一种智能化膀胱冲洗系统及配套管路的制作方法

1.本发明涉及一种智能化膀胱冲洗系统及配套管路，属于医疗单位使用的医疗器械。


背景技术：

2.膀胱冲洗（bladder irrigation）是利用冲洗管路和导尿管连通，将冲洗液或治疗用药液灌入到膀胱内，再用虹吸原理将灌入的液体引流出来的临床方法。其临床的主要目的是，通过冲洗清除膀胱内的血凝块、粘液、细菌等异物，或者灌注药物治疗某些膀胱疾病，如膀胱炎、膀胱肿瘤。目前的操作方法是，采用一次性膀胱冲洗器或输液器，连通输液袋或冲洗液容器，经留置在患者体内的三腔导尿管的冲洗腔，将药物灌注膀胱内，而后，再经三腔导尿管的引流腔将液体排出至集尿袋中。现有的膀胱冲洗技术也存在诸多共性的缺憾，这些共性的缺憾包括但不限于：（1）冲洗液的进/出量、冲洗速度高度依赖人工计量和控制，护理劳动强度大；（2）冲洗液温度不受控，温度较低的冲洗液持续大量进入膀胱，引发患者膀胱痉挛或寒蝉，患者依从性很差。（3）冲洗后引流出的液体颜色是判断对膀胱内出血或者冲洗终止（液体澄明）的主要观察指标，现有技术高度依赖人工识别，规范的方法是，采用国际通用的潘通色卡（pantone）为标准色卡，与引流液进行人工目测比对，不仅结果主观性强，而且每次耗时5-8分钟，影响护理效能。为此，需要提供一种智能化程度更高的膀胱冲洗系统，满足日益发展的临床需求。


技术实现要素：

3.本发明提出一种智能化膀胱冲洗系统及配套管路，主要由控制主板、流量传感器、流量控制装置、颜色识别传感器、加温模块、通讯模块、人机交互界面及配套管路组成，其中：所述的控制主板是基于核心处理器、存储器、信号处理器等为主体构建的集成电路，核心处理器包括单片机（mcu）、cpu等；控制主板内还设有嵌入式软件，嵌入式软件烧录在存储器中；控制主板用于完成数据处理、执行指令以及和逻辑部件交换信息等。
4.所述的流量传感器用于监测冲洗管路中液体的流量或流速，流量传感器与核心处理器连通。流量传感器采用包括且不限于红外液滴传感器、超声波流量传感器、电磁流量计。比如，采用红外液滴传感器，冲洗管路中设置一个莫菲滴斗，红外液滴传感器水平安装在冲洗管路外周，当有液滴落下并经过红外液滴传感器的发射管和接收管之间时，红外液滴传感器的电信号会发生变化，经由信号放大、ad转换，经过核心处理器滴数与体积的乘积换算，计算出液体的流速与流量。再比如，采用超声波流量传感器，将超声波流量传感器设置在冲洗管路的外周，冲洗液流经时动态计算冲洗液的流速与流量。
5.所述的流量控制装置用于冲洗量与冲洗速度的控制，流量控制装置与核心处理器连通工作。比如，采用在冲洗管路外周进行控制的方式是，流量控制装置采用电机驱动节流装置（比如蜗轮蜗杆、滚轮等）挤压冲洗管路，使冲洗管路内部通径大小改变，从而实现冲洗
流量的调节。将冲洗管路外周限位在流量控制装置内后，不仅可以通过调整冲洗管路内部通路的大小，控制冲洗液体流量与流速，同时可以控制管路的开放或者关闭，实现定量冲洗或定时冲洗。
6.所述的颜色识别传感器用于动态辨识冲洗过程中膀胱内流出液体的颜色，颜色识别传感器与核心处理器连通工作。颜色识别传感器设置于冲洗管路的外周，颜色识别传感器所在位置的冲洗管路应无色透明。颜色识别传感器动态监测引流液体的颜色，并将获取的信息与嵌入式软件内置的颜色参数进行比对后，给出颜色比对结果，引流液体颜色异常或无色透明时给出提示信息。比如，引流液呈现血色提示患者膀胱内持续出血，或者，引流液血色颜色变深提示膀胱内出血量增加；引流液体保持无色澄明状态时，提示冲洗工作已完成。嵌入式软件内置的标准颜色参数采用6-9个不同色阶，不同色阶采用不同颜色编号，表示引流液中的血液含量。比如，嵌入式软件内置的标准颜色采用潘通色卡（pantone），颜色比对结果采用潘通色卡的颜色编号提示，假设，颜色编号1807c，表示引流液中血液含量达到7.5%-8.5%；颜色编号656c，表示引流液中血液含量为0，可以结束冲洗。
7.所述的加温模块主要由加热元件和温度传感器组成，加温模块与核心处理器连通工作。加热元件采用包括且不限于电热丝、红外加热元件、半导体加热元件、ptc加热元件的任意一种，优选的是，采用ptc恒温式加热元件。温度传感器采用包括且不限于热电偶传感器、热敏电阻传感器、电阻温度检测器、ic温度传感器中的任意一种，优选的是，采用热敏电阻传感器。加热元件启动对冲洗液的加温工作后，温度传感器动态监测冲洗液的温度，并将获取的冲洗液温度信息反馈给控制主板，控制主板指令加热元件按照设定的温度进行加温，对加热元件的热能输出功率进行动态调整。加温模块对冲洗液进行加温的方式不限，比如，可以将加温模块设置在冲洗液容器外壁，加温模块对冲洗液整体加温；或者，将加温模块设置在冲洗管路的外周，加温模块对流经该部位的冲洗液进行局部加温。
8.所述的通讯模块用于监护信息的发送或输出，通讯模块与核心处理器连通工作。通讯模块发送或输出的监护信息包括冲洗液温度、冲洗起止时间、冲洗时长、冲洗速度、冲洗液温度、单位时间内的冲洗量入量和冲洗量出量。通讯模块采用有线通讯与无线通讯方式不限，优选的是采用2.4g或5g的wifi通讯模块。通讯模块与医护工作站的、智能护理系统、医疗信息管理系统（his等）进行信息交互，将患者膀胱冲洗过程中的监护信息动态上传医疗信息管理系统内。在膀胱冲洗过程中，由于冲洗液的不断输入，此时，患者的实际尿量需要复杂计算才能获得，本公开实施例与尿量监测设备配套使用时，比如电子尿量计、或尿流监护仪等，通讯模块将冲洗液输入量发送给尿量监测设备，使尿量监测设备即使在膀胱冲洗过程中也能准确计算患者的动态尿量，具体计算方法是，单位时间内尿量监测设备计量获取的总液体量减去冲洗液输入量，等于该时间内患者的实际尿量。
9.所述的人机交互界面主要由显示模块和控制界面组成，人机交互界面与核心处理器连通工作。人机交互界面主要功能包括监测信息、提示信息的显示读出，以及操作功能与参数的设定等。比如，显示模块读出冲洗速度、冲洗液输入量、冲洗液温度、冲洗持续时间等，控制界面设有速度设置键、温度设置键以及开关机等，供医护人员操作和设置。
10.所述的配套管路是在膀胱冲洗操作中使用的配套耗材，通常为一次性使用。配套管路主要由冲洗液容器、瓶塞穿刺器、冲洗管路、滴斗、导管夹、导尿管接口及加温接口组成，其中，冲洗液容器用于盛装配置好的膀胱冲洗液，瓶塞穿刺器用于冲洗液容器的瓶盖的
穿刺、使冲洗液能进入冲洗管路内，滴斗用于观察冲洗液的流入是否顺畅，导管夹用于开启或中止冲洗时进行管路控制，导尿管接口用于配套管路与患者留置的导尿管连接。配套管路的主要特征是，配套管路设有加温接口，加温接口与加温模块组合，对配套管路内的冲洗液进行加温。加温接口至少有一个侧面采用导热材料制成，导热材料包括无毒金属薄片（比如铝箔、铜箔等）或非金属薄片（比如氧化硅、石墨片等）。加温接口设置的具体位置不限，优选的是，比如，在冲洗管路的下游设置一个加温接口，加温接口为横向布局的圆柱体或长方体结构，圆柱体或长方体左右两端与冲洗管路连通，圆柱体或长方体的底部和顶部分别采用导热材料（比如铝箔）封装。在临床使用时，圆柱体或长方体底部的导热材料与加热元件紧密组合，对流经加温接口的冲洗液快速加热；圆柱体或长方体顶部的导热材料和温度传感器紧密组合，对加温后冲洗液温度进行动态监测，并将获取的温度反馈给控制主板。比如，设定冲洗液温度加温至35℃，加温模块的加热元件启动升温工作，温度传感器持续动态监测冲洗液温度并将监测信息发送给控制主板，达到35℃后，控制主板给出暂停继续升温的指令，使冲洗液温度动态保持在35℃。
11.为了提高冲洗液温度监测的精度，进一步地，温度传感器与配套管路中的加温接口一体化组合，将温度传感器置入加温接口内部，温度传感器与核心处理器连通工作，比如温度传感器采用延长线和dc接头与控制主板的测温接口连接，或者，温度传感器贴片在直径5mm的pcb板正面，pcb板正面密闭封装到加温接口内部，pcb背面设有触点接口，触点接口与控制主板的温度接口连接。
12.随着医疗信息化水平的不断提高，特别是远程监护技术的广泛应用，对床旁上传的监护数据进行识别和分类管理将成为医疗设备的必要功能。在本公开实施例中，智能化膀胱冲洗系统中还设有身份识别装置，配套管路中设有识别标签，用于患者身份识别、床位号识别以及配套管路的识别与管理。身份识别装置采用包括且不限于射频识别装置、扫描条码扫描器、二维码扫描器中的任意一种，身份识别装置与控制主板连通。识别标签采用包括且不限于电子标签（tag）、条形码、二维码中的任意一种。在临床应用中，身份识别装置对患者手腕识别或者床位号进行识别，实现设备数据与床位号、患者之间的信息绑定，并通过通讯模块发送到医护工作站的医疗信息管理系统，便于监护信息的识别和分类管理。身份识别装置用于配套管路的识别与管理时，在配套管路中设置一个识别标签，比如电子标签（tag）或二维码，配套管路的识别标签内写入包括但不限于生产企业信息、注册证有效期、产品有效期、产品使用时间（更换周期）等主要信息；在临床应用中，医护人员通过身份识别装置将产品识别标签内信息读出后，自动判定产品是否合法并在有效期内，同时从产品使用之时开始计时，到达产品规定更换周期时自动给出更换警示信息，并通过通讯模块将该信息发送到医护工作站的医疗信息管理系统，避免耗材的重复使用或超期限使用，提高了配套医疗器械耗材的管理效能。
13.本公开实施例的有益的效果是，提供了一种智能化的膀胱冲洗系统，使冲洗液流速和输入量自动控制，冲洗液能够加温到人体适宜温度，膀胱冲洗过程中动态识别流出液体的颜色，颜色异常时能及时发出警示信息，降低了护理的工作强度，提高了医院信息化管理效能，同时也提高了患者的依从性。
附图说明
14.图1是本公开实施例的工作原理示意图图2是实施例2：配套管路中温度传感器与加温接口组合的技术方案的结构示意图图中所示：温度传感器（1）、pcb板（2）、触点接口（3）、导热材料（4）、冲洗管路接口（5）。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例具体地说明本发明。
16.实施例1：本公开实施例的制备如图1所示，主要元器件分别为：核心处理器采用单片机，型号stc89c52，stc公司生产。
17.流量传感器采用对射式槽型光耦，型号itr9608，红外光波长940nm，感应距离20mm。
18.流量控制装置采用微型空心杯电机与涡轮推杆制成，空心杯电机为gm20行星减速电机，额定转速60（rpm），额定转矩0.85nm，额定电压3.0v，功率5w。
19.颜色识别传感器采用型号tcs3200d颜色传感器，峰值波长470nm~640nm，工作电压5.0v 2ma，ams公司生产。
20.加温模块的加热元件聚酰亚胺pi加热膜，长30mm、宽20mm，加温密度7.8w/cm2，工作电压12v，功率控制范围在
±
5%以内。
21.加温模块的温度传感器采用ntc热敏电阻温度传感器，型号mf51，阻值范围1kω~200kω，温度监测范围:0~50℃，精度误差不大于0.3℃。
22.通讯模块（6）采用wifi模块，型号qca9377，高通公司生产。
23.身份识别装置采用rfid读卡模块，型号m5-ea-th-00，深圳莱卡公司。
24.人机交互界面的显示模块采用5寸液晶显示屏，警示器采用常规蜂鸣器，操作功能键采用纽扣式电子按钮，防护外壳采用pp材料注塑而成。
25.各部件检验合格后，根据图1所示的工作原理，采用贴片、焊接、组装等电子产品通用生产工艺制备。
26.实施例2：配套管路中温度传感器与加温接口组合的技术方案1、采用注塑工艺，生产长方体形状的加温接口，外部长45mm、宽30mm、高25mm，壁厚0.8mm，底部设有35mm
×
20mm的镂空窗口，顶部设有直径8mm的圆形镂空窗口。长方体的左右两端，设有外径6mm（内径4.5mm）、长8mm的冲洗管路接口。
27.2、采用高频热合设备，在长方体的底部镂空窗口热合一块40mm
×
25mm、厚度0.5mm的铝箔片。
28.3、采用贴片工艺，将热敏电阻式温度传感器贴在直径10mm的圆形pcb板正面，并在表面刷三防漆；pcb板的背面设有2个触点式接口；采用密封胶将pcb板的密闭封装到长方体顶部，pcb板的正面朝内（即温度传感器朝内），检查密闭性。
29.4、采用高分子材料挤出工艺，生产出冲洗管路，冲洗管路与加温接口两端（即长方体两端）连接。采用注塑工艺分别生产出瓶塞穿刺器、滴斗、导管夹、导尿管接口等部件，按照输液器生产工艺将各部件粘接，即可完成配套管路的生产。
30.上述附图及实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。对本发明的保护范围不构成任何限制。