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浙大智造的“貼心寶貝”在太空隨時(shí)監(jiān)測航天員身體健康

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2024年11月25日 08:38

浙江新聞客戶端訊 6月17日9時(shí)22分,“神舟十二號”載人飛船在巨大的轟鳴聲中奔向蒼茫宇宙,完成飛船與核心艙的對接,3名中國航天員成功入駐天宮空間站。按照計(jì)劃,3名航天員將在太空軌道上駐留3個(gè)月。

在太空長期駐留,確保航天員的健康是載人航天的重要任務(wù)。記者從浙江大學(xué)了解到,在天和號核心艙內(nèi)部,搭載著一套由浙大自主設(shè)計(jì)的專業(yè)生理參數(shù)檢測儀器,將在未來很長時(shí)間內(nèi)為航天員的生命健康保駕護(hù)航。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與儀器科學(xué)學(xué)院副教授葉樹明告訴記者,這套系統(tǒng)包含了心電四合一監(jiān)測、睡眠監(jiān)護(hù)、無創(chuàng)心功能監(jiān)測等三種儀器以及相應(yīng)的智能分析軟件算法,是整個(gè)航天醫(yī)監(jiān)子系統(tǒng)中研發(fā)難度較高的一塊內(nèi)容。目前儀器已經(jīng)搭載在天和核心艙,航天員將在入艙后一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)用這套系統(tǒng)開展多種類的健康檢測,研究團(tuán)隊(duì)還隨時(shí)處在待命狀態(tài)。

早在2011年,葉樹明團(tuán)隊(duì)為主研發(fā)的無創(chuàng)心功能監(jiān)測儀隨“天宮一號”升入太空,首次實(shí)現(xiàn)航天員血壓和心血管參數(shù)的無創(chuàng)連續(xù)監(jiān)測。經(jīng)過多年的不懈努力,新系統(tǒng)將面向空間站對航天員新型醫(yī)監(jiān)醫(yī)保設(shè)備的更高要求,以保障航天員的健康。

新型心電圖儀將醫(yī)院中現(xiàn)有的常規(guī)、動態(tài)、搶救和運(yùn)動四種不同的心電圖儀的全部功能集成在一個(gè)由電池供電的便攜式儀器內(nèi),在滿足航天對可靠性的高要求前提下,儀器檢測性能還優(yōu)于目前醫(yī)院現(xiàn)有產(chǎn)品。

“四種心電圖儀的每種儀器單獨(dú)研制并不算很難,但到了太空就對測量精度、抗干擾能力、便攜性等有不同維度的技術(shù)要求。比如搶救心電模式下,儀器必須在微伏級電信號的精確檢測前提下,還要耐受最高幾千伏的除顫電壓。此前還沒有一個(gè)國家能夠研制滿足全部要求的單一心電圖儀?!比~樹明說,這就要求團(tuán)隊(duì)推翻全部現(xiàn)有技術(shù)方案,從底層核心技術(shù)開始進(jìn)行全面創(chuàng)新。經(jīng)過原理技術(shù)驗(yàn)證和儀器樣機(jī)研制,團(tuán)隊(duì)克服了技術(shù)上的“九九八十一難”,完美實(shí)現(xiàn)了上天產(chǎn)品的研制。記者在現(xiàn)場看到,包含4種功能的心電圖機(jī)大小只有十幾厘米長寬,亮著紅綠色的指示燈,心電電極插口在側(cè)面。

航天員的睡眠質(zhì)量關(guān)系到航天員進(jìn)行重要航天活動的安全性評價(jià)??臻g站配備的睡眠分析儀要求能夠精確檢測腦電、眼電、肌電、呼吸、血氧等多種生理參數(shù),通過智能算法科學(xué)評價(jià)睡眠質(zhì)量。傳統(tǒng)的睡眠監(jiān)護(hù)主要依賴腦電信號進(jìn)行睡眠分析,而太空中完成腦電檢測對航天員工作生活可能產(chǎn)生較大的干擾和不便。課題組設(shè)計(jì)的便攜式睡眠監(jiān)護(hù)儀實(shí)現(xiàn)了有腦電睡眠檢測分析與無腦電睡眠檢測分析兩種工作模式。其中無腦電睡眠分期的準(zhǔn)確度在國際上首次達(dá)到了醫(yī)療診斷級睡眠分期的要求,最大限度地減少了對航天員的干擾。

“十年的研制時(shí)間看起來很長,實(shí)際上航天型號任務(wù)對研制的每個(gè)階段都有很高研制時(shí)間和質(zhì)量考核要求,每一點(diǎn)都不容閃失,更不允許計(jì)劃延后?!焙教靻T生理參數(shù)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的一系列技術(shù)創(chuàng)新的背后,是葉樹明團(tuán)隊(duì)十幾年如一日的奉獻(xiàn)。

“空間站航天型號任務(wù)研發(fā)充分體現(xiàn)了浙江大學(xué)作為綜合性大學(xué)的科研實(shí)力,也充分體現(xiàn)了浙江大學(xué)師生們對國家重大科研任務(wù)的奉獻(xiàn)精神?!痹谌蝿?wù)的最后階段,留給儀器的臨床驗(yàn)證只有幾個(gè)月,“時(shí)間緊、工作重、要求高”,團(tuán)隊(duì)獲得了浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)、該院嚴(yán)敏教授及多個(gè)科室主任組成的臨床團(tuán)隊(duì)的支持與幫助?!皣胰蝿?wù)要求就是職責(zé)使命。”浙大二院團(tuán)隊(duì)克服疫情影響,跨春節(jié)工作,在短短的幾個(gè)月內(nèi)“保質(zhì)、保量、保進(jìn)度”,完成三種儀器5個(gè)項(xiàng)目的高質(zhì)量的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù),順利通過中國航天員中心的臨床考核。有浙大這群嚴(yán)謹(jǐn)可愛的研究人員,今天才能見到這套守護(hù)中國航天員生命健康的新型生理參數(shù)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。

據(jù)介紹,團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)積極參與后續(xù)型號任務(wù)的研制,為中國載人航天事業(yè)作出貢獻(xiàn)?!叭耸且芯竦模冀K把家國情懷放在第一位,這便是浙大人奮勇創(chuàng)新的精神力量?!比~樹明感慨說。

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諸暨彈簧飛“上天”

6月17日上午,工期一向很緊的諸暨市五金彈簧廠特意停工,在車間架起了電視機(jī)。全廠二十多名員工圍在一起,他們的神情比電視里酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的工作人員更加緊張與期待,因?yàn)樗麄兊膹椈捎忠咸炝耍 斑@次,火箭和飛船都用上了我們的彈簧?!敝T暨市五金彈簧廠總工程師韓穎生說。

9點(diǎn)22分,搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運(yùn)載火箭發(fā)射。573秒后,飛船與火箭成功分離、進(jìn)入預(yù)定軌道,車間里爆出一陣歡呼聲。

諸暨市五金彈簧廠規(guī)模不大,只有二十幾名員工。即便如此,該廠還是以生產(chǎn)的零件精密度高在業(yè)內(nèi)有良好的口碑。2014年,一直以“不看廠規(guī)模,就看產(chǎn)品精密度”為合作理念的上海航天設(shè)備制造總廠,與諸暨市五金彈簧廠對接。“當(dāng)時(shí)對方發(fā)來一張圖紙,要生產(chǎn)一個(gè)彈簧,如果樣件合格考慮開展合作,想到能有機(jī)會為中國航天事業(yè)提供產(chǎn)品,我們非常自豪,也非常重視。”韓穎生說。

這是一個(gè)難度較大的產(chǎn)品,主管研發(fā)和生產(chǎn)的負(fù)責(zé)人邊仲華立即召集4名技術(shù)過硬的員工成立攻關(guān)小組投入緊張的研發(fā)。歷時(shí)三天的調(diào)試,手工打磨,第一批產(chǎn)品制作完成。但總經(jīng)理朱成龍并不滿意,在取得上海航天設(shè)備制造總廠同意適當(dāng)延期后,重新優(yōu)化工藝以提高精度。兩天后,10只彈簧成功完成,彈簧的正常公差小于規(guī)定值。這批樣品寄往上海,經(jīng)鑒定,各項(xiàng)指標(biāo)均大大優(yōu)于圖紙的技術(shù)要求,雙方第二天就簽訂合作協(xié)議。

在此之后,諸暨市五金彈簧廠與上海航天設(shè)備制造總廠展開全面合作,每年向他們提供運(yùn)載系列、飛船系列、武器系列、月球車等產(chǎn)品上各類彈簧上萬件。“長征四號丙遙三十四運(yùn)載火箭、長征四號乙遙四十八運(yùn)載火箭、搭載天舟二號貨運(yùn)飛船的長征七號遙三運(yùn)載火箭……這些火箭和飛船上都有我們生產(chǎn)的彈簧。”朱成龍介紹。

2020年11月24日,長征五號遙五火箭發(fā)射嫦娥五號月球探測器準(zhǔn)時(shí)起飛,精準(zhǔn)入軌,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。這里面,也有諸暨市五金彈簧廠的功勞。為此,長征五號運(yùn)載火箭型號辦公室特意發(fā)了感謝信,贊揚(yáng)該廠為長征五號系列火箭配套的各類閥門彈簧零件,生產(chǎn)工藝穩(wěn)定、質(zhì)量可靠,“嫦娥五號探測器發(fā)射任務(wù)的圓滿成功凝聚著你們的智慧與貢獻(xiàn)”。

朱成龍說:“我們從神舟十一號飛船開始就提供彈簧。從企業(yè)角度來說,雖然航空航天產(chǎn)品的產(chǎn)值和利潤都不是很大,但我們感到很自豪,這就十分值得。我們會一如既往的秉承精心制造、匠心經(jīng)營的理念,保持穩(wěn)定性、一致性、安全性,確保祖國航空航天每一次任務(wù)都能取得圓滿的成功?!?

本文來源:杭州網(wǎng)

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