【摘要】 本文探讨Nobutomo Morita团队开发的微光学血栓传感器技术，用于体外电路实时监测血栓，优化灵敏度与无创检测方法，减少临床风险。适用于医疗设备研究。

体外电路中血栓检测的挑战与创新

在体外循环治疗中，血栓形成一直是临床上的难题，常见于泵体、连接件和膜氧合器等关键部位。目前，血栓风险评估主要依赖血液样本分析（如活化凝血时间ACT或抗Xa检测），但这些方法无法实现实时监测。对于高出血风险患者，无治疗性抗凝策略虽能减少出血风险，却增加了血栓并发症概率。因此，开发一种实时血栓检测技术至关重要。现有方案如电学或声学监测存在局限性：电学方法需接触血液，声学技术只能覆盖泵内血栓。​微光学血栓传感器作为一种无创技术，通过光学原理提供非侵入式方案，但传统光学设备体积大，安装受限。针对这一问题，Nobutomo Morita团队创新开发了微型传感器，旨在实现体外电路中的高效血栓检测。

 

方法与实验设置

为提升检测灵敏度，Morita等人设计了一种基于散射光分析的微光学血栓传感器，能捕捉660nm和855nm波长的血液散射光变化。该传感器安装在体外电路的两个点位：旋转血泵和血流通道，以实时监测血栓形成。实验设置如图1所示，优化了光源和接收器几何参数（如孔径和距离），通过蒙特卡罗仿真验证主光路深度控制能力，确保在血栓预期深度处提高灵敏度。

图1. 体外试验的设置。 [1]

实验中，传感器通过比较不同点的光学特性，实现了实时监测。优化设计降低了安装限制，使该方法可扩展至多个监测点（如高风险血栓区域），为体外电路提供全面覆盖。

 

实验结果与灵敏度优化

试验结束时，系统检测到0.6mL血栓，但团队目标是通过参数优化提升早期检测能力。在高度散射介质（如血液）中，光源和接收器距离的变化能调整主光路深度，从而增强血栓检测精度。图2展示了泵体在检测后的观察结果，证实了传感器的实用性。

图2. 血栓检测试验后泵的观察。 [1]

 

研究证明，这种微光学血栓传感器能在体外电路中实现无创、实时血栓监测。其基础设计原则简化了多点安装，未来可应用于高风险区域和低风险参考点，构建高效血栓检测系统。

 

总结与意义

Nobutomo Morita等的研究为体外电路血栓检测提供了概念验证，通过微光学血栓传感器解决了实时、无创监测的挑战。该方法优化了灵敏度和安装灵活性，有望减少临床血栓风险，推动体外循环治疗的安全性。

 

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