭橋手術中，血液從人體內引出到體外心肺機以維持心肺功能。這種機器由體外循環治療師操作，監測適當的參數，以確保病人得到有效的抗凝治療，避免血凝塊。肝素是一種抗凝藥物，在手術過程中使用，而過度使用抗凝劑容易導致過度出血。為了維持出血與凝血之間的平衡，手術過程中每30~60 min監測一次病人的凝血時間，并在手術后多次監測，直到恢復正常凝血時間［3］。

傳統的體外循環系統血栓檢測技術有活化凝血時間（activated coagulation time，ACT）和血栓彈力圖，這些技術存在一定的局限性［4］。首先，這些技術需要定期從流道中抽出血液樣本，一次檢測需要10 min 以上。其次，這些技術能提供特定的血栓形成信息，但是相較于當前循環系統中血栓的生成狀態具有一定的延時性［5］。因此需要一種在線檢測血栓的技術，能夠實時提供血栓的生成時間、大小和位置等信息。

目前，基于光學、超聲波和電學測量原理的體外循環系統血栓實時檢測方法的研究較少。Oshima 等［6］開發了一套光學傳感系統，并將傳感器連接到血液循環管道上，該系統通過連續測量反向散射光來監測紅細胞聚集和血栓形成的過程。……