Author(s): Dave Weisberg - Cal-Bay Systems

　　Industry: Biotechnology

　　Products: LabVIEW, Signal ConditioNIng, PXI/CompactPCI

　　The Challenge:

　　為醫療設備制造商提供一款自動化生產測試系統，用于分析醫療用血管支架（一種放置在動脈內支撐血管壁的裝置），并增加 10 倍的測試量。

　　The Solution:

　　借由模擬血管支架植入人體時的動作并量測其擴張特性，建立一套自動化的測試系統，能同時測試 30 根血管支架。

　　醫療領域日新月異，醫學研發的腳步進展快速。各種植入人體以協助運作或維持生命的設備，使用率不斷攀升。對于患有動脈瘤的病人來說，動脈壁會變薄弱、容易破裂。目前有種針對動脈瘤病患使用的動脈壁裝置，非常有效，但是這種裝置要如何在不干擾敏感區域、不致使動脈瘤提早破裂的情況下，能夠進入動脈呢（有些動脈的直徑只有硬幣大小）？

　　一種叫做血管支架的裝置可以支撐因動脈瘤而變薄弱的動脈。血管支架是一 種彈簧，在原始狀態下體積微小、經過壓縮及過冷處理，由方便的位置（通常是大腿內側）植入動脈。然后血管支架會通過動脈，在病灶處展開到適當的直徑大小以支撐動脈壁。血管支架必須符合嚴格的產品規格，以適當的速度展開到適當的大小，稍有閃失就會危及生命。

　　Cal-Bay Systems 公司以 NI PXI 及 SCXI 硬件做為架構，設計、開發并執行了一 套全自動的測試系統，以測量及比較在不同溫度下，醫療用血管支架的展開率與最大的展開直徑。這套系統取代了先前的傳統測試系統，并且讓血管支架一 次測試量增加了 10 倍。

　　系統

　　Cal-Bay Systems 公司使用 NI LabVIEW、PXI 及 SCXI 數據采集硬件，設計出一 套最先進的生產測試設備。這套系統使用了線性變異位移傳感器 (linear variable displacement transducer，LVDT) 來同時測試 30 根血管支架的展開情況，以確定支架在從過冷狀態下加熱到正常體溫時，直徑的變化為何。

　　執行 LabVIEW 應用的 PC 會收集數據，然后以圖表即時顯示每根測試中的支架，其展開與溫度的關系。使用者一次最多可以選擇觀看三根支架。在測試的最后階段，也就是測試液 (test bath) 達到體溫時，便會針對位移曲線進行分析，以判定支架是否符合標準的規格。每次測試完畢都會建立一 份報告。

　　軟件也會控制測試液的溫度與氣動閥，氣動閥能將 LVDT 感測器放低到測試中的支架。

　　新的測試系統一次可以測試 30 根支架，然而舊系統一次只能同時測試 3 根。

　　獲得 FDA 批準

　　這套測試設備的軟件需要獲得美國食品及藥物管理局 (FDA) 的批準，于是我們使用 LabVIEW 撰寫一項應用來測試系統的每個輸入與輸出。我們提供給 FDA 完整的計算文件、預期結果與實際結果。

　　因為使用醫療用血管支架來協助動脈瘤病患的作法廣受好評，最近更獲得 FDA 的認可，于是血管支架的生產量便暴增。有了 Cal-Bay Systems 公司設計的自動化測試系統，1 次就能測試 30 根支架，測試量提高了足足 10 倍。目前市場上使用的生產測試系統共有 5 種。