生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)XX生物醫(yī)學(xué)工程公司研發(fā)實(shí)習(xí)生報(bào)告一、摘要

2023年6月5日至8月22日，我在XX生物醫(yī)學(xué)工程公司擔(dān)任研發(fā)實(shí)習(xí)生，負(fù)責(zé)心血管醫(yī)療器械的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過8周實(shí)踐，完成3個(gè)型號(hào)的流場仿真測試，其中2個(gè)型號(hào)的跨膜壓差降低18.7%，出口速度均勻性提升23.4%。運(yùn)用ANSYSWorkbench軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析，建立5組對比模型，將關(guān)鍵部件的屈服強(qiáng)度提升12.3%。參與跨部門協(xié)作，輸出2份技術(shù)改進(jìn)報(bào)告，提出3項(xiàng)可復(fù)用優(yōu)化方案，如邊界條件標(biāo)準(zhǔn)化處理，使后續(xù)仿真效率提升30%。掌握生物相容性材料力學(xué)參數(shù)測試方法，完成7種材料彈性模量與泊松比數(shù)據(jù)采集，為后續(xù)產(chǎn)品開發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程

2023年6月5日開始，我在XX生物醫(yī)學(xué)工程公司研發(fā)部門實(shí)習(xí)，主要跟著導(dǎo)師做心血管支架的力學(xué)性能測試。實(shí)習(xí)初期，熟悉了公司醫(yī)療器械開發(fā)流程，從需求分析到原型驗(yàn)證，每步都要跟臨床部門溝通。6月12號(hào)接手第一個(gè)項(xiàng)目，用ANSYSWorkbench模擬支架在血管中的受力情況，發(fā)現(xiàn)初始模型的屈服強(qiáng)度不夠，在模擬爆破測試時(shí)出現(xiàn)應(yīng)力集中。導(dǎo)師讓我重新調(diào)整材料參數(shù)，我花了3天時(shí)間對比7種醫(yī)用級(jí)鈦合金的彈性模量數(shù)據(jù)，最后選出的材料讓支架在10bar壓力下變形量控制在0.15mm以內(nèi)，比原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高15%。

7月2號(hào)遇到個(gè)難題，客戶要求優(yōu)化支架的輸送性能，但壓縮后要保證血管內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)完整。我嘗試了5種不同的折疊方式，每次都要重新做流體動(dòng)力學(xué)分析確認(rèn)，最后發(fā)現(xiàn)雙螺旋折疊法能讓壓縮后的體積減少23%，而且徑向支撐力損失不到8%。為了解決仿真耗時(shí)問題，我自學(xué)了APDL語言，把重復(fù)計(jì)算的邊界條件寫成腳本，把2天的計(jì)算時(shí)間縮短到4小時(shí)。

8月1號(hào)參與一個(gè)瓣膜類產(chǎn)品測試，負(fù)責(zé)體外循環(huán)的脈沖頻率設(shè)置。剛開始設(shè)定的頻率跟生理值偏差太大，瓣膜響應(yīng)不靈敏。后來去實(shí)驗(yàn)室看設(shè)備運(yùn)行視頻，發(fā)現(xiàn)需要根據(jù)心電圖的P波信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整，調(diào)整后瓣膜開關(guān)的滯后時(shí)間從0.8秒降到0.3秒，更接近人體數(shù)據(jù)。這段經(jīng)歷讓我意識(shí)到，做研發(fā)光靠軟件不行，還得懂設(shè)備原理。

實(shí)習(xí)最后階段，導(dǎo)師讓我整理一份跨膜壓差測試標(biāo)準(zhǔn)，我參考了5篇文獻(xiàn)，把測試條件從10種精簡到4種，還增加了溫度變化的考核項(xiàng)，同事說這份文檔能幫下游測試部門省不少事。期間也發(fā)現(xiàn)公司培訓(xùn)體系不太完善，比如新來的實(shí)習(xí)生沒人帶，技術(shù)文檔更新不及時(shí)。我建議可以建立知識(shí)庫系統(tǒng)，按項(xiàng)目分類上傳測試報(bào)告和仿真模型，或者搞個(gè)新人輔導(dǎo)計(jì)劃，讓老員工帶12個(gè)新人，這樣效率可能更高。崗位匹配度上，雖然做了不少仿真，但沒機(jī)會(huì)接觸臨床實(shí)驗(yàn)，這點(diǎn)挺遺憾的，回去得加強(qiáng)這方面的學(xué)習(xí)。

三、總結(jié)與體會(huì)

8周實(shí)習(xí)像把理論課的書本翻到了現(xiàn)實(shí)里，6月5號(hào)剛?cè)r(shí)還有點(diǎn)懵，到8月22號(hào)離開時(shí)，感覺對醫(yī)療器械研發(fā)的理解深了不少。做流場仿真時(shí)，為了把某個(gè)支架的跨膜壓差從35mmHg降到28mmHg，試了十幾組參數(shù)，最后用的邊界條件調(diào)整法，讓成果數(shù)據(jù)說話，這讓我體會(huì)到科研和工作中，沒數(shù)據(jù)支撐的結(jié)論一點(diǎn)不頂用。導(dǎo)師說醫(yī)療器械開發(fā)是個(gè)精細(xì)活，差0.1mm的尺寸偏差可能導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品報(bào)廢，這句話我一直記著。實(shí)習(xí)期間，我負(fù)責(zé)的3個(gè)仿真模型里，有2個(gè)直接用到了后續(xù)的產(chǎn)品迭代中，這讓我挺有成就感的，也算把實(shí)習(xí)的價(jià)值閉環(huán)了。

這段經(jīng)歷讓我更清楚自己想干嘛了。之前覺得生物醫(yī)學(xué)工程就是個(gè)筐，啥都裝得下，現(xiàn)在看，心血管方向的力學(xué)分析才是我最感興趣的。公司用的ANSYSWorkbench和APDL腳本我還沒完全掌握，打算下學(xué)期報(bào)個(gè)有限元分析的線上課，順便考個(gè)相關(guān)證書。另外，我注意到現(xiàn)在醫(yī)療器械越來越重視人工智能輔助設(shè)計(jì)，比如用機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測材料性能，這讓我覺得得趕緊補(bǔ)上編程這塊短板。

實(shí)習(xí)也讓我明白，從學(xué)生到職場人，角色變了，責(zé)任也重了。以前做實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不對就重做，現(xiàn)在要考慮成本和時(shí)間，還得跟市場、臨床部門對接，不能光埋頭搞技術(shù)。比如7月做的那個(gè)瓣膜項(xiàng)目，第一次試的時(shí)候完全不考慮生理?xiàng)l件，結(jié)果模擬結(jié)果和實(shí)際差太遠(yuǎn)，被導(dǎo)師罵得狗血淋頭，那陣子壓力真大，但后來調(diào)整方法后效果好了，感覺抗壓能力確實(shí)上來了。未來要是真想進(jìn)這個(gè)行當(dāng)，得多學(xué)點(diǎn)臨床知識(shí)，還得練好溝通協(xié)調(diào)能力，光會(huì)做仿真是不夠的。行業(yè)里3D打印個(gè)性化定制的趨勢很明顯，這方面我也得多看看相關(guān)的資料，說不定以后能結(jié)合自己的專業(yè)搞點(diǎn)啥創(chuàng)新呢。

四、致謝

在XX生物醫(yī)學(xué)工程公司這8周的實(shí)習(xí)經(jīng)歷，讓我收獲很多。特別感謝導(dǎo)師，給了我很多仿真分析上的指導(dǎo)，比如怎么優(yōu)化邊界條件，還有那個(gè)應(yīng)力集中問題，他教我怎么看結(jié)果，怎么分析原因。還有帶我的幾位同事，在我調(diào)試軟件遇到困難的時(shí)候，他們都很耐心，給我看了不少實(shí)際項(xiàng)目的模型，讓我對醫(yī)療器械的尺寸公差和測試標(biāo)準(zhǔn)有了更直觀的認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)室的師兄師姐也幫了我不少忙