CN101983730B - 可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可检测伤口渗出液粘稠度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，填充并封闭伤口，通过连接管与集液瓶连通；还包括：采样腔，采集集液瓶中的伤口渗出液；检测处理装置，检测采样腔中伤口渗出液的粘稠度。本发明的可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统，能够较为准确的检测出伤口渗出液的粘稠度，为医护人员对病情的判断提供帮助。

Description

可检测伤口渗出液粘稠度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伤口渗出液粘稠度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，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；附图标记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，渗出液粘稠度是现代伤口护理研究的重要课题之一。现代伤口护理对于伤口渗出液的研究，作为伤口治疗的重要指标，伤口渗出液粘稠度与许多疾病都有着密切的关系，测量伤口渗出液粘稠度对于阐明这些疾病的发病机理并进行及时诊断和治疗具有重要的意义。但在现有技术中，对伤口渗出液的粘稠度测量没有具体的方法，粘稠度的稀、浓一般依据医生的经验判断，带有主观性，或者采用一些粗糙计算方法，这都会限制粘稠度测量的精度，从而影响医护人员对伤口的错误判断而出现错误的处理情况。对于家庭护理或者医护人员长时间不在身边的伤口治疗，出现伤口感染或出血等伤口恶化现象，患者一般无法识别且不能做出及时正确的伤口处理，导致一些事故的发生。2009年11月13日，美国食品和药物管理局(简称FDA)提醒公众注意与NPWT相关的并发症，尤其是出血和感染。在过去两年里，FDA共收到与使用NPWT有关的6份死亡报告和77份伤害报告，其中6个死亡案例、17个伤害案例有出血症状，27例案例出现严重感染，所有有必要研究一种能够较为准确地测量出伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统，能够检测伤口渗出液的粘稠度，为医护人员判断病情提供较为准确的数据。

为解决上述技术问题，本发明的一种可检测伤口渗出液粘稠度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，填充并封闭伤口，通过连接管与集液瓶连通；

还包括：

采样腔，采集集液瓶中的伤口渗出液；

检测处理装置，检测采样腔中伤口渗出液的粘稠度。

优选地，所述检测处理装置检测经过一时间长度后采样腔中伤口渗出液的流量及压力差，并运算出伤口渗出液的粘稠度。

优选地，所述检测处理装置包括：

进样控制装置，控制进入采样腔中的伤口渗出液高度；

体积监测装置，监测采样腔中伤口渗出液的液面高度；

压力检测装置，检测采样腔中液面的压力差；

运算单元，运算出伤口渗出液的高度差、压力差、液面高度变化所经过的时间长度，并运算出伤口渗出液的粘稠度。

优选地，所述采样腔为开设在集液瓶内侧壁上的腔体，与集液瓶的内部导通，并通过管路与所述负压源导通。

优选地，所述采样腔为设置在集液瓶中的采样管的内腔。

优选地，所述检测处理装置还包括：恒温控制装置，保持集液瓶内伤口渗出液的温度不变。

优选地，所述采样腔的半径小于集液瓶半径的四分之一。

优选地，所述进样控制装置包括两个电磁阀，其中一个设置在集液瓶与负压源的连接管路中，控制集液瓶中的负压，另一个设置在采样腔与负压源的连接管路中，控制采样腔中的负压。

优选地，还包括存储装置，设置在MCU中，按一定的时间间隔存储检测得到的粘稠度的数值。

优选地，所述存储装置包括USB插槽和/或SD卡插槽，将粘稠度的数值存储至插入USB插槽和/或SD卡插槽中的外接存储设备中。

优选地，所述运算单元还根据一定时间内的粘稠度数值，运算出粘稠度平均值。

本发明的可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统，由于设置一采样腔，采集集液瓶中的伤口渗出液，设置一检测处理装置，检测采样腔中的伤口渗出液粘稠度，从而实现伤口渗出液粘稠度的检测，因此，医护人员可以不用再根据经验值这种模糊数据进行粘稠度判断，将粘稠度的计算值量化，为医护人员进行伤口治疗提供方便。

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是本发明可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统渗出液粘稠度检测原理示意图；

图3是切变力与切变率的关系曲线图；

图4是本发明可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统一优选实施例的结构示意图；

图5是本发明可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统一优选实施例集液瓶处的结构示意图。

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-毛细管，10-采样管，

11-试管，12-恒温水浴，13-电磁阀，

131-连接集液瓶的电磁阀，132-连接采样管的电磁阀。

具体实施方式

本发明利用的原理如下：

由于伤口渗出液属于非牛顿流体，其切应力与切变率的梯度随切变率的大小而变化，没有恒定的粘度值，所以伤口渗出液粘度的测量实际上是测量伤口渗出液的静观粘度随切变率的变化曲线。

如图2所示，毛细管9两端存在着压力差，伤口渗出液单位时间内流过毛细管9的流量为：

$Q=\frac{{\mathrm{\πR}}^3}{{\mathrm{\τ}}_w^3}\underset{0}{\overset{{\mathrm{\τ}}_w}{\∫}}{\mathrm{\τ}}^2\mathrm{\γ}\left(\mathrm{\τ}\right)\mathrm{d\τ}$

其中，Q为单位时间的流量，R为毛细管9的内半径，γ为切变率，τ为毛细管某处伤口渗出液所受的切应力，τ_w为毛细管9内壁处伤口渗出液所受的切应力，且

其中，ΔP为毛细管9两端的压力差，L为毛细管9的长度。

理论和实践证明，切变率与切应力关系满足幂定律模型，即：

γ(τ)＝ατ^1/n。

将上述二式求解得到：

$\frac{4n}{3n+1}\×\frac{4Q}{\mathrm{\π}{R}^3}=a{\mathrm{\τ}}^{1/n},$

所以，毛细管9内壁处的切变率为：

${\mathrm{\γ}}_w=\frac{4n}{3n+1}\×\frac{4Q}{\mathrm{\π}{R}^3}$

因而，在实际测量中，通过对采样管10内的伤口渗出液的压力进行采样，计算得到两次采样之间的压力差ΔP和流量Q，并根据毛细管9的机械参数L、R，采用最小二乘法进行曲线拟和，得到a和n值，即可得到伤口渗出液的静观粘度随切变率的大小而变化的曲线，从此曲线即可得到伤口渗出液的粘稠度。

此外，粘稠度的大小与温度有直接联系，温度越高，粘稠度越小，温度越低，粘稠度越大，所以温度变化也是影响粘稠度的一个重要因素，现试管11放置于恒温水浴12中，使试管内的温度保持不变，忽略温度对伤口渗出液粘稠度的影响。

其中，通过控制电磁阀13的开关及开度，抽取一定量的伤口渗出液至采样管10中。

参见图3，图3所示为切应力与切变率的关系曲线图，从中可以看出：

切应减弱曲线：粘稠度随切变率增加而减少。

牛顿流体曲线：粘稠度不随切变率变化，为常数。

切应增强曲线：粘稠度随切变率增加而增大。

对于属于非牛顿流体的伤口渗出液，运算出来的粘稠度数值为不定值，采样管中心位置的伤口渗出液切应率最大，粘稠度也就最小，而采样管内壁处的伤口渗出液切应率最小，粘稠度也就最大，所以伤口渗出液的粘稠度可以通过运算出来的粘稠度的数值，按一定的时间间隔取粘稠度的平均值，作为衡量粘稠度的标准。

基于上述的原理及计算公式，结合附图，通过具体的实施例对本发明可检测渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统进行详细说明。

参见图4、图5，图4为本发明的可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统的一优选实施例的结构示意图，图5为本发明的可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统集液瓶处的结构示意图。本发明的可检测伤口渗出液粘稠度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，由负压源6和控制器7组成；

伤口套件，用于填充并封闭伤口1，包括伤口填充物2-伤口敷料、伤口封闭物3-贴膜，伤口填充物2通过连接管4与集液瓶5连通；负压源与集液瓶5通过管路连接，为集液瓶5提供负压，使得伤口填充物渗出的伤口渗出液流到集液瓶中；

具有采样腔的采样管10，贴近集液瓶内侧壁设置，与集液瓶的内部导通，并通过管路与所述负压源导通；

检测处理装置(图中未示出)，检测采样腔中伤口渗出液的粘稠度，其包括：

进样控制装置，控制进入采样腔中的伤口渗出液高度，包括设置在集液瓶5与负压源6的连接管路中的电磁阀131、设置在采样管10与负压源6的连接管路中的电磁阀132以及控制电磁阀131及电磁阀132开度的控制单元；

体积监测装置，监测采样腔中伤口渗出液的液面高度；

压力检测装置，检测采样腔中液面的压力差；

运算单元，运算出伤口渗出液的高度差、压力差、液面高度变化所经过的时间长度，并运算出伤口渗出液的粘稠度。

参见图5，电磁阀131与电磁阀132为常开，通过进样控制装置的控制单元控制电磁阀131和电磁阀132的开度，控制抽吸至集液瓶5与采样管10中的伤口渗出液的量。

其中，采样管10的半径R已知，并且远小于集液瓶的半径，本实施例中，其半径小于集液瓶半径的四分之一。

本实施例的工作过程如下：采样过程中设定一个高度值h，体积监测装置实时监测，在采样管中抽取的伤口渗出液液面与集液瓶中伤口渗出液液面的高度差为h时，调节电磁阀，维持采样管内的液面高度不变，进而保持高度差h不变，同时压力检测装置检测采样管中伤口渗出液液面的压力差ΔP，然后进样控制装置将两个电磁阀132、131的口径调整到一致，同时体积监测装置监测采样管中伤口渗出液液面变化，当采样管中伤口渗出液液面与集液瓶中伤口渗出液液面处于同一水平面时，记录液面下降经过的时间长度Δt，然后，运算单元根据采样管的半径R、高度差h以及时间长度的数据，通过公式

求出伤口渗出液流经采样管的流量，运算单元根据压力差和流量数据采用最小二乘法进行曲线拟和，得到a和n值，得到伤口渗出液的静观粘度随切变率的大小而变化的曲线，计算出此曲线的斜率，即为伤口渗出液的粘稠度。

另外，由于温度的变化对伤口渗出液的粘稠度也有影响，所以为了使测量过程更加简单，设置一温度控制装置——恒温水浴(图5中未示出)，集液瓶5放置在此恒温水浴中，使集液瓶中的伤口渗出液的温度保持不变，从而使温度差忽略不计。

本实施例中还包括存储装置，按一定的时间间隔存储运算单元运算出的粘稠度的平均值，并存储在MCU中。所述的存储单元还设置USB插槽、SD卡插槽，能够插入外接存储设备，便于将数据取出进行分析。存储在MCU的粘稠度数据可以通过程序处理，将粘稠度的情况显现在显示界面上，或者将粘稠度的数据取出，借助计算机供医护人员进行粘稠度分析研究，从而判断伤口治疗的情况。

借用本发明的可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统，医护人员可以较为准确地获得伤口渗出液的粘稠度数据，便于医护人员对伤口恶化、感染而引起粘稠度数值增加的异常情况进行及时处理，减少不必要的医疗事故。

作为另外的实施方式，采样腔也可以直接在集液瓶上形成，即集液瓶的内侧壁上一体形成一采样腔。

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 (9)

1.一种可检测伤口渗出液粘稠度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，填充并封闭伤口，通过连接管与集液瓶连通；

其特征在于，还包括：

采样腔，采集集液瓶中的伤口渗出液；

检测处理装置，检测采样腔中伤口渗出液的粘稠度；

所述检测处理装置包括：

进样控制装置，控制进入采样腔中的伤口渗出液高度；

体积监测装置，监测采样腔中伤口渗出液的液面高度；

压力检测装置，检测采样腔中液面的压力差；

运算单元，运算出伤口渗出液的高度差、压力差、液面高度变化所经过的时间长度，并运算出伤口渗出液的粘稠度。

2.如权利要求1所述的可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统，其特征在于，所述采样腔为开设在集液瓶内侧壁上的腔体，与集液瓶的内部导通，并通过管路与所述负压源导通。

3.如权利要求1所述的可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统，其特征在于，所述采样腔为设置在集液瓶中的采样管的内腔。

4.如权利要求1所述的可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统，其特征在于，所述检测处理装置还包括：恒温控制装置，保持集液瓶内伤口渗出液的温度不变。

5.如权利要求1所述的可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统，其特征在于，所述采样腔的半径小于集液瓶半径的四分之一。

6.如权利要求1所述的可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统，其特征在于，所述进样控制装置包括两个电磁阀，其中一个设置在集液瓶与负压源的连接管路中，控制集液瓶中的负压，另一个设置在采样腔与负压源的连接管路中，控制采样腔中的负压。

7.如权利要求1所述的可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统，其特征在于，还包括存储装置，设置在MCU中，按一定的时间间隔存储检测得到的粘稠度的数值。

8.如权利要求7所述的可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统，其特征在于，所述存储装置包括USB插槽和/或SD卡插槽，将粘稠度的数值存储至插入USB插槽和/或SD卡插槽中的外接存储设备中。

9.如权利要求1所述的可检测伤口渗出液粘稠度的负压伤口治疗系统，其特征在于，所述运算单元还根据一定时间内的粘稠度数值，运算出粘稠度平均值。

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