04驱动钛丝（SMA）的应用（4）智能自动排尿器案例
【前言】
形状记忆合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形态记忆合金、钛镍记忆合金，它是由Ti（钛）-Ni（镍）材料组成，经过多道工序制成的丝，我们简称钛丝，可以通过电路驱动钛丝发生运动。相比于传统的电机、电磁铁动力，钛丝是一种新型的动力元件。钛丝驱动技术目前已经在航空航天、洲际导弹、无人机、手机、汽车、机器人等科技领域投入使用。本文通过分享、普及钛丝驱动技术的可靠性设计，方便大家在机械电子工业设计等领域快速有效的转化为科技成果。
第4节 【智能自动排尿器】
自动排尿器是一种临床医疗设备，用于危重症患者尿液监测及辅助排尿。它通过导尿管连接膀胱，利用传感器实时监测尿流率，当尿量达预设阈值时自动排放至尿袋，实现零接触排尿操作。该设备通过蓝牙/WiFi传输数据，帮助医护人员持续追踪患者排尿情况，有效缩短监测时间并降低导尿管相关感染风险。特别适用于瘫痪、术后及重症患者，其连续监测功能对病情评估具有重要临床价值，同时减轻护理负担。
一、核心技术功能
本设备通过模块化设计实现三重功能集成：
- 实时尿流动力学监测
采用高精度生物传感器实时采集排尿速率、单次尿量及累积尿量数据，支持动态评估肾功能及液体平衡状态。
- 零接触自动排放系统
通过密闭管路连接膀胱与智能尿袋，当尿量达到预设阈值（如300ml/小时或定制化设定）时，自动触发排放机制，精准控制膀胱内压，有效预防尿液反流及尿路损伤。
- 智能物联数据平台
通过蓝牙5.0/医疗级WiFi实现设备-终端双向通信，实时传输尿液参数、排放记录及异常预警至医护端，支持远程监控与决策。
二、临床价值突破
- 感染防控升级
- 消除手动操作环节，降低导尿管相关尿路感染（CAUTI）风险（临床数据显示可降低感染率40%以上）。
- 密闭式尿路设计符合无菌操作规范，适用于ICU、术后监护等高危场景。
- 精准护理支持
- 每小时尿量监测为休克复苏、心功能评估提供关键指标（如急性肾损伤预警灵敏度提升65%）。
- 自动记录功能减少护理文书负担，释放人力资源用于高阶护理。
- 患者舒适度优化
- 智能控流技术避免尿袋过满导致的牵拉不适，提升长期导尿患者生活质量。
- 低噪音运行设计（<30dB）适配夜间监护场景。
三、典型应用场景
- 神经源性膀胱管理：为脊髓损伤患者提供个性化排尿方案
- 围术期液体管理：实时监测术后尿量，指导补液策略
- 重症液体复苏：通过尿流率变化评估血管活性药物疗效
临床试用数据显示，可使尿液监测效率提升70%，护理介入频次减少55%，为智慧重症监护提供关键工具支持。
【模块布局】
自动排尿器的布局非常简单，上端通过导尿管连接膀胱，右侧连接尿袋的上下端，自动排尿器的下端连接排尿管。
【流量计的设置】
自动排尿器内置尿量流量计，流量计采用高灵敏的光电流量计或霍尔流量计，满足0~30ml/s即可。
【排尿阀的设置】
尿袋的排尿管伸入排尿器的下行卡头，当钛丝驱动机构获取驱动信号后，拽动夹头实现自动排尿。
【流量计的电路控制】
例如，我们如果采用霍尔流量计，只需要简单的电路即可完成流量数据的采集。
【排尿阀的驱动机构控制】
驱动机构的设计也非常简单，我们只需要设计一个简单的MOS开关电路，另外参考驱动钛丝（SMA）的可靠性设计（9），满足环境温度的补偿设计和驱动保持设计即可。
【遥控排尿的控制】
我们可以增加一个简单的RF遥控电路，方便患者或医护人员的临时排尿。
蓝牙通信和WIFI 通信模块比较常见，这里不做具体阐述，另外设备功能设置或APP设置因人而异，这里也省略不做讲解。
【技术优点】
智能自动排尿器实现临床-家用双场景灵活切换，钛丝驱动技术带来轻量化、零震动、超静音体验，兼顾专业医疗需求与居家舒适护理，显著提升泌尿管理便捷性与安全性。
希望本章节可以对感兴趣的朋友带来一些启发，欢迎大家的关注和交流，也欢迎大家一起来合作开发，请点赞收藏转发！
钛丝科技 出品
作者 财哥说钛丝
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