CN101051232A - 导管球囊内压力自动调控仪 - Google Patents
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Abstract
一种导管球囊内压力自动调控仪，包括用于主控的单片机、压力测量调控器、人机交互操作按键、显示器和电源，压力测量调控器与单片机连接并通过管件与导管球囊的测压球囊连接，人机交互操作按键、显示器分别与单片机连接，电源与单片机和压力感应调控器连接，为它们提供工作电流。上述构件既可组装成几部分安装，也可集中于一机壳内安装。此种仪器可实时显示球囊内压力；根据设定的压力模式自动调节球囊内的压力，维持球囊内压力恒定在设定的范围；使球囊在设定的压力下维持一定的时间；可设定连续工作模式，自动在多种工作模式之间转换，不间断连续工作。因此，提高了临床操作的安全性和科研的精确性。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械领域，特别涉及一种医用导管上设置的球囊的内部压力的自动调控装置。
背景技术
在医疗工作中，由于观察和治疗的需要，常将不同的导管置入人体体腔内，例如：置入咽喉部的通气喉罩，置入气管内的气管导管，置入尿道的尿管，置入血管的血管内导管等。由于置入的导管外壁和体腔的内壁常常不能完全吻合，因此在置入导管的适宜位置上常常设置有一个或多个近似球形的球囊。球囊包绕在导管外壁上，有一定的弹性和可扩张性，并通过一根或几根与之相通的输气或输液管道与远端的手动阀相连，通过手动阀和输气或输液管道，注射器内的气体或液体可进出球囊从而改变球囊的大小，使球囊对体腔的内壁施加一定的压力，保证置入的导管的球囊外壁和体腔的内壁表面紧密相贴，增加接触面的密封性，防止漏气、漏液或导管脱落。当向球囊内注入气体和液体时，由于没有进行定量的压力监测，临床上通用的方法是根据推荐的经验容量，或是根据连接在输气或输液导管和手动阀之间的一个与球囊相通的测压球囊的张力来估计球囊内的压力是否合适。由于临床工作的特殊性，患者之间存在个体差异，根据经验向球囊内注入气体/液体往往容易造成球囊内压力过高或过低。在某些情况下，由于特殊气体分子的弥散作用，使导管在使用过程中球囊内的压力还可随时间的延长逐渐增加，由于球囊壁较薄，因此可以认为球囊内的压力就等于球囊对体腔内壁的压力。高压的球囊对体腔内表面的粘膜造成压迫，有证据证明：过高压力的球囊压迫粘膜，短时间内就可以造成组织粘膜缺血、坏死、脱落，严重者甚至可以出现局部溃疡，愈合后形成瘢痕，导致体腔狭窄，对患者造成伤害。而过低的压力可导致管道和体腔之间的密封性下降，造成漏气、漏液或导管脱落，也将增加临床工作的风险。此外，对于长期安置体腔内导管的患者，如长时间手术患者、重症监护室中长期置管的危重患者，由于球囊对体腔粘膜的长期压迫作用，也会造成组织粘膜缺血坏死。因此，即使球囊内压力在安全的范围内也需要定期对球囊进行暂时减压后再恢复充盈状态，以恢复粘膜的正常血供，防止严重并发症发生。
目前，对球囊内压力进行监测的通用设备是一个带手动打气皮囊的弹簧表，当弹簧表与导管的手动阀连通时，可以通过读取刻度的方式读出球囊内的压力数值，也可以通过打气皮囊手工充气或使用放气旋钮手工放气来调节球囊内压力。但是，由于临床工作异常繁忙，这种监测和调节压力的方式在一定程度上加大了工作人员的劳动强度，也影响了压力调节的准确性，因此，在实际工作中应用较少。
中国专利200410022912.5公开了一种插管气囊自动充气机，该充气机包括呼吸机、送气管、呼出管、气管导管和气囊，所述送气管和呼出管一端接呼吸机，另一端相互交汇后与气管导管相接，气囊设于气管导管底端外侧，在送气管之管路上设有一可随呼吸机送气或呼气的自动充气装置，通过气囊气管与气囊连通。自动充气装置有两种形式，一种为机械式结构，一种为电子式结构。该自动充气机虽然可以部分解决气管导管气囊中的上述问题，但在结构和功能上存在以下缺点：1、机械式自动充气装置和电子式自动充气装置均要借助于现有的呼吸机或麻醉机才能完成对球囊的压力调控，因此该充气机不适合于不使用呼吸机或麻醉机的患者和除气管导管之外的其他导管的球囊压力的调控。2、该充气机的充气过程为一动态充气过程，即每一次呼吸都有一次充气、放气过程，虽然从理论上讲通过对气囊的动态充气和放气可减少对气管的压迫，但对气囊实施与呼吸同频率的频繁充气和放气操作本身就可能增加对气管内壁的摩擦和刺激，从而增加患者的不舒适感和心血管方面的反应，甚至有可能增加对气管粘膜的损害，因此其可行性有待于进一步探讨。3、对气囊实施与呼吸同频率的频繁充气和放气操作使得球囊的充盈时间缩短，萎陷时间延长，因此使分泌物或其它异物易于反流入气道，从而增加了误吸和窒息的危险。4、机械式自动充气装置不仅结构较为复杂，而且使用时操作者需通过手动操作改变弹簧的弹力来对气囊内的压力进行调节，操作不方便，精确性较差。5、电子式自动充气装置需要使用两个压力传感器，且内置电路较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种导管球囊内压力自动调控仪，此种仪器不仅适用于多种导管球囊的内压力的实时监测与调控，而且可根据需要设置多种工作模式。
本发明所述导管球囊内压力自动调控仪包括用于主控的单片机、压力测量调控器、人机交互操作按键、显示器和电源，压力测量调控器与单片机连接并通过管件与导管球囊的测压球囊连接，人机交互操作按键、显示器分别与单片机连接，电源与单片机和压力感应调控器连接，为它们提供工作电流。
为了进一步提高安全性和扩充使用功能，本发明所述导管球囊内压力自动调控仪的单片机还连接有报警指示灯、报警扬声器和存储器，单片机上还设置有USB接口，电源设置有电源指示灯。
所述压力测量调控器由压力传感器、程控开关和程控充气泵构成；程控开关与单片机连接，并通过管件与测压球囊和程控充气泵连接，在单片机的控制下处于关闭状态或进气状态或放气状态；程控充气泵与单片机连接，在单片机的控制下对导管球囊进行充气或停止运行；压力传感器安装在连接测压球囊和程控开关的管路上，并与单片机连接，将球囊内的压力信号转变为电信号传送给单片机。
为了满足临床和科研的多种需要，尤其是保证临床治疗和观察的顺利进行，压力测量调控器与测压球囊之间的管路上设置了切换阀，通过调节切换阀，可在对导管球囊自动调控充气放气与手动充气放气之间切换，当切换到手动充气放气时，可用注射器进行充气放气。
上述构件既可组装成几部分安装，也可集中于一机壳内安装，若集中于一机壳安装，所述机壳上开设相应的插孔或/和窗口，显示屏、人机交互操作按键位于机壳表面，单片机、存储器、压力测量调控器放置在机壳内，电源指示灯、报警指示灯和报警扬声器安装在机壳上。同时，压力测量调控器也可单独作为活动的工作模块以插件的方式配置于现有的生命体征监护仪中使用。
本发明所述导管球囊内压力自动调控仪具有以下功能：实时显示球囊内压力；根据设定的压力模式自动调节球囊内的压力，维持球囊内压力恒定在设定的范围；使球囊在设定的压力下维持一定的时间；可设定连续工作模式，自动在多种工作模式之间切换，不间断连续工作(例如：使球囊在某种设定压力下维持一定时间后自动转换到另一种压力状态并维持一定时间；或使球囊在设定压力的充盈状态维持一定时间后自动减低压力在萎陷状态维持一定时间，然后又恢复到设定压力的充盈状态)；可自动以趋势图和数据两种方式记录存储以往设定的工作模式和实际测量数据，方便资料回顾；通过USB接口，下载存储数据，同时上传新工作程序，根据实际工作需要更新仪器内部的***参数；具有在设定报警条件下报警功能，而且可对报警音类型、音量、报警次数、持续时间、间隔时间、报警后无应答处理方式等进行设定；可实时显示电源工作状态；设置有切换阀，可方便在手动和自动两种操作方式之间切换。
本发明所述导管球囊内压力自动调控仪的主要操作方式如下：
1、开机状态下，仪器与测压球囊连接后，通过显示器实时显示球囊内压力。
2、开机状态下，通过点击菜单按键进入“压力模式”菜单，对球囊内的压力进行设定。仪器根据设定的压力，维持球囊内压力恒定。
3、开机状态下，通过点击菜单按键进入“时间模式”菜单，对维持球囊内压力的时间进行设定，仪器根据设定的时间维持球囊内压力。
4、开机状态下，通过点击菜单按键进入“报警模式”菜单，对报警音类型、音量、次数、间隔时间、报警限、报警后无应答处理方式等进行设定。当达到默认报警条件后仪器自动声光报警。通过点击“报警消除”键可消除报警。
5、开机状态下，通过点击菜单按键进入“连续工作模式”菜单，对连续工作模式进行设定或编程。
6、开机状态下，通过点击菜单按键进入“资料回顾”菜单，查阅以往工作过程中相应的压力和时间参数。
7、通过调节压力测量调控器与测压球囊之间的管路上设置的切换阀，在手动充气放气和自动充气放气两种操作方式之间切换。
本发明具有以下有益效果：
1、配置一次性使用管件后可适用于多种导管球囊内压力的实时监测与调控，例如，置入气管内的气管导管，置入尿道的尿管，置入血管的血管内导管等。
2、可实时显示球囊内的压力，因而可克服根据经验和主观判断进行操作的盲目性。
3、可按照设定自动调节球囊内压力和维持该压力恒定的时间，因而提高了临床操作的安全性和科研的精确性，避免了球囊内压力过高或过低、维持时间过长或过短引起的并发症及对患者的伤害，减少了医疗风险和医疗纠纷。
4、由于仪器自动按照设定参数工作并具有报警功能，因而减少了医务人员和科研人员工作的劳动强度，减少了由于管理疏忽和仪器故障造成的不良后果，提高了工作效率，保证了工作安全。
5、可设定多种可自动转换的连续工作模式，使工作模式便于调控和管理，更加科学合理。
6、仪器可自动记录相关回顾性资料，为临床资料的调查和科学研究提供了方便。
7、结构简单，智能化程度更高，体积更小，操作方便，经济实用。
8、设置有在手动充气放气与自动充气放气之间进行切换的切换阀，满足了临床和科研操作中的多种需要。
附图说明
图1是本发明所述导管球囊内压力自动调控仪的一种结构框图；
图2是本发明所述导管球囊内压力自动调控仪的又一种结构框图；
图3是本发明所述压力测量调控器的一种结构简图；
图4是本发明所述导管球囊内压力自动调控仪的一种外形图；
图5是本发明所述导管球囊内压力自动调控仪的另一种外形图；
图6是本发明所述导管球囊内压力自动调控仪的又一种外形图；
图中，1-程控充气泵、2-程控开关、3-压力传感器、4-管接头、5-延长管、6-切换阀、7-测压球囊、8-充气管、9-导管球囊、10-导管、11-机壳、12-显示屏、13-人机交互操作按键、14-内置电源充电插孔、15-电源指示灯、16-报警指示灯、17-报警扬声器、18-USB插孔、19-压力测量调控器。
具体实施方式
实施例1
本实施例所述导管球囊内压力自动调控仪的结构如图1所示，由用于主控的单片机、与单片机连接的压力测量调控器、人机交互操作按键、显示器和电源构成。单片机选用89c52单片机，显示器选用通用点阵液晶显示器(市场上有多种型号的此类显示器出售)。
压力测量调控器的结构如图3所示，由压力传感器3、程控开关2和程控充气泵1构成；程控开关2与单片机连接，并通过管件与测压球囊7和程控充气泵1连接，在单片机的控制下处于关闭状态或进气状态或放气状态；程控充气泵1与单片机连接，在单片机的控制下对导管球囊9进行充气或停止运行；压力传感器3安装在连接测压球囊7和程控开关2的管路上，并与单片机连接，将球囊内的压力信号转变为电信号传送给单片机。压力传感器3、程控开关2和程控充气泵1均由电源提供工作电流。压力传感器3选用CYB23系列隔离式差压变送器(有市售商品)，程控开关2为直动式电磁阀，型号GPF12-10A(有市售商品)；程控充气泵1选用型号为PSF6003的空气泵(有市售商品)。
设计了如图4所述的长方体机壳11，机壳背面设置有一次性电池安装槽(图中未表示出)，可选择使用多种电源供电。机壳尾端设置有内置电源充电插孔14，液晶显示屏12和人机交互操作按键13位于机壳表面，单片机和压力测量调控器的各构件安装在机壳11内。
如图4所示，配置了便于拆卸、组装的管接头4和延长管5，在临床使用时，用于压力测量调控器与测压球囊7的连接。
实施例2
本实施例所述导管球囊内压力自动调控仪的结构如图2所示，主要由用于主控的单片机、与单片机连接的压力测量调控器、人机交互操作按键、显示器、存储器、报警指示灯、报警扬声器和电源构成，电源设置了电源指示灯，单片机上还设置有USB接口。单片机选用89c52单片机，显示器选用通用点阵液晶显示器(市场上有多种型号的此类显示器出售)，存储器有多种市售产品可供选用。
压力测量调控器的结构如图3所示，与实施例1相同。
设计了如图5所述的长方体机壳11，机壳背面设置有一次性电池安装槽(图中未表示出)，可选择使用多种电源供电。机壳尾端设置有内置电源充电插孔14，机壳的底部开有USB插孔18。液晶显示屏12和人机交互操作按键13位于机壳表面，电源指示灯15、报警指示灯16和报警扬声器17安装在机壳的上部。单片机、存储器和压力测量调控器的各构件安装在机壳11内。
如图5所示，配置了便于拆卸、组装的管接头4、延长管5、切换阀6，管接头4和延长管5用于压力测量调控器与测压球囊7的连接，切换阀6安装在延长管5与测压球囊7之间。
实施例3
本实施例所述导管球囊内压力自动调控仪的结构如图2所示，主要由用于主控的单片机、与单片机连接的压力测量调控器、人机交互操作按键、显示器、存储器、报警指示灯、报警扬声器和电源构成，电源设置了电源指示灯，单片机上还设置有USB接口。单片机选用89c52单片机，显示器选用通用点阵液晶显示器(市场上有多种型号的此类显示器出售)，存储器有多种市售产品可供选用。
压力测量调控器的结构如图3所示，与实施例1相同。
如图6所示，单片机、存储器和压力测量调控器19安装在一机箱内，显示器和人机交互操作按键13各自分离放置，电源指示灯15、报警指示灯16和报警扬声器17安装在显示器的外壳上，电源充电插孔14、USB插孔18开设在机箱下部。
如图6所示，配置了便于拆卸、组装的管接头4、延长管5、切换阀6，管接头4和延长管5用于压力测量调控器与测压球囊7的连接，切换阀6安装在延长管5与测压球囊7之间。
Claims (8)
1、一种导管球囊内压力自动调控仪，其特征在于包括用于主控的单片机、压力测量调控器、人机交互操作按键、显示器和电源，压力测量调控器与单片机连接并通过管件与导管球囊的测压球囊连接，人机交互操作按键、显示器分别与单片机连接，电源与单片机和压力感应调控器连接，为它们提供工作电流。
2、根据权利要求1所述的导管球囊内压力自动调控仪，其特征在于单片机还连接有报警指示灯、报警扬声器和存储器，单片机上还设置有USB接口，电源设置有电源指示灯。
3、根据权利要求1或2所述的导管球囊内压力自动调控仪，其特征在于压力测量调控器由压力传感器(3)、程控开关(2)和程控充气泵(1)构成；
程控开关(2)与单片机连接，并通过管件与测压球囊(7)和程控充气泵(1)连接，在单片机的控制下处于关闭状态或进气状态或放气状态；
程控充气泵(1)与单片机连接，在单片机的控制下对导管球囊(9)进行充气或停止运行；
压力传感器(3)安装在连接测压球囊(7)和程控开关(2)的管路上，并与单片机连接，将球囊内的压力信号转变为电信号传送给单片机。
4、根据权利要求1或2所述的导管球囊内压力自动调控仪，其特征在于压力测量调控器与测压球囊之间的管路上设置有在对导管球囊自动调控充气放气与手动充气放气之间切换的切换阀(6)。
5、根据权利要求3所述的导管球囊内压力自动调控仪，其特征在于压力传感器(3)与测压球囊(7)之间的管路上设置有在对导管球囊自动调控充气放气与手动充气放气之间切换的切换阀(6)。
6、根据权利要求1所述的导管球囊内压力自动调控仪，其特征在于还包括机壳(11)，机壳上开有内置电源充电插孔(14)，显示屏(12)、人机交互操作按键(13)位于机壳表面，单片机和压力测量调控器放置在机壳内。
7、根据权利要求2所述的导管球囊内压力自动调控仪，其特征在于还包括机壳(11)，机壳上开有内置电源充电插孔(14)和USB插孔(18)，显示屏(12)、人机交互操作按键(13)位于机壳表面，电源指示灯(15)、报警指示灯(16)和报警扬声器(17)安装在机壳上，单片机、压力测量调控器和存储器放置在机壳内。
8、根据权利要求1或2所述的导管球囊内压力自动调控仪，其特征在于人机交互操作按键和显示器各自分离放置，单片机、压力测量调控器或单片机、存储器、压力测量调控器安装在一机箱内。
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