CN108030966B - 一种智能胸腔引流装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，公开了一种智能胸腔引流装置，其在引流瓶上设置有负压装置、用于与引流管连接的进液端、用于感应引流瓶中积液量的液位感应器，用于拍摄引流瓶内部状态的摄像头以及控制器和蓄电池，进液端上设置有流速控制机构；控制器可通过液位感应器反馈的信号计算出引流瓶中的积液增量，并可基于积液增量及预设的引流量、引流时间对负压装置、流速控制机构的工作状态进行调控，实现定时引流、定量引流。本智能胸腔引流装置采用智能化设计，可对引流状态进行自动控制，能够实现定时定量引流，减少了人为操作环节，可避免人为操作不当所带来的不利影响，同时避免了引流瓶中积液溢出的弊端，尤其适用于胸腔大量积液的临床引流。

Description

一种智能胸腔引流装置

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，尤其涉及一种在临床用于胸膜腔积液引流操作的装置。

背景技术

胸腔积液是临床上较为常见的病症，肺部多种疾病如炎症、恶性肿瘤、结核、真菌等都可以引起胸腔积液，而肺外疾病如心功能衰竭、肝硬化、心包积液、腹腔恶性肿瘤、胰腺炎、肾病综合征、营养不良、胸部外伤等也均为胸腔积液产生的常见病因，当患者胸腔积液量大时，将压迫肺脏、心脏，患者感到气急、胸闷、低氧血症甚至呼吸衰竭，因此，临床处理时必须首先对胸腔积液进行充分引流。

目前的胸腔引流大都是借助引流管、引流瓶及负压瓶等构成的引流装置来完成，这类引流装置虽然结构简易，但功能相对单一，智能化程度较低，使得引流过程都需要人为的进行观察与控制，人工劳动强度高且容易出现纰漏而影响引流效果，给临操作带来很大的不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用方便，功能丰富，智能化程度高，可避免引流过程中发生的情况，有利于保证并提高临床引流效果的智能胸腔引流装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能胸腔引流装置，其包括一采用透明材料制成而呈圆柱形的引流瓶，引流瓶上端连接有一负压装置，引流瓶的上部一侧设有用于与引流管连接的进液端，引流瓶中设置有一用于感应引流瓶中积液量的液位感应器，引流瓶的外部一侧设置有用于拍摄引流瓶内部状态的摄像头，引流瓶外部另设置有控制器和蓄电池，所述的进液端上设置有一流速控制机构，所述的控制器可获取液位感应器与摄像头反馈的信号并可控制负压装置和流速控制机构的工作状态，控制器另连接有控制面板、无线传输模块及声光报警器；借助控制面板可将引流量、引流时间预设在控制器中，控制器可通过液位感应器连续反馈的信号计算出引流瓶中的积液增量，控制器可基于预设的引流量、引流时间和计算获得的积液增量对负压装置、流速控制机构的工作状态进行调控，实现定时引流、定量引流；控制器可经无线传输模块与第三方设备进行无线连接，使得第三方设备能够获取控制器中掌握的数据并可对控制器实施远程控制，所述的第三方设备包括监护中心控制设备、智能手机和病房内多媒体设备；经控制面板可向控制器输入流速调节指令，控制器可基于流速调节指令来控制流速控制机构的工作状态，即调节引流管中的积液流速。

所述的控制器上设有内存卡及数据接口，内存卡可存储控制器中直接获得及计算出的数据；数据接口用于将内存卡内的数据导出。

所述的引流瓶下端与一底座组合连接，该底座上设有水平仪。

所述的流速控制机构由一流速阀和一电机装置构成；所述的流速阀包括一阀体，阀体内设有一呈柱形的阀腔，壳体的两侧分别设有与阀腔相通而用于连接引流管与进液端的接头；阀腔内设有一可轴向移动的柱塞，当柱塞位于阀腔下端时两接头被柱塞隔离，当柱塞由阀腔下端向上移动时两接头将连通且连通越来越充分，当柱塞向上移动至阀腔上端时两接头完全连通；阀体上端设有一与阀腔相通的螺孔，一螺杆与螺孔螺纹配合，螺杆的下端与柱塞固定连接，螺杆的上端与位于阀体上方的旋钮固定连接；电机装置包括一与控制器相连的低速电机，控制器可控制低速电机的转向与旋转角度；低速电机的输出轴上连接有一旋转套，旋转套内限定有一用于卡持旋钮的卡持座，卡持座可沿旋转套轴内移动但不会从旋转套尾端滑脱，旋转套内设有驱使卡持座复位至旋转套尾端的复位弹片；低速电机与一安置架固定连接，安置架上设有用于与阀体卡固组合的卡持机构；当卡持机构与阀体组合后，卡持座将旋钮卡持而可带动旋钮转动。

本智能胸腔引流装置的操作方法及工作原理为：

将引流瓶放置在地面，将引流管与进液端连接，采用常规引流操作实施穿刺，即将引流管的前端与患者待引流的腔室连通并对引流管前端进行固定，根据患者情况将欲要引流积液的引流量和引流时间经控制面板预设在控制器中；当达到引流时间时，控制器将使负压装置开始工作而为引流瓶提供负压，同时调控流速控制机构的工作状态使引流管与引流瓶连通，此时引流便开始，即实现定时引流；在引流过程中，液位感应器向控制器实时反馈引流瓶中积液的液位变化情况，控制器将计算出的积液增量与预设的引流量进行比较，当到达预设引流量时控制器将使负压装置停止工作，并调控流速控制机构的工作状态使引流管保持截止状态，防止引流瓶及引流管中的积液回流，即实现定量引流；在引流过程中，医护人员或病人家属可通过监护中心控制设备和智能手机来了解实时引流情况，并可向控制器发送相应的指令来调节引流状态。

本智能胸腔引流装置与现有常规引流装置相比，其具有如下有益效果：

本智能胸腔引流装置采用智能化设计，可自动控制引流的进行与结束，能够实现定时定量引流，减少了人为操作环节，可避免人为操作不当所带来的不利影响，同时避免了传统负压引流时引流瓶中积液容易溢出的弊端；其对引流时间和引流量的控制是基于智能系统得以实现，相较人为观察操作更加准确，有利于保证引流效果；本智能胸腔引流装置可与第三方设备进行无线连接，使得医护人员及陪护人员获知引流进行情况更加及时快捷，对引流状态的调节更加灵活便捷；与此同时，当本智能胸腔引流装置在临床用于大量胸腔积液引流时，可同时设置多次引流参数，智能胸腔引流装置根据预设的引流参数对自动完成每次引流操作，所表现出的优势更为突出。

附图说明

图1为智能胸腔引流装置的结构示意图。

图2为智能胸腔引流装置进一步改进后的结构示意图。

图3为智能胸腔引流装置的控制原理图。

图4为流速控制机构的结构示意图。

图5为流速控制机构中电机装置与流速阀的分离状态示意图。

图中，1、液位感应器，2、控制面板，3、控制器，4、无线传输模块，5、声光报警器，6、蓄电池，7、摄像头，8、引流管，9、流速控制机构，10、进液端，11、负压装置，12、引流瓶，13、水平仪，14、底座，15、数据接口，16、内存卡，17、接头，18、卡持机构，19、柱塞，20、阀腔，21、螺孔，22、旋转套，23、安置架，24、低速电机，25、复位弹片，26、卡持座，27、旋钮，28、螺杆，29、阀体。

具体实施方式

本发明公开的一种智能胸腔引流装置，其包括一采用透明材料制成的引流瓶12；所述的引流瓶12呈圆柱形，内部容腔用于容纳引流积液；所述的引流瓶12上端连接有一负压装置11，所述的引流瓶12的上部一侧设有用于连接引流管8的进液端10，所述的进液端10上设置有一用于调节引流管8与引流瓶12连通状态的流速控制机构9；所述的引流瓶12中设置有一用于感应引流瓶12中积液量的液位感应器1；所述的引流瓶12外部一侧设置有用于拍摄引流瓶12内部状态的摄像头7，引流瓶12外部另设置有控制器3和蓄电池6；所述的控制器3可获取液位感应器1与摄像头7反馈的信号并可控制负压装置11和流速控制机构9的工作状态，控制器3另连接有控制面板2、无线传输模块4及声光报警器5；借助控制面板2可将引流量、引流时间预设在控制器3中，控制器3可通过液位感应器1连续反馈的信号计算出引流瓶12中的积液增量，即实际引流量，控制器3可基于预设的引流量、引流时间和计算获得的积液增量对负压装置11、流速控制机构9的工作状态进行调控，实现定时引流、定量引流；控制器3可经无线传输模块4与第三方设备进行无线连接，使得第三方设备能够获取控制器3中掌握的数据并可对控制器3实施远程控制，所述的第三方设备包括监护中心控制设备、智能手机和病房内多媒体设备；经控制面板2可向控制器3输入流速调节指令，控制器3可基于流速调节指令来控制流速控制机构9的工作状态，即调节引流管8中的积液流速。

本智能胸腔引流装置的操作方法及工作原理为：

将引流瓶12放置在地面，将引流管8与进液端10连接，采用常规引流操作实施穿刺，即将引流管8的前端与患者待引流的腔室连通并对引流管8前端实施固定，根据患者情况将欲要引流积液的引流量和引流时间经控制面板2预设在控制器3中；当达到引流时间时，控制器3将使负压装置11开始工作而为引流瓶12提供负压，同时调控流速控制机构9的工作状态使引流管8与引流瓶12保持导通状态，此时引流便开始，即实现定时引流；在引流过程中，液位感应器1向控制器3实时反馈引流瓶12中积液的液位变化情况，控制器3将计算出的积液增量与预设的引流量进行比较，当到达预设引流量时控制器3将使负压装置11停止工作，并调控流速控制机构9的工作状态使引流管8与引流瓶12断开，此时引流管8中的积液不再向引流瓶12中流动，且可防止引流瓶12及引流管8中的积液回流，即实现定量引流；所述的负压装置11、液位感应器1、摄像头7、控制器3及声光报警器5由电源提供工作电流。

本智能胸腔引流装置在引流过程中，可通过控制面板2向控制器3输入流速调节指令，比如流速增大或流速减小，控制器3根据所获得的流速调节指令来对流速控制机构9的工作状态进行调控，即调节引流管8与引流瓶12的连通状态，使引流管8中的积液流速增大或减小，由此可保证引流效果且可防止引流过快给患者带来不适。

本智能胸腔引流装置在临床引流过程中，可通过无线传输模块4与监护中心控制设备进行匹配，由此医护人员可通过监护中心控制设备便捷的获取实时引流情况，并可根据引流情况对控制器3进行远程控制，即及时调节引流状态；与此同时，通过智能手机可与智能胸腔引流装置经无线传输模块4进行匹配，由此一来，医护人员即使不在引流装置的旁边，也可实时的了解引流的进行情况并方便的多引流状态进行调整；另外，随着病房环境的不断提升，有些病房内配备有电视机等多媒体设备，本智能胸腔引流装置亦可与病房内多媒体设备进行无线数据传输，由此一来，当病房内实施引流的病例较多时，在查房时医护人员只需经多媒体设备即可方便的了解每个病例的引流情况，方便快捷。

本智能胸腔引流装置在临床使用时，如病例为大量胸腔积液，这种情况往往需要分次引流，由此可将每次引流的引流时间、引流量预设在控制器3，控制器3即可按预设的引流数据来自动进行每次引流，大大减轻了人为操作负担，也避免了人为操作不当所带来的风险。

在本智能胸腔引流装置中，负压装置11与引流瓶12上端连接，其用于为引流瓶12内部提供负压，基于负压装置11的设置用意，其采用现有的负压泵装置进行实施，并且随着技术的不断改进，部分负压泵装置具有恒压输出的功能，选用这类负压泵装置应用于本智能胸腔引流装置中，可进一步提升本智能胸腔引流装置的临床使用效果。

在本智能胸腔引流装置中，流速控制机构9安设在进液端10上，其主要用于控制引流管8与引流瓶12的连通状态，可起到控制引流的启停及调节引流速度的功能；由此来看，流速控制机构9可采用现有的电磁阀，而在现有技术中，控制器3控制电磁阀开度大小的应用是非常成熟与常见的。

在本智能胸腔引流装置中，控制器3需具备通过液位感应器1连续反馈的信号计算出引流瓶12中的积液增量的功能要求，在临床引流过程中，积液量大都以体积形式进行描述，液位感应器1可向控制器3反馈引流瓶12中积液的液位变化，因此控制器3可获得引流期间积液的液位高度增量，同时由于引流瓶12呈圆柱形且其横截面面积是恒定与明确的，故控制器3在掌握上述基础数据的情况下计算出积液增量是很容易实现的。

在本智能胸腔引流装置中，控制器3连接有声光报警器5，智能胸腔引流装置在临床在引流过程中可通过声光报警器5来表达引流状态，如可通过不同颜色的指示灯表达未引流、引流中、引流结束等状态，当引流状态发生变化或智能胸腔引流装置发生故障时还可通过声音向操作者及时的反馈。

本智能胸腔引流装置采用智能化设计，可自动控制引流的进行与结束，能够实现定时定量引流，减少了人为操作环节，可避免人为操作不当所带来的不利影响；其对引流时间和引流量的控制是基于智能系统得以实现，相较人为观察操作更加准确，有利于保证引流效果；本智能胸腔引流装置可与第三方设备进行无线连接，使得医护人员及陪护人员获知引流进行情况更加及时快捷，对引流状态的调节更加灵活便捷；与此同时，当本智能胸腔引流装置在临床用于大量胸腔积液引流时，可同时设置多次引流参数，智能胸腔引流装置根据预设的引流参数对自动完成每次引流操作，所表现出的优势更为突出。

进一步而言，所述的控制器3上设有内存卡16及数据接口15，内存卡16可存储控制器3中直接获得及计算出的数据，比如由摄像头7获取的引流过程视频数据、基于液位传感器反馈信号所计算出的引流瓶12内积液增量变化数据、引流量与引流时间等引流预设数据等等；数据接口15用于将内存卡16内的数据导出，以方便医疗单位集中存储，提高医疗操作的可追溯性。

进一步而言，所述的引流瓶12下端与一底座14组合连接，该底座14上设有水平仪13，由此一来，底座14可为引流瓶12提供稳定有力的支撑，避免在引流过程中引流瓶12歪倒或倾斜；底座14上设有水平仪13，在临床使用时，可根据水平仪13来调节底座14至水平状态，在此状态下可最大限度的提高液位传感器输出信号的准确性，提高定量引流的精确度。

进一步而言，在前述的智能胸腔引流装置中，流速控制机构9安设在进液端10上，可起到控制引流的启停及调节引流速度的功能，在前述描述中已经阐明，流速控制机构9可采用电磁阀，但存在的问题是，胸腔内产生的积液往往含有多种杂质而呈粘稠状，很容易使电磁阀工作不稳定、调节精度下降，严重时甚至堵塞，从而需要经常的更换电磁阀，但电磁阀价格相对较高的精密装置，使得本智能胸腔引流装置的使用成本显著提高；与此同时，更换电池阀是较为专业的操作，且步骤较为繁琐，使得本智能胸腔引流装置的使用不够灵活；基于上述原因，本发明还提供了一种结构科学，使用成本低廉，极其适于在前述智能胸腔引流装置中实施应用的流速控制机构9；该流速控制机构9的具体结构为：

所述的流速控制机构9包括一流速阀和一电机装置构成；所述的流速阀包括一阀体29，阀体29内设有一呈柱形的阀腔20，壳体的两侧分别设有与阀腔20相通而用于连接引流管8与进液端10的接头17；阀腔20内设有一可轴向移动的柱塞19，当柱塞19位于阀腔20下端时两接头17被柱塞19隔离，当柱塞19由阀腔20下端向上移动时两接头17将连通且连通越来越充分，当柱塞19向上移动至阀腔20上端时两接头17完全连通；阀体29上端设有一与阀腔20相通的螺孔21，一螺杆28与螺孔21螺纹配合，螺杆28的下端与柱塞19固定连接，螺杆28的上端与位于阀体29上方的旋钮27固定连接；电机装置包括一与控制器3相连的低速电机24，控制器3可控制低速电机24的转向与旋转角度；低速电机24的输出轴上连接有一旋转套22，旋转套22内限定有一用于卡持旋钮27的卡持座26，卡持座26可沿旋转套22轴内移动但不会从旋转套22尾端滑脱，旋转套22内设有驱使卡持座26复位至旋转套22尾端的复位弹片25；低速电机24与一安置架23固定连接，安置架23上设有用于与阀体29卡固组合的卡持机构18；当卡持机构18与阀体29组合后，卡持座26将旋钮27卡持而可带动旋钮27转动。

由此一来，当将电机装置与流速阀组合在一起后，利用控制器3控制低速电机24的工作状态，低速电机24便可通过卡持座26驱动旋钮27进行旋转，由此调节柱塞19的位置，起到调节引流管8与进液端10连通状态及调节引流速度目的；首先来讲，流速阀所采用的结构简单精巧，不易发生调节精度降低及堵塞的情况，其次来讲，流速阀与电机装置采用组合设计，且组装分离的操作极其简单，即使流速阀发生精度降低或堵塞的情况，更换也非常方便，常人均可操作，而电机装置可持久使用；

本发明所提供的流速控制机构9结构简单，组合方便，使用成本低廉，流量调节精度高，相应快，可克服以往同类产品所表现出的不足。

Claims (1)

1.一种智能胸腔引流装置，包括一采用透明材料制成而呈圆柱形的引流瓶，其特征在于：所述的引流瓶上端连接有一负压装置，引流瓶的上部一侧设有用于与引流管连接的进液端，引流瓶中设置有一用于感应引流瓶中积液量的液位感应器，引流瓶的外部一侧设置有用于拍摄引流瓶内部状态的摄像头，引流瓶外部另设置有控制器和蓄电池，所述的进液端上设置有一流速控制机构，所述的控制器可获取液位感应器与摄像头反馈的信号并可控制负压装置和流速控制机构的工作状态，控制器另连接有控制面板、无线传输模块及声光报警器；借助控制面板可将引流量、引流时间预设在控制器中，控制器可通过液位感应器连续反馈的信号计算出引流瓶中的积液增量，控制器可基于预设的引流量、引流时间和计算获得的积液增量对负压装置、流速控制机构的工作状态进行调控，实现定时引流、定量引流；控制器可经无线传输模块与第三方设备进行无线连接，使得第三方设备能够获取控制器中掌握的数据并可对控制器实施远程控制，所述的第三方设备包括监护中心控制设备、智能手机和病房内多媒体设备；经控制面板可向控制器输入流速调节指令，控制器可基于流速调节指令来控制流速控制机构的工作状态，即调节引流管中的积液流速；

所述的流速控制机构由一流速阀和一电机装置构成；所述的流速阀包括一阀体，阀体内设有一呈柱形的阀腔，壳体的两侧分别设有与阀腔相通而用于连接引流管与进液端的接头；阀腔内设有一可轴向移动的柱塞，当柱塞位于阀腔下端时两接头被柱塞隔离，当柱塞由阀腔下端向上移动时两接头将连通且连通越来越充分，当柱塞向上移动至阀腔上端时两接头完全连通；阀体上端设有一与阀腔相通的螺孔，一螺杆与螺孔螺纹配合，螺杆的下端与柱塞固定连接，螺杆的上端与位于阀体上方的旋钮固定连接；电机装置包括一与控制器相连的低速电机，控制器可控制低速电机的转向与旋转角度；低速电机的输出轴上连接有一旋转套，旋转套内限定有一用于卡持旋钮的卡持座，卡持座可沿旋转套轴内移动但不会从旋转套尾端滑脱，旋转套内设有驱使卡持座复位至旋转套尾端的复位弹片；低速电机与一安置架固定连接，安置架上设有用于与阀体卡固组合的卡持机构；当卡持机构与阀体组合后，卡持座将旋钮卡持而可带动旋钮转动。

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