一种表面大创伤快速压力止血给药检测微系统及实现方法与流程

1.本发明涉及创面止血微系统技术，具体涉及一种表面大创伤快速压力止血给药检测微系统及其实现方法。


背景技术：

2.在战场、地震、火灾、手术等应急环境下，对伤员所受创伤进行及时的止血、消杀处置可以大幅减小死亡率，因此止血消杀微系统的研究具有重要意义。当前使用的止血方法主要是止血带、止血剂、止血粉末等，需要人工施加且止血速度慢并且不具备检测功能，造成患者因止血不及时或大面积感染错过最佳治疗时间；而电激励止血与冷凝止血法则需要较大的设备提供能源，不易携带。


技术实现要素：

3.针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种表面大创伤快速压力止血给药检测微系统及其实现方法，应用于突发、无缝合条件环境下的自主充气加压止血及给药装置，不仅满足了应急环境下黄金一小时快速加压止血的要求，还满足以压力给药进行消毒杀菌的要求，同时有压力和温度检测模块实时观测伤口愈合情况，增加了止血的效果，缩短了伤口愈合的时间。
4.本发明的一个目的在于提出一种表面大创伤快速压力止血给药检测微系统。
5.本发明的表面大创伤快速压力止血给药检测微系统包括：柔性pcb板、信号采集器、处理器、显示器、蓝牙模块、压力气囊隔离机构、小气囊、大气囊、温度传感器、薄膜压力传感器、释药薄膜、释药单元和生物兼容可溶性薄膜；其中，在柔性pcb板上设置有信号采集器、处理器、显示器和蓝牙模块，信号采集器连接至处理器，处理器分别连接至显示器和蓝牙模块；
6.压力气囊隔离机构包括按压盘、中心杆、压杆限位销、压杆限位槽、按压盘密封圈、弹性垫圈、大气囊安装盘、小气囊安装盘和固液隔离密封圈；按压盘的下表面中心设置有同轴的中心杆，在按压盘下且位于中心杆的顶端固定有压杆限位销，在中心杆外套设有同轴的压杆限位槽，压杆限位槽的内部空腔的直径大于压杆限位销的长度，压杆限位槽的表面开口部分直径大于压杆限位销的长度，部分直径小于压杆限位销的长度；压杆限位槽内的底部且套在中心杆外设置有弹性垫圈，弹性垫圈和压杆限位槽的中心均具有通孔；弹性垫圈的自由高度与压杆限位销的高度之和大于压杆限位槽的深度；在压杆限位槽外的底部设置有与中心杆同轴的大气囊安装盘和小气囊安装盘，大气囊安装盘和小气囊安装盘的中心均具有通孔，小气囊安装盘位于大气囊安装盘之下，大气囊安装盘的下表面与小气囊安装盘的上表面之间设置有将二者连接为一体的连接圆筒，连接圆筒的内部具有与中心杆同轴的通孔，中心杆从按压盘的下表面贯穿压杆限位槽机构、密封圈、弹性垫圈、大气囊安装盘、连接圆筒和小气囊安装盘内的通孔；连接圆筒的侧壁上设置有多个进液口，小气囊安装盘中心的通孔作为出液口，在进液口上设置有固液隔离密封圈；小气囊的开口对正出液口，安
装在小气囊安装盘的下表面；大气囊包裹小气囊及小气囊安装盘并使得大气囊的开口覆盖过连接圆筒上的进液口，安装在大气囊安装盘的边缘；小气囊中装有硫酸铝溶液；大气囊中装有碳酸氢钠固体；中心杆的顶端穿过柔性pcb板的表面，按压盘和压杆限位槽位于柔性pcb板之上，按压盘的下表面与压杆限位槽的上表面之间设置有环形的按压盘密封圈，按压盘密封圈同轴地套在中心杆外；大气囊安装盘、小气囊安装盘和大气囊位于柔性pcb板之下；
7.在大气囊的外表面分别设置有温度传感器和薄膜压力传感器，温度传感器和薄膜压力传感器分别连接至信号采集器；在大气囊外的下表面贴敷有释药薄膜；在释药薄膜的下表面设置有分布均匀的多个释药单元，释药单元嵌入至释药薄膜内；在释药薄膜的下表面形成生物兼容可溶性薄膜覆盖多个释药单元；
8.在使用前，向下按压按压盘并旋转中心杆使得压杆限位销经过压杆限位槽表面开口的直径大的部分进入至压杆限位槽内，再旋转中心杆使得压杆限位销位于压杆限位槽表面开口的直径小的部分之下，从而将压杆限位销限定在压杆限位槽内；此时中心杆的底端位于固液隔离密封圈之上，压杆限位销的底表面与压杆限位槽的底面之间的距离大于中心杆的底端与固液隔离密封圈的上表面之间的距离；
9.使用时，将生物兼容可溶性薄膜贴于伤口的表面，向下按压按压盘至中心杆的底端与固液隔离密封圈接触，使得固液隔离密封圈破碎，进液口被打开，小气囊中装有的硫酸铝溶液通过出液孔流经连接圆筒的侧壁上的多个进液口至大气囊内，与大气囊中的碳酸氢钠固体接触发生反应，使得在大气囊中产生大量二氧化碳气体，给大气囊充气加压，压力使得小气囊中的硫酸铝溶液进一步流出，充分反应；大气囊产生的压力使得表面大创伤快速压力止血给药检测微系统贴敷在皮肤表面，压紧伤口，进行压力止血；生物兼容可溶性薄膜在贴到皮肤表面时溶解，使得释药单元与皮肤直接接触，药物直接释放到伤口表面，从而同时实现压力止血和药物消毒杀菌的作用；薄膜压力传感器和温度传感器实时检测大气囊的压力和伤口表面的温度，由信号采集器采集传输至处理器；处理器将结果传输至显示器显示，并通过蓝牙模块将信息传输至远端的手机，用户通过手机查看压力和温度；在使用后，柔性pcb板及在其上设置的信号采集器、处理器、显示器和蓝牙模块回收，再次重复使用。
10.柔性印刷电路pcb(printed circuit board)板采用柔性材料，聚酰亚胺薄膜或聚脂薄膜。
11.弹性垫圈的材料采用海绵或乳胶。
12.释药单元包括储药容器和药物，储药容器呈碗状，内部盛装有药物，储药容器的开口朝下，由覆盖在释药薄膜的下表面的生物兼容可溶性薄膜将药物封装在储药容器内。
13.本发明的另一个目的在于提出一种表面大创伤快速压力止血给药检测微系统的实现方法。
14.本发明的表面大创伤快速压力止血给药检测微系统的实现方法，包括以下步骤：
15.1)在使用前，向下按压按压盘并旋转中心杆使得压杆限位销经过压杆限位槽表面开口的直径大的部分进入至压杆限位槽内，再旋转中心杆使得压杆限位销位于压杆限位槽表面开口的直径小的部分之下，从而将压杆限位销限定在压杆限位槽内；此时中心杆的底端位于固液隔离密封圈之上，压杆限位销的底表面与压杆限位槽的底面之间的距离大于中心杆的底端与固液隔离密封圈的上表面之间的距离；
16.2)使用时，将生物兼容可溶性薄膜贴于伤口的表面；
17.3)向下按压按压盘至中心杆的底端与固液隔离密封圈接触，使得固液隔离密封圈破碎，进液口被打开，小气囊中装有的硫酸铝溶液通过出液孔流经连接圆筒的侧壁上的多个进液口至大气囊内，与大气囊中的碳酸氢钠固体接触发生反应，使得在大气囊中产生大量二氧化碳气体，给大气囊充气加压，压力使得小气囊中的硫酸铝溶液进一步流出，充分反应；
18.4)大气囊产生的压力使得表面大创伤快速压力止血给药检测微系统贴敷在皮肤表面，压紧伤口，进行压力止血；
19.5)生物兼容可溶性薄膜在贴到皮肤表面时溶解，使得释药单元与皮肤直接接触，药物直接释放到伤口表面，从而同时实现压力止血和药物消毒杀菌的作用；
20.6)薄膜压力传感器和温度传感器实时检测大气囊的压力和伤口表面的温度，由信号采集器采集传输至处理器；处理器将结果传输至显示器显示，并通过蓝牙模块将信息传输至远端的手机，用户通过手机查看压力和温度；
21.7)在使用后，柔性pcb板及在其上设置的信号采集器、处理器、显示器和蓝牙模块回收，再次重复使用。
22.进一步，用户通过压力和温度，确保压力足够止血，通过伤口周围表面变化判断伤口炎症的状态，进而判断愈合情况。
23.本发明的优点：
24.本发明不仅满足在应急环境下的压力止血的效果，且作用方式简单，设备体积小，便于携带；本发明采用碳酸氢钠和硫酸铝反应产生二氧化碳进行自主加压止血，同时压力辅助释药机构在止血过程中能够释放药物，不仅能够加快止血速度且可附加杀菌消毒的功效；此外，本发明设置有薄膜压力传感器和温度传感器，实时监测压力与伤口表面的温度，确保压力足够止血，通过伤口周围表面变化判断伤口炎症的状态，进而判断愈合情况；同时，本发明具有可重复使用、低电压驱动、生物兼容性好和易携带等特点。
附图说明
25.图1为本发明的表面大创伤快速压力止血给药检测微系统的一个实施例在使用前压缩状态的示意图；
26.图2为本发明的表面大创伤快速压力止血给药检测微系统的一个实施例的爆炸图；
27.图3为本发明的表面大创伤快速压力止血给药检测微系统的一个实施例的压力气囊隔离机构的示意图，其中，(a)为外部示意图，(b)为爆炸图；
28.图4为本发明的表面大创伤快速压力止血给药检测微系统的一个实施例的压力气囊隔离机构的剖面爆炸图；
29.图5为本发明的表面大创伤快速压力止血给药检测微系统的一个实施例的气囊的示意图，其中，(a)为外部示意图，(b)为爆炸图；
30.图6为本发明的表面大创伤快速压力止血给药检测微系统的一个实施例的释药薄膜的示意图。
具体实施方式
31.下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。
32.如图1所示，本实施例的本发明的表面大创伤快速压力止血给药检测微系统包括：柔性pcb板1、信号采集器、处理器、显示器、蓝牙模块、压力气囊隔离机构2、小气囊3、大气囊4、温度传感器、薄膜压力传感器5、释药薄膜6、释药单元7和生物兼容可溶性薄膜8；其中，在柔性pcb板上设置有信号采集器、处理器、显示器和蓝牙模块，信号采集器连接至处理器，处理器连分别接至显示器和蓝牙模块；
33.如图2至图5所示，压力气囊隔离机构包括按压盘21、中心杆22、压杆限位销23、压杆限位槽24、按压盘密封圈25、弹性垫圈26、大气囊安装盘27、小气囊安装盘28和固液隔离密封圈29；按压盘的下表面中心设置有同轴的中心杆，在按压盘下且位于中心杆的顶端固定有压杆限位销，在中心杆外套设有同轴的压杆限位槽，压杆限位槽的内部空腔的直径大于压杆限位销的长度，压杆限位槽的表面开口部分直径大于压杆限位销的长度，部分直径小于压杆限位销的长度；压杆限位槽内的底部且套在中心杆外设置有环形的弹性垫圈，弹性垫圈和压杆限位槽的中心均具有通孔；弹性垫圈的自由高度与压杆限位销的高度之和大于压杆限位槽的深度；在压杆限位槽外的底部设置有与中心杆同轴的大气囊安装盘和小气囊安装盘，大气囊安装盘和小气囊安装盘的中心均具有通孔，小气囊安装盘位于大气囊安装盘之下，大气囊安装盘的下表面与小气囊安装盘的上表面之间设置有将二者连接为一体的连接圆筒，连接圆筒的内部具有与中心杆同轴的通孔，且通孔的内径大于中心杆的外径，中心杆从按压盘的下表面贯穿压杆限位槽机构、密封圈、弹性垫圈、大气囊安装盘、连接圆筒和小气囊安装盘内的通孔；连接圆筒的侧壁上设置有四个进液口41，小气囊安装盘中心的通孔作为出液口31，在进液口上设置有固液隔离密封圈；小气囊的开口对正出液口，安装在小气囊安装盘的下表面；大气囊包裹小气囊及小气囊安装盘并使得大气囊的开口覆盖过连接圆筒上的进液口，安装在大气囊安装盘的边缘；小气囊中装有硫酸铝溶液；大气囊中装有碳酸氢钠固体；中心杆的顶端穿过柔性pcb板的表面，按压盘和压杆限位槽位于柔性pcb板之上，按压盘的下表面与压杆限位槽的上表面之间设置按压盘密封圈，按压盘密封圈同轴地套在中心杆外；大气囊安装盘、小气囊安装盘和大气囊位于柔性pcb板之下；
34.在大气囊的外表面分别设置有温度传感器和薄膜压力传感器，温度传感器和薄膜压力传感器分别连接至信号采集器；在大气囊外的下表面贴敷有释药薄膜；在释药薄膜的下表面设置有分布均匀的多个释药单元，释药单元嵌入至释药薄膜内，如图6所示；在释药薄膜的下表面形成生物兼容可溶性薄膜覆盖多个释药单元。
35.本实施例的表面大创伤快速压力止血给药检测微系统的实现方法，包括以下步骤：
36.1)在使用前，向下按压按压盘并旋转中心杆使得压杆限位销经过压杆限位槽表面开口的直径大的部分进入至压杆限位槽内，再旋转中心杆使得压杆限位销位于压杆限位槽表面开口的直径小的部分之下，从而将压杆限位销限定在压杆限位槽内；此时中心杆的底端位于固液隔离密封圈之上，压杆限位销的底表面与压杆限位槽的底面之间的距离大于中心杆的底端与固液隔离密封圈的上表面之间的距离；
37.2)使用时，将生物兼容可溶性薄膜贴于伤口的表面；
38.3)向下按压按压盘至中心杆的底端与固液隔离密封圈接触，使得固液隔离密封圈
破碎，进液口被打开，小气囊中装有的硫酸铝溶液通过出液孔流经连接圆筒的侧壁上的多个进液口至大气囊内，与大气囊中的碳酸氢钠固体接触反应，反应在大气囊中产生大量二氧化碳气体，给大气囊充气加压，压力使得小气囊中的硫酸铝溶液进一步流出，充分反应；
39.4)大气囊产生的压力使得表面大创伤快速压力止血给药检测微系统贴敷在皮肤表面，压紧伤口，进行压力止血；
40.5)生物兼容可溶性薄膜在贴到皮肤表面时溶解，使得释药单元与皮肤直接接触，药物直接释放到伤口表面，从而同时实现压力止血和药物消毒杀菌的作用；
41.6)薄膜压力传感器和温度传感器实时检测大气囊的压力和伤口表面的温度，由信号采集器采集传输至处理器；处理器将结果传输至显示器显示，并通过蓝牙模块将信息传输至远端的手机，用户通过手机查看压力和温度，进一步通过确保压力足够止血，通过伤口周围表面变化判断伤口炎症的状态，进而判断愈合情况；
42.7)在使用后，柔性pcb板及在其上设置的信号采集器、处理器、显示器和蓝牙模块回收，再次重复使用。
43.最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。