CN101940804B - 可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，包括：集液瓶，收集伤口渗出液；负压伤口治疗设备，由负压源和控制器组成；伤口套件，填充伤口并封闭伤口，通过连接管与集液瓶连通；还包括：渗出液体积检测模块，检测集液瓶内渗出液的体积；存储单元，按时间存储渗出液体积；显示界面，显示存储单元存储的时间与渗出液体积数据。本发明的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，能够检测并显示时间及对应的渗出液的体积，为医护人员的研究提供方便。

Description

可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统

技术领域

本发明涉及负压伤口治疗设备技术领域，尤其涉及一种可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统。

背景技术

负压伤口治疗设备，美国称为Negative_Pressure_Wound_Therapy_Devices，简称为NPWT，其原理为通过对伤口处施加负压，来促进伤口的愈合。根据美国近10年来的临床表明，该设备对各种急慢性的伤口处理有着良好的愈合效果。

一般地，负压伤口治疗系统包括负压伤口治疗设备、伤口处套件以及用来收集伤口处渗出液的容器(这里称为此容器为集液瓶)。其中，伤口处套件用于封闭伤口，制造负压空间。负压伤口治疗设备用于创造出所需要的伤口负压，负压伤口治疗设备，由一个负压源，与一个控制器组成。参见图1，图中所示为一种常见负压伤口治疗系统。虚线框内为负压伤口治疗设备8；1为人体伤口周围皮肤组织；伤口处填充物2将人体伤口处覆盖；在伤口处填充物2的上方设置伤口封闭物3，将伤口封闭，伤口填充物2通过连接管4连接到集液瓶5上，从而将来自伤口的渗出液导引至集液瓶5中，通过集液瓶5收集来自伤口的渗出液，集液瓶5的另一端与负压源6连接，由负压源6提供负压，为伤口渗出液流至集液瓶5提供动力；负压源6连接一控制器7，由控制器7对负压源6实现控制。

伤口渗出液是在伤口处积留的体液，其形成有着很多生理原因。在伤口处理中，渗出液管理是现代伤口护理研究的重要课题之一。

现代伤口护理对于渗出液的研究，主要集中两个方面，一个方面的研究涉及渗出液体积-时间关系，渗出液颜色、透明度，以及渗出液粘稠度等关键的物理参数上；另外一个方面是关于渗出液的组成和功能等各种生理化学参数上。

但在现有技术中，仍由医护人员定期直接查看渗出液的体积，并记录渗出液体积随时间的变化，给医护人员的研究造成很大不便。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，能够检测集液瓶内伤口渗出液的体积，并按时间将伤口渗出液体积显示在一显示界面上，为医护人员的观测及研究工作提供方便。

为解决上述技术问题，本发明的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，包括：

集液瓶，收集伤口渗出液；

负压伤口治疗设备，由负压源和控制器组成；

伤口套件，填充伤口并封闭伤口，通过连接管与集液瓶连通；

还包括：

渗出液体积检测模块，检测集液瓶内渗出液的体积；

存储单元，按时间存储渗出液体积；

显示界面，显示存储单元存储的时间与渗出液体积数据。

优选地，所述渗出液体积检测模块包括：

发射单元，向集液瓶发射电磁波或声波信号；

接收单元，接收经过集液瓶反射或折射的电磁波或声波信号；

检测控制单元，根据接收单元是否接收到电磁波或声波信号判断渗出液体积检测模块所在位置处是否有伤口渗出液。

优选地，所述渗出液体积检测模块为多个，沿所述集液瓶的纵向间隔相同的距离设置。

优选地，所述渗出液体积检测模块设置在一传动机构上，所述传动机构连接一驱动机构。

优选地，还包括一图表生成单元，以时间为基准，生成包含时间、渗出液体积的数据图表；所述显示界面还显示所述数据图表。

优选地，还包括运算单元，根据时间与渗出液体积，运算出渗出液的流量，所述显示界面还显示渗出液的流量数据。

优选地，还包括一个通讯装置，将所存储的时间、渗出液体积或生成的数据图表发送至一终端设备。

优选地，还包括一个通讯装置，将所存储的时间、渗出液体积数据或运算出的渗出液的流量数据发送至一终端设备。

优选地，该通讯装置为红外通讯模块、蓝牙模块、GPRS模块、局域网模块任一种。

优选地，所述终端设备为PDA、个人电脑、智能手机中的任一种。

本发明的可检测并显示伤口渗出液体积的负压伤口治疗系统，由于设置渗出液体积检测模块，用于检测集液瓶内渗出液的体积；存储单元，用于按时间存储渗出液体积；显示界面，用于选择性地显示存储单元存储的时间与渗出液体积数据，因此，医护人员可以直接观测显示界面，从而获知渗出液与时间的对应关系，便于进一步研究。

进一步地，还设置图表生成单元，用于以时间为基准，生成包含时间、渗出液体积的数据图表；显示界面还可显示数据图表，通过生成的图表，便于医护人员更直观的观测渗出液与体积的对应关系。

进一步地，还设置通讯装置，用于将存储单元存储的时间与渗出液体积数据直接发送到终端设备，或者将生成的图表直接发送到终端设备，使得医护人员可以直接从终端设备观测渗出液与时间的对应关系，使用更加方便。

附图说明

图1是现有负压伤口治疗系统的结构示意图；

图2是本发明可检测并显示伤口渗出液体积的负压伤口治疗系统实施例一的结构示意图；

图3是本发明可检测并显示伤口渗出液体积的负压伤口治疗系统可显示的渗出液时间、体积数据图表示例之一；

图4是本发明可检测并显示伤口渗出液体积的负压伤口治疗系统可显示的可显示的渗出液时间、体积数据图表示例之二；

图5是图2中A部分的光路示意图；

图6是实施例一中集液瓶某处无渗出液时的光路原理图；

图7是实施例一中集液瓶某处有透明渗出液时的光路原理图；

图8是本发明可检测并显示伤口渗出液体积的负压伤口治疗系统实施例二中渗出液体积检测模块与传动机构、驱动机构的配合示意图。

图中，有关附图标记如下：

1-伤口，2-伤口填充物，3-伤口封闭物，4-连接管，5-集液瓶，51-集液瓶侧壁，52-集液瓶内部区域，6-负压源，7-控制器，8-负压伤口治疗设备，9-渗出液体积检测模块，91-发射单元，92-接收单元，10-丝杆，11-电机，12-显示界面。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体的实施例对本发明的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统进行详细说明。

实施例一

参见图2，本实施例中的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统包括：

集液瓶5，用于收集伤口渗出液；

负压伤口治疗设备8，包括负压源6和控制器7；

伤口套件，用于填充伤口并封闭伤口，包括伤口填充物2、伤口封闭物3，伤口填充物2通过连接管4与集液瓶5连通；

在集液瓶5的侧壁上还设有四个渗出液体积检测模块9；

控制器7中设有存储单元，按时间存储渗出液的体积；

控制器7中还设有一图表生成单元，以时间为基准，生成包含时间，渗出液体积的数据图表；其中，图表的形式可以是柱形图、折线图、饼图中的任一种。

控制器连接一显示界面12，该显示界面12可以直接显示来自存储单元的时间与体积数据，也可以显示来自图表生成单元生成的渗出液体积与时间的数据图表。参见图3、图4，此两图即为显示界面12可以显示出的两个渗出液体积与时间的数据图表示例。

其中，显示界面为LED显示界面。当然，也可选用其他显示界面，如LCD界面。

其中，还包括一通过SPI方式、因特网方式、蓝牙传输方式向PDA、个人电脑、智能手机等终端设备传送时间与体积数据或数据图表的通讯设备(图中未示出)。

其中，每个渗出液体积检测模块9包括：

发射单元91，向集液瓶5发射电磁波或超声波信号，设置在集液瓶5的一侧；

接收单元92，接收经过集液瓶5折射的电磁波或超声波信号，与发射单元91相对地设置在集液瓶5的另一侧，使之在集液瓶5此处位置无渗出液时，刚好接收到经过穿透折射的电磁波或超声波信号。

检测控制单元，根据接收单元是否接收到电磁波或超声波信号进行判断，若否，则判断检测模块所在位置处有伤口渗出液。

其中，本实施例中采用的电磁波为红外线，作为另外的实施方式，也可采用可见光、紫外线、激光或其他电磁信号，可以采用是超声波、次声波或其他声波信号。

其中，集液瓶5内设置表征伤口渗出液液位高度的四个档位，并使每个档位对应于一个渗出液体积检测模块9，根据该渗出液体积检测模块9的接收单元92接收到红外线信号与否，判断此处是否有渗出液，然后通过能接收到红外线信号的接收单元92数量即可判断出集液瓶5内液位高度，再结合集液瓶的底面积，即可计算出集液瓶内的渗出液体积。

以下对本发明中渗出液体积检测模块9的工作原理进行说明。

参见图5，发射单元91发出红外线S1，经过集液瓶5的侧壁51一侧穿透折射进入集液瓶5内部区域52，然后再从集液瓶5的侧壁51另一侧射出，接收单元92接收到穿透折射过来的红外线S1，另一部分红外光线经反射成反射光线S2。

参见图6，图6为集液瓶中相应位置无渗出液时的光路示意图，下面对发射单元91、接收单元92之间的集液瓶5该处无渗出液时的红外线光路做进一步分析：

设α，β，γ，θ分别为红外线射到集液瓶5外壳外表面、射入集液瓶5外壳、射到集液瓶5外壳内表面、射入集液瓶5内腔时红外线与法线夹角。设δ为红外线射入集液瓶5外壳外表面的点及从内表面射出点分别与集液瓶5剖面中心点连线之间形成的夹角。设集液瓶5半径为R、壁厚为h。

设集液瓶5外壳折射率为n1，空气中折射率约为1，由折射定律：

sinα＝n1sinβ≈n1sinγ＝sinθ，则α≈θ。同理可得θ’＝α’。θ与θ’是等腰三角形两底角，故θ＝θ’，则α＝θ＝θ’＝α’。

由此，则射入集液瓶5外壳外表面的红外线S11与从内表面射出的红外线S13间夹角ε主要由红外线在集液瓶5外壳外表面的射入点及从内表面射出的射出点两点处圆弧法线的偏转决定，可近似写作：

ε＝δ≈h tanβ/R＝h/R tan[arcsinα/n1]

射入集液瓶5内表面的红外线S12与射出集液瓶5外壳外表面的红外线S13间的夹角亦为δ。红外线S11与红外线S13间夹角应为2ε＝2δ≈2h/Rtan(arcsinα/n1)。

当h＜＜R，δ可忽略不计，射入集液瓶5外壳外表面的红外线S11与射出集液瓶5外壳外表面的红外线S13基本平行。

因此，如图6所示，接收单元92与发射单元91设置在同一水平线上，接收单元能够接收到经过折射的红外线，因此，判断出此处无渗出液。

同理，可对发射单元91、接收单元92之间的集液瓶5该处有透明渗出液时的红外线光路做进一步分析，参见图7，图7为集液瓶中相应位置有渗出液时的光路图：

设渗出液折射率为n2，则由折射定律：

sinα＝n2sinθ＝n2sinθ’＝sinα’。

射入集液瓶5外壳外表面的红外线S11与从内表面射出的红外线S12间夹角ε：

ε＝(α-θ)+δ＝[α-arcsin(sinα/n2)]+δ≈[α-arcsin(sinα/n2)]+h/Rtan(arcsinα/n1)；

当h＜＜R，δ可忽略不计，夹角ε：ε≈α-arcsin(sinα/n2)；

红外线S11与红外线S13间夹角应为：2ε≈2[α-arcsin(sinα/n2)]；

示例：当α＝30°即π/6弧度，并假设渗出液折射率与水相近，为n2＝1.33。则红外线S11与红外线S13间夹角应为：2ε≈0.276弧度，即15.8°。

即集液瓶5中此处有渗出液时，入射、出射光线间夹角可产生约15.8°的变化。因此，参见图7，接收单元92接收不到红外光线，因此，可以判断集液瓶5中此处有伤口渗出液。

利用此特性，通过接收单元92的位置设置，使之在集液瓶5无渗出液情况下恰好接收到出射光线，而在集液瓶5有渗出液的情况下无法接收到该出射光线，可以判断集液瓶5内液体位置，进而计算出集液瓶5内液体体积。

本实施例中的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，在使用时，通过渗出液体积检测模块按一定的时间间隔检测集液瓶中的渗出液体积，存储单元存储时间与对应渗出液体积的数据，图表生成单元以时间为基准，生成一时间、渗出液体积对应数据图表。显示界面根据医护人员的设定，选择性地直接显示时间及对应的渗出液体积数据或者显示生成的时间、渗出液数据图表。参见图3、图4，显示界面显示出渗出液体积对应数据图表，该图表的横轴为时间，纵轴为渗出液的体积，这样就方便医护人员或其他使用者观测。根据医护人员的设定，还可以通过一通讯设备，将渗出液体积、时间数据或者数据图表发送到方便医护人员查看的终端设备上，使得该系统的使用更加方便。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：

1、只设置一个渗出液体积检测模块9，发射单元及接收单元集设在一起，参见图8，渗出液体积检测模块9套在一中心线竖向延伸的丝杆10上，丝杆10中心线与集液瓶5上下方向平行；优选的，使渗出液体积检测模块9在丝杆10中心线周向方向上受到约束，仅能够在丝杆10中心线方向上移动；丝杆10的一端与电机11连接，在电机11的驱动下，丝杆10绕其中心线旋转，从而带动渗出液体积模块9沿丝杆10中心线上下移动，对集液瓶5相应位置是否具有液体进行检测。

其中，丝杆10也可由其他传动机构如：齿轮组、皮带、皮轮中的任一种替代；只要使渗出液体积检测模块9能够相对于集液瓶5在竖向方向移动，就可以实现检测集液瓶5相应位置液体量的目的。

本实施例中的渗出液体积检测模块9，当电机11工作时，通过丝杆10带动渗出液体积检测模块9上下运动。接收单元在能与不能探测到红外信号间跳转时，则可以通过渗出液体积检测模块9确定此时所处位置对应于液面，然后再根据马达的行程，确定集液瓶5的液面高度，从而计算出集液瓶5内渗出液的量。

2、本实施例中的控制器7还包括一运算单元，根据渗出液体积及时间，运算出渗出液流量，显示界面还可选择性地显示渗出液流量数据。渗出液流量可以以毫升/秒(mL/S)、毫升/分钟(mL/Min)、毫升/小时(mL/H)、升/秒(L/S)、升/分钟(L/Min)、升/小时(L/H)中的任一种来表示。

上述各实施例中，在集液瓶5内、渗出液体积检测模块9所在的位置无液体时，使接收单元92能够接收到电磁波信号或声波信号，在渗出液体积检测模块9所在的位置有液体时，使接收单元92不能接收到电磁波信号或声波信号；进而，在接收单元92未接受到电磁波信号或声波信号时，判断渗出液体积渗出液体积检测模块9所在的位置是滞有液体。根据上述描述，也可以用相反的方式确定渗出液体积检测模块9所在的位置是滞有液体。比如，在电磁波信号或声波信号能够穿过集液瓶5及液体时，可在渗出液体积检测模块9所在的位置有液体时，使接收单元92能够接收到电磁波信号或声波信号，在渗出液体积检测模块9所在的位置无液体时，使接收单元92不能接收到电磁波信号或声波信号，再根据接收单元92是否接受到电磁波信号或声波信号，判断渗出液体积检测模块9所在的位置是滞有液体，从而实现检测集液瓶5内液体量的目的。另外，还可以根据接收到的电磁波信号或声波信号的信号强强弱的不同，判断渗出液体积检测模块9所在的位置是滞有液体，等等。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所确定的范围为准。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，包括：

集液瓶，收集伤口渗出液；

负压伤口治疗设备，由负压源和控制器组成；

伤口套件，填充伤口并封闭伤口，通过连接管与集液瓶连通；

其特征在于，还包括：

渗出液体积检测模块，检测集液瓶内渗出液的体积；

存储单元，按时间存储渗出液体积；

显示界面，显示时间与渗出液体积数据。

2.如权利要求1所述的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，其特征在于，所述渗出液体积检测模块包括：

发射单元，向集液瓶发射电磁波或声波信号；

接收单元，接收经过集液瓶折射的电磁波或声波信号；

检测控制单元，根据接收单元是否接收到电磁波或声波信号判断渗出液体积检测模块所在位置处是否有伤口渗出液。

3.如权利要求1所述的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，其特征在于，所述渗出液体积检测模块为多个，沿所述集液瓶的纵向间隔相同的距离设置。

4.如权利要求1所述的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，其特征在于，所述渗出液体积检测模块设置在一传动机构上，所述传动机构连接一驱动机构。

5.如权利要求1所述的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，其特征在于，还包括一图表生成单元，以时间为基准，生成包含时间、渗出液体积的数据图表；所述显示界面还显示所述数据图表。

6.如权利要求1所述的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，其特征在于，还包括运算单元，根据时间与渗出液体积，运算出渗出液的流量，所述显示界面还显示渗出液的流量数据。

7.如权利要求5所述的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，其特征在于，还包括一个通讯装置，将所存储的时间、渗出液体积或生成的数据图表发送至一终端设备。

8.如权利要求6所述的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，其特征在于，还包括一个通讯装置，将所存储的时间、渗出液体积数据或运算出的渗出液的流量数据发送至一终端设备。

9.如权利要求7或8任一项所述的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，其特征在于，该通讯装置为红外通讯模块、蓝牙模块、GPRS模块、局域网模块任一种。

10.如权利要求7或8任一项所述的可检测并显示渗出液体积的负压伤口治疗系统，其特征在于，所述终端设备为PDA、个人电脑、智能手机中的任一种。

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