CN106540362B - 带加热功能的输注***及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带加热功能的输注***及其工作方法，带加热功能的输注***包括输注主机、加热装置以及与输注主机和加热装置电连接的控制装置；加热装置包括柔性加热器，输注主机包括可嵌入柔性加热器的输液管路；控制装置根据用户设置的输液速度预设值和输液温度预设值生成输液速度指令和输液温度指令，并分别下发至输注主机和加热装置；输注主机根据输液速度指令控制液体通过输液管路的输出速度；加热装置根据输液温度指令对输液管路加热，使输液管路内的液体升温。本发明中柔性加热器的设置，通过对嵌入其中的输液管路加热来对注射的液体进行加热，使其达到适当温度再注射进患者体内，减少患者因液体温度过低产生的不适感，提升用户体验。

Description

带加热功能的输注***及其工作方法
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种带加热功能的输注***及其工作方法。
背景技术
临床上，很多药物或血液需要低温保存。在使用时，如果输血、输液液体与人体血液温度的温差太大，可造成病人身体发冷，并引起血管收缩、痉挛、关节酸痛、胃痛等多种并发症，更严重的甚至有可能危及生命。
目前临床上采用水浴加热或缠绕式加温器，将流动的液体温度加热，避免低温液体对人体造成伤害。然而，水浴加热方式中，温度控制精度不准确，且只能在输注前进行加热，不能克服在输注过程中环境对温度的影响。缠绕式加温器需要将输液器或输血器绕在加温器上，易受到管路长度的限制，同时因温度控制没有和液体流动速度关联，不能根据液体流动速度来调整加热温度，可能导致温度不合适。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种可对注射的液体进行加热的带加热功能的输注***及其工作方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种带加热功能的输注***，包括输注主机、加热装置以及与所述输注主机和加热装置电连接的控制装置；所述加热装置包括柔性加热器，所述输注主机包括可嵌入柔性所述加热器的输液管路；
所述控制装置根据用户设置的输液速度预设值和输液温度预设值生成输液速度指令和输液温度指令，并分别下发至所述输注主机和所述加热装置；
所述输注主机根据所述输液速度指令控制液体通过所述输液管路的输出速度；
所述加热装置根据所述输液温度指令对所述输液管路加热，使所述输液管路内的液体升温。
优选地，所述柔性加热器包括条形且柔性的支撑主体、埋设在所述支撑主体内的加热丝；所述支撑主体上设有供所述输液管路嵌入其中的定位槽，所述定位槽沿所述支撑主体的轴向延伸。
优选地，所述支撑主体由柔性硅胶材料制成。
优选地，所述加热装置还包括设置在所述柔性加热器上的温度保护开关。
优选地，所述加热装置还包括连接所述柔性加热器的连接线，所述柔性加热器通过所述连接线与所述控制装置电连接。
优选地，所述控制装置包括用于设置输液速度预设值和输液温度预设值的设置单元、分别与所述设置单元连接的输液控制单元以及加热控制单元；所述输液控制单元连接所述输注主机，所述加热控制单元连接所述加热装置。
优选地，所述输注主机还包括输液泵，所述输液管路的一端连接所述输液泵。
优选地，所述输注主机和控制装置集成为一体机。
本发明还提供一种带加热功能的输注***的工作方法，包括以下步骤：
S1、控制装置根据用户设置的输液速度预设值和输液温度预设值生成输液速度指令和输液温度指令，并分别下发至输注主机和加热装置；
S2、所述输注主机根据所述输液速度指令控制液体通过其输液管路的输出速度；
S3、所述加热装置根据所述输液温度指令对所述输液管路加热，使所述输液管路内的液体升温。
优选地，步骤S3中，在加热控制失效情况下，当输液温度超过输液温度预设值，所述加热装置断开，停止加热。
优选地，所述输液温度预设值为37℃或35-42℃。
本发明中柔性加热器的设置，通过对嵌入其中的输液管路加热来对注射的液体进行加热，使其达到适当温度再注射进患者体内，减少患者因液体温度过低产生的不适感，提升用户体验；对输液管路的加热不受输液管路长度的限制。此外，输液温度可与输液速度相结合，以可根据液体流动速度控制加热温度，获得更适合人体的加热效果。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一实施例的带加热功能的输注***的结构示意图；
图2是图1中柔性加热器的横截面结构示意图；
图3是本发明一实施例的带加热功能的输注***中控制装置的结构框图；
图4是本发明另一实施例的带加热功能的输注***的结构示意图；
图5是本发明一实施例的带加热功能的输注***的工作方法流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明一实施例的带加热功能的输注***，包括输注主机10、加热装置20以及与输注主机10和加热装置20电连接的控制装置30。
其中，输注主机10包括输液管路11，加热装置20包括柔性加热器21，输液管路11可嵌入柔性加热器21内，通过柔性加热器21发热后将热量传导至输液管路11，从而对其中的流通的液体进行加热。柔性加热器21的设置，可方便输液管路11嵌入其中，并可随着输液管路11的柔性而弯曲变形，不对输液管路11加热的同时不影响输液管路11的通畅，且不受输液管路11长度的限制。
工作时，控制装置30根据用户设置的输液速度预设值和输液温度预设值生成输液速度指令和输液温度指令，并分别下发至输注主机10和加热装置20；输注主机10根据输液速度指令控制液体通过输液管路11的输出速度，使其达到预设值；加热装置20根据输液温度指令对输液管路11加热，使输液管路11内的液体升温，达到预设值。
进一步，输注主机10还包括输液泵12。输液管路11的一端连接输液泵12，提供动力驱使液体流动输送，且可控制液体流动速度。输液管路11的另一端为自由端，末端用于插接在患者上，以进行血液、营养液等药液的输送。需要加热时，将输液管路11自由端嵌入柔性加热器21内。
加热装置20中，如图2所示，柔性加热器21包括条形且柔性的支撑主体211、埋设在支撑主体211内的加热丝212。
支撑主体211上设有供输液管路11嵌入其中的定位槽210，输液管路11可从定位槽210的开口进出。定位槽210沿支撑主体211的轴向延伸，使得支撑主体211整体呈一侧开口的管体。定位槽210可对应输液管路11呈圆形，直径可较于输液管路11的外径小，以便将输液管路11限定其中；定位槽210的开口长度较于其内部的直径小，避免输液管路11自行从定位槽210内脱出。
支撑主体211优选由柔性硅胶材料制成，整体可弯曲卷绕，且具有弹性，可变形复原。加热丝212由金属丝形成，其不限于一条，可多条间隔分布在支撑主体211内，在支撑主体211内沿其轴向延伸。
具体地，加热丝212在支撑主体211内靠近定位槽210设置。优选地，多条加热丝212间隔分布在定位槽210四周。
另外，支撑主体211中还设设置至少一个通孔213，通孔平行且位于定位槽210的至少一侧(加热丝212在通孔213和定位槽210之间)，使得支撑主体211为中空结构。通孔213的设置可将支撑主体211的外侧与加热丝212隔开，减少热量传导至支撑主体211的外侧，且方便支撑主体211外侧的握持。
进一步，加热装置20还包括设置在柔性加热器21上的温度保护开关(未图示)。在加热控制单元33的加热控制失效情况下，当温度超过输液温度预设值，温度保护开关自动断开加热电源，使得柔性加热器21停止加热。
加热装置20还包括连接柔性加热器21的连接线22，柔性加热器21通过连接线22与控制装置30电连接；通过控制装置30控制加热装置20的加热启停。连接线22一端固定连接在柔性加热器21上，另一端可插拔连接控制装置30。
如图3所示，控制装置30包括用于设置输液速度预设值和输液温度预设值的设置单元31、分别与设置单元31连接的输液控制单元32以及加热控制单元33；输液控制单元32连接输注主机10，加热控制单元33连接加热装置20。
设置单元31可包括设置面板以及控制中心，设置面板供用户在其上进行输液速度预设值和输液温度预设值的设置；控制中心接收用户的设置后将其分别生成输液速度指令和输液温度指令，并分别通过输液控制单元32和加热控制单元33下发至输注主机10和加热装置20。
输注主机10接收输液速度指令后，根据输液速度指令控制液体通过其输液管路11的输出速度，使其达到预设值。加热装置20接收输液温度指令后，根据输液温度指令控制柔性加热器21加热，从而对嵌入在柔性加热器21中的输液管路11加热，使输液管路11内的液体升温，以达到预设值，如37℃或35-42℃。
另外，输液控制单元32还连接加热控制单元33，使得输液控制速度可与输液温度相结合，以可根据液体流动速度(输液速度)控制加热温度。例如，对于输液速度较大，加热温度可以较高；反之则较低。
控制装置30的各个单元可集成为一体。本实施例中，如图1所示，控制装置30还包括机壳34，设置单元31安装在机壳34上，输液控制单元32和加热控制单元33安装在机壳34内部。
作为选择，如图1所示，本实施例中，输注主机10和控制装置30为独立的两种设备，输注主机10可设置在控制装置30上并与其连接；一个控制装置30可连接一个或多个输注主机10。
在其他实施例中，如图4所示，输注主机10和控制装置30可集成为一体机。
结合图1-5，本发明一实施例的带加热功能的输注***的工作方法，包括以下步骤：
S1、控制装置30根据用户设置的输液速度预设值和输液温度预设值生成输液速度指令和输液温度指令，并分别下发至输注主机10和加热装置20。
用户设置输液速度预设值和输液温度预设值，可通过在控制装置30的设置单元31上设置实现。输液速度预设值具体可根据所输送的液体(血液、药液等)、患者年龄和身体状态而定。输液温度预设值根据人体温度，一般设置为37℃或35-42℃。
设置单元31可包括设置面板以及控制中心，设置面板供用户在其上进行输液速度预设值和输液温度预设值的设置；控制中心接收用户的设置后将其分别生成输液速度指令和输液温度指令，并分别通过输液控制单元32和加热控制单元33下发至输注主机10和加热装置20。
S2、输注主机10根据输液速度指令控制液体通过其输液管路11的输出速度。
其中，输液管路11中液体输出速度可通过输注主机10的输液泵12对应动作实现，使输液速度达到输液速度预设值。
S3、加热装置20根据输液温度指令对输液管路11加热，使输液管路11内的液体升温，达到输液温度预设值。
其中，加热装置20的柔性加热器21加热，将热量传导至嵌入其中的输液管路11，使输液管路11内的液体升温，以达到输液温度预设值，如37℃或35-42℃之间的任意温度值。
进一步地，步骤S3中，在加热控制单元33的加热控制失效情况下，当输液温度超过输液温度预设值，温度保护开关自动断开加热电源，加热装置20断开，使得柔性加热器21停止加热，避免液体继续升温。
另外，步骤S2和S3中，输液控制速度可与输液温度相结合，以可根据液体流动速度(输液速度)控制加热温度。例如，对于输液速度较大，加热温度可以较高；反之则较低。
本发明的带加热功能的输注***及其工作方法中，控制装置30对加热装置20的控制优选PID控制方式，其原理可参考图4所示。
其中，输入：控制偏差e(t)＝r(t)-y(t)，其中r(t)为输液温度预设值，y(t)为被调量，即被控对象当前温度，本发明被控对象为加热丝212(如图2)；
输出：控制偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)的线性组合u(t)
Figure BDA0001158957820000081
上式中K为比例系数，TI为积分时间常数，TD为微分时间常数。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种带加热功能的输注***，其特征在于，包括输注主机、加热装置以及与所述输注主机和加热装置电连接的控制装置；所述加热装置包括柔性加热器，所述输注主机包括可嵌入柔性所述加热器的输液管路；
所述控制装置根据用户设置的输液速度预设值和输液温度预设值生成输液速度指令和输液温度指令，并分别下发至所述输注主机和所述加热装置；
所述输注主机根据所述输液速度指令控制液体通过所述输液管路的输出速度；
所述加热装置根据所述输液温度指令对所述输液管路加热，使所述输液管路内的液体升温；
其中，所述输注主机和所述控制装置为独立的两种设备，所述输注主机设置在所述控制装置上并与其连接；一个控制装置连接一个或多个输注主机；
所述加热装置还包括连接所述柔性加热器的连接线，所述连接线一端固定连接在所述柔性加热器上，另一端通过插拔连接所述控制装置；
所述柔性加热器包括条形且柔性的支撑主体、埋设在所述支撑主体内的加热丝；所述支撑主体上设有供所述输液管路嵌入其中的定位槽，所述定位槽沿所述支撑主体的轴向延伸；
所述支撑主体中还设置至少一个通孔，所述通孔平行且位于所述定位槽的至少一侧，所述加热丝在所述通孔和所述定位槽之间，使得所述支撑主体为中空结构，所述通孔的设置可将所述支撑主体的外侧与所述加热丝隔开。
2.根据权利要求1所述的带加热功能的输注***，其特征在于，所述支撑主体由柔性硅胶材料制成。
3.根据权利要求1所述的带加热功能的输注***，其特征在于，所述加热装置还包括设置在所述柔性加热器上的温度保护开关。
4.根据权利要求1所述的带加热功能的输注***，其特征在于，所述控制装置包括用于设置输液速度预设值和输液温度预设值的设置单元、分别与所述设置单元连接的输液控制单元以及加热控制单元；所述输液控制单元连接所述输注主机，所述加热控制单元连接所述加热装置。
5.根据权利要求1所述的带加热功能的输注***，其特征在于，所述输注主机还包括输液泵，所述输液管路的一端连接所述输液泵。
6.一种带加热功能的输注***的工作方法，包括输注主机、加热装置以及与所述输注主机和加热装置电连接的控制装置；所述加热装置包括柔性加热器，所述输注主机包括可嵌入柔性所述加热器的输液管路，其特征在于，包括以下步骤：
S1、控制装置根据用户设置的输液速度预设值和输液温度预设值生成输液速度指令和输液温度指令，并分别下发至输注主机和加热装置；
S2、所述输注主机根据所述输液速度指令控制液体通过其输液管路的输出速度；
S3、所述加热装置根据所述输液温度指令对所述输液管路加热，使所述输液管路内的液体升温；
其中，所述输注主机和所述控制装置为独立的两种设备，所述输注主机设置在所述控制装置上并与其连接；一个控制装置连接一个或多个输注主机；
所述加热装置还包括连接所述柔性加热器的连接线，所述连接线一端固定连接在所述柔性加热器上，另一端通过插拔连接所述控制装置；
所述柔性加热器包括条形且柔性的支撑主体、埋设在所述支撑主体内的加热丝；所述支撑主体上设有供所述输液管路嵌入其中的定位槽，所述定位槽沿所述支撑主体的轴向延伸；
所述支撑主体中还设置至少一个通孔，所述通孔平行且位于所述定位槽的至少一侧，所述加热丝在所述通孔和所述定位槽之间，使得所述支撑主体为中空结构，所述通孔的设置可将所述支撑主体的外侧与所述加热丝隔开。
7.根据权利要求6所述的工作方法，其特征在于，步骤S3中，在加热控制失效情况下，当输液温度超过输液温度预设值，所述加热装置断开，停止加热；
所述输液温度预设值为37℃或35-42℃。
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