CN102512734A - 一种便携式冰盐水自动亚低温仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冰盐水自动亚低温仪，尤其是涉及一种便携式冰盐水自动亚低温仪。主要包括电源模块、制冷模块、水冷散热模块、输液控制模块、机壳和控制器，还包括机壳表面设的液晶触摸屏、传感器接口、电源接口，机壳外部设的外置电源。输液控制模块通过输液管连接制冷模块，水冷散热模块通过水管连接制冷模块，外置电源通过电源接口与主机可插拔连接。上述各模块和部件都与控制器电连结。这种仪器体积小巧、携带方便，能在监测多种参数的条件下，按照设定速度将冰盐水持续输入患者体内，达到早期、快速、简便、标准地诱导和维持亚低温。

Description

一种便携式冰盐水自动亚低温仪

技术领域

本发明涉及一种冰盐水自动亚低温仪，尤其是涉及一种便携式冰盐水自动亚低温仪。

背景技术

心搏骤停因其突发性和不可预知性，救治时间窗窄，给临床及时抢救患者生命造成了严重困难。据文献报道，约有50%的心搏骤停患者因医务人员无法及时赶到现场，失去救治机会而死亡；存活送达医院的患者中又有50%因心脏疾病、脑疾病以及多器官功能衰竭等原因死于重症监护病房。在美国总的心脏骤停的发生率是每年0.1% 到 0.2%，每年至少超过30万人发生心脏骤停而死亡，在各种死亡原因的比例中约占20%。虽然我国尚无明确的关于心脏骤停发生率的统计数据，以人口基数推算我国每年会有约130-260万心脏骤停患者，全世界则有600-1200万。

欧洲和澳大利亚的随机对照研究显示,对心跳骤停的病人实施亚低温中心体温32℃-34℃疗法，可改善其神经功能的预后。低温疗法的时间和低温程度会影响治疗效果、预后，其中亚低温疗法中心体温32℃-34℃的使用克服了以往所考虑的低温所带来的各种常见副作用。

应该在哪一时间点给予降温，一直是研究的重点，现在的倾向是越早越好，在救治时尽早降低患者的体温，有利于减缓重要脏器的代谢，从而为抢救争取宝贵的时间。研究证明，最适合院前急救时应用的是静脉输注冷液体林格液和生理盐水。在院前采用静脉输注30ml/kg或直接输注2L的冰盐水4℃生理盐水大概能在30分钟内完成亚低温的诱导，作为能够在临床安全、有效、方便地开展的亚低温诱导的方法之一，静脉持续输注冰盐水4℃生理盐水更简便，对其他复苏操作的影响更小，且复温阶段温度更容易预测和控制。目前静脉输注冰盐水4℃生理盐水诱导亚低温已经进入大规模临床研究阶段。

目前已经报导的人工亚低温的方法很多，包括体表降温法和体内降温法。体表降温法：1.冰袋帽和冰毯等； 2.冷水浸泡或喷洒后吹风法；3.体表低温空气或低温液体循环降温。体内降温法：1.静脉用冰盐水4℃生理盐水；2. 体外循环降温装置；3.胃、膀胱、腹膜冰水灌洗法。以上提到的方法，除了体表用冰袋帽和静脉用冰盐水4℃生理盐水的方法外，其余方法无法做到在院前急救人员到达心肺复苏现场便立即开始诱导亚低温。而和体表用冰袋帽相比，静脉用冰盐水4℃生理盐水法效果确切，体温波动小，无明显不良反应，减慢滴速可较好维持亚低温状态，且操作简单方便，可以早期、快速、简便地诱导亚低温。但目前用于维持输液管道温度的便携式装置有待进一步研制和改进。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种采用分体式双电源供电模式，可以释放主机内一个直流电源的空间，从而有效减小主机的体积和重量，提高了主机的可携性的一种便携式冰盐水自动亚低温仪。

本发明还有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种采用半导体制冷方式,具有体积小巧，制冷量大，制冷功率可控，控制方便等优点，尤其适用于便携式设备的一种便携式冰盐水自动亚低温仪。

本发明再有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种输液速度控制采用压力袋挤压的方式，在满足设计要求的流速和精度下，相比于现有的输液泵方式，成本更低，体积更小，控制更简单的一种便携式冰盐水自动亚低温仪。

本发明最后有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种采用单片机为主机，辅以触摸式液晶屏人机界面，成本小，设计方便，操作简单，人机交互友好；整机组装简便，成本较低的一种便携式冰盐水自动亚低温仪。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种便携式冰盐水自动亚低温仪，其特征在于，包括机壳、设置在机壳内的输液控制模块、设置在输液控制模块旁的水冷散热模块、设置在水冷散热模块前方的锂聚合物电池以及设置在锂聚合物电池下方通过输液管与输液控制模块连通的制冷模块，所述制冷模块还通过水管与所述水冷散热模块连通；该便携式冰盐水自动亚低温仪还包括一个与锂聚合物电池电连接的控制器以及设置在机壳上且均与控制器电连接的液晶触摸屏、传感器接口、电源接口以及电源开关；上述输液控制模块、水冷散热模块以及制冷模块均与控制器电连接；所述锂聚合物电池与电源接口电连接。

在上述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，所述输液控制模块包括一个设有隔层的压力袋、设置在压力袋隔层内并通过输液管与上述制冷模块连通的输液袋、以及设置在压力袋下方并通过压力气管与所述压力袋连通的微型气泵；所述微型气泵还与上述控制器电连接。

在上述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，所述水冷散热模块包括一块通过水管与上述制冷模块连通的水冷换热排、固定设置在水冷换热排表面并且上下垂直排列的至少两个散热风扇、以及一个通过水管与上述制冷模块连通的微型水泵；所述微型水泵与上述控制器电连接。

在上述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，所述制冷模块包括一个通过水管同时与上述微型水泵和水冷换热排连通的水冷换热头、一个通过输液管与上述上述输液袋连通的盐水制冷头、以及设置在水冷换热头和盐水制冷头之间的并与上述控制器电连接的制冷装置；所述水冷换热头、盐水制冷头以及制冷装置通过一个固定装置固定在上述锂聚合物电池下方。

在上述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，制冷装置包括至少两个并排设置并且并联连接的半导体制冷片以及设置在半导体制冷片上方的储冷块，所述半导体制冷片与储冷块之间设有用于增加传热的导热硅脂层。

在上述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，所述固定装置包括一个由两块制冷模块侧封板、一块制冷模块前封板、一块制冷模块后封板、一块制冷模块上封板以及一块制冷模块下封板构成的固定箱体，上述制冷模块固定在固定箱体内。

在上述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，所述固定装置还包括一个设置在上述制冷模块上封板下方的制冷模块压板和一个螺母，所述制冷模块压板固定有一个与所述螺母螺纹配接的螺杆；所述螺母一端与螺杆配接，所述螺母另一端设置有凸台并穿过设置在制冷模块上封板上的孔与一旋转杆一端的端面限制轴向位移；制冷模块前封板还开设有供上述盐水制冷头的接头伸出的让位孔；所述制冷模块后封板还开设有供上述水冷换热头的接头伸出的让位孔；上述储冷块的长度大于两片半导体制冷片及水冷换热头的长度，制冷模块侧封板上设有凹槽，储冷块的两端分别设置在制冷模块侧封板的凹槽内。

在上述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，所述压力气管还经三通接头连接一压力传感器，所述压力传感器与上述控制器电连结。

在上述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，所述水冷换热头包括一个内部设有换热腔体的本体以及设置在换热腔体若干平行排列且首尾依次串接的管状水道，所述管状水道的出口及进口分别配接有管接头，本体前后分别通过水冷换热头前封板和水冷换热头后封板将所述管状水道密封在换热腔体内。

在上述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，该便携式冰盐水自动亚低温仪还包括一个外置电源，所述外置电源通过电线与电源接口9连接。

因此，本发明具有如下优点：1.采用12V供电，根据计算供电电流估计需要30A左右，需求电源的体积比较大。由于采用分体式双电源供电模式，可以释放主机内一个直流电源的空间，从而有效减小主机的体积和重量，提高了主机的可携性；2.采用半导体制冷方式制冷，相比与其它方式如压缩机制冷，冰块制冷等，具有体积小巧，制冷量大，制冷功率可控，控制方便等优点，尤其适用于便携式设备，半导体制冷另一个特点是制冷和制热可以随意切换，只需改变制冷片电流的输入方向。因此本发明在其驱动电路中加入了换向电路，又可作为输液加温器使用；3. 输液速度控制采用压力袋挤压的方式，在满足设计要求的流速和精度下，相比于现有的输液泵方式，成本更低，体积更小，控制更简单；4. 控制器采用单片机为主机，辅以触摸式液晶屏人机界面，成本小，设计方便，操作简单，人机交互友好；采用的元器件多为标准件或市场上已商品化的产品，加工量小，组装简便，整机成本较低。

附图说明

图1是本发明的一种主视结构示意图。

图2是本发明的一种立体结构示意图。

图3是本发明中水冷散热模块的结构示意图。

图4是本发明中输液控制模块的结构示意图。

图5是本发明中制冷模块的爆炸结构示意图。

图6是本发明中水冷换热头主视结构示意图。

图7是图6的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。图中，机壳1、输液控制模块2、输液袋2.1、压力袋2.2、微型气泵2.3、压力气管2.4、气压传感器2.5、输液管2.6、锂聚合物电池3、制冷模块4、旋转杆4.1、制冷模块上封板4.2、螺母4.3、制冷模块压板4.4、制冷模块侧封板4.5、制冷模块前封板4.6、制冷模块后封板4.7、盐水制冷头4.8、储冷块4.9、半导体制冷片4.10、水冷换热头4.11、制冷模块下封板4.12、水冷换热头后封板4.11.1、换热腔体4.11.2、管接头4.11.3、水冷换热头前封板4.11.4、制冷模块下封板4.12、水冷散热模块5、水冷换热排5.1、散热风扇5.2、水管5.3、微型水泵5.4、外置电源6、液晶触摸屏7、传感器接口8、电源接口9、电源开关10。

实施例：

如图1，图2所示，便携式冰盐水自动亚低温仪，包括机壳1、设置在机壳1内的输液控制模块2、设置在输液控制模块2旁的水冷散热模块5、设置在水冷散热模块5前方的锂聚合物电池3以及设置在锂聚合物电池3下方通过输液管2.6与输液控制模块2连通的制冷模块4，制冷模块还通过水管5.3与水冷散热模块5连通；本发明还包括一个与锂聚合物电池3电连接的控制器以及设置在机壳1上且均与控制器电连接的液晶触摸屏7、传感器接口8、电源接口9以及电源开关10；输液控制模块22、水冷散热模块5以及制冷模块4均与控制器电连接；锂聚合物电池与电源接口9电连接。

如图4，图5所示，输液控制模块2包括一个设有隔层的压力袋2.2、设置在压力袋2.2隔层内并通过输液管2.1与制冷模块4连通的输液袋2.1、以及设置在压力袋2.2下方并通过压力气管2.4与压力袋2.2连通的微型气泵2.3；压力袋2.2及输液袋2.1置于机壳1侧面，并可拆卸，压力气管2.4还经三通接头连接一压力传感器2.5，压力传感器2.5与控制器电连结，微型气泵2.3也与上述控制器电连接。

如图3，图5所示，水冷散热模块5包括一块通过水管5.3与上述制冷模块4连通的水冷换热排5.1、固定设置在水冷换热排5.1表面并且上下垂直排列的至少两个散热风扇5.2、以及一个通过水管5.3与上述制冷模块4连通的微型水泵5.4；，这样，微型水泵5.4、水冷换热排5.1通过水管5.3连接制冷模块4中的水冷换热头4.11，组成循环管路，微型水泵5.4与上述控制器电连接。

如图5所示，制冷模块4包括一个通过水管5.3同时与微型水泵5.4和水冷换热排5.1连通的水冷换热头4.11、一个通过输液管2.6与上述上述输液袋2.1连通的盐水制冷头4.8、以及设置在水冷换热头4.11和盐水制冷头4.8之间的并与控制器电连接的制冷装置；所述水冷换热头4.11、盐水制冷头4.8以及制冷装置通过一个固定装置固定在上述锂聚合物电池3下方，制冷装置包括至少两个并排设置并且并联连接的半导体制冷片4.10以及设置在半导体制冷片4.10上方的储冷块4.9，半导体制冷片4.10为两片制冷功率120w，型号为12715的半导体制冷片，半导体制冷片4.10与储冷块4.9之间设有用于增加传热的导热硅脂层，固定装置包括一个由两块制冷模块侧封板4.5、一块制冷模块前封板4.6、一块制冷模块后封板4.7、一块制冷模块上封板4.2以及一块制冷模块下封板4.12构成的固定箱体，制冷模块4固定在固定箱体内，

固定装置还包括一个设置在制冷模块上封板4.2下方的制冷模块压板4.4和一个螺母4.3，制冷模块压板4.4固定有一个与所述螺母4.3螺纹配接的螺杆；螺母4.3一端与螺杆配接，另一端设置有凸台并穿过设置在制冷模块上封板4.2上的孔与一旋转杆4.1一端的端面限制轴向位移；通过拨动旋转杆4.1旋转，带动螺母4.3旋转使螺杆上下移动压紧和放松，实现制冷模块压板4.4对盐水制冷头4.8的压紧和放松，方便制冷头的安装和拆卸。

制冷模块前封板4.6还开设有供上述盐水制冷头4.8的接头伸出的让位孔；制冷模块后封板4.7还开设有供上述水冷换热头4.11的接头伸出的让位孔；使各部件装配时不发生干涉。制冷模块4的各封板用隔热效果好、机械强度高的酚醛树脂材料制成，通过螺钉连接成一整体模块。上述储冷块4.9的长度大于两片半导体制冷片4.10及水冷换热头4.11的长度，制冷模块侧封板4.5上设有凹槽，储冷块4.9的两端分别设置在制冷模块侧封板4.5的凹槽内。

水冷换热头4.11包括一个内部设有换热腔体4.11.2的本体以及设置在换热腔体4.11.2若干平行排列且收尾依次串接的管状水道，换热腔体为导热系数高的紫铜材料制成，管状水道的出口及进口分别配接有管接头4.11.3，本体前后分别通过水冷换热头前封板4.11.4和水冷换热头后封板4.11.1将所述管状水道密封在换热腔体4.11.2内。

本发明还可包括一个外置电源6，所述外置电源6通过电线与电源接口9连接。

工作时，首先，将输液袋2.1置于压力袋2.2的隔层中，并将输液管2.6与消毒过的盐水制冷头4.8接好，输液管2.6另一端插入输液袋2.1中；然后，挤压输液袋2.1，使输液管2.6及盐水制冷头4.8中充满液体，使管路中的空气排出，接着将所需的体温传感器、室温传感器、中心静脉压传感器等插入面板中的传感器接口8；最后，启动仪器，设定好盐水温度及压力，仪器按所设定的参数自动运行并实时显示各传感器监测结果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机壳1、输液控制模块2、输液袋2.1、压力袋2.2、微型气泵2.3、压力气管2.4、气压传感器2.5、输液管2.6、锂聚合物电池3、制冷模块4、旋转杆4.1、制冷模块上封板4.2、螺母4.3、制冷模块压板4.4、制冷模块侧封板4.5、制冷模块前封板4.6、制冷模块后封板4.7、盐水制冷头4.8、储冷块4.9、半导体制冷片4.10、水冷换热头4.11、制冷模块下封板4.12、水冷换热头后封板4.11.1、换热腔体4.11.2、管接头4.11.3、水冷换热头前封板4.11.4、制冷模块下封板4.12、水冷散热模块5、水冷换热排5.1、散热风扇5.2、水管5.3、微型水泵5.4、外置电源6、液晶触摸屏7、传感器接口8、电源接口9、电源开关10等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种便携式冰盐水自动亚低温仪，其特征在于，包括机壳（1）、设置在机壳（1）内的输液控制模块（2）、设置在输液控制模块（2）旁的水冷散热模块（5）、设置在水冷散热模块（5）前方的锂聚合物电池（3）以及设置在锂聚合物电池（3）下方通过输液管（2.6）与输液控制模块（2）连通的制冷模块（4），所述制冷模块还通过水管（5.3）与所述水冷散热模块（5）连通；该便携式冰盐水自动亚低温仪还包括一个与锂聚合物电池（3）电连接的控制器以及设置在机壳（1）上且均与控制器电连接的液晶触摸屏（7）、传感器接口（8）、电源接口（9）以及电源开关（10）；上述输液控制模块（2）2、水冷散热模块（5）以及制冷模块（4）均与控制器电连接；所述锂聚合物电池与电源接口（9）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，其特征在于，所述输液控制模块（2）包括一个设有隔层的压力袋（2.2）、设置在压力袋（2.2）隔层内并通过输液管（2.1）与上述制冷模块（4）连通的输液袋（2.1）、以及设置在压力袋（2.2）下方并通过压力气管（2.4）与所述压力袋（2.2）连通的微型气泵（2.3）；所述微型气泵（2.3）还与上述控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，其特征在于，所述水冷散热模块（5）包括一块通过水管（5.3）与上述制冷模块（4）连通的水冷换热排（5.1）、固定设置在水冷换热排（5.1）表面并且上下垂直排列的至少两个散热风扇（5.2）、以及一个通过水管（5.3）与上述制冷模块（4）连通的微型水泵（5.4）；所述微型水泵（5.4）与上述控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，其特征在于，所述制冷模块（4）包括一个通过水管（5.3）同时与上述微型水泵（5.4）和水冷换热排（5.1）连通的水冷换热头（4.11）、一个通过输液管（2.6）与上述上述输液袋（2.1）连通的盐水制冷头（4.8）、以及设置在水冷换热头（4.11）和盐水制冷头（4.8）之间的并与上述控制器电连接的制冷装置；所述水冷换热头（4.11）、盐水制冷头（4.8）以及制冷装置通过一个固定装置固定在上述锂聚合物电池（3）下方。

5.根据权利要求4所述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，其特征在于，制冷装置包括至少两个并排设置并且并联连接的半导体制冷片（4.10）以及设置在半导体制冷片（4.10）上方的储冷块（4.9），所述半导体制冷片（4.10）与储冷块（4.9）之间设有用于增加传热的导热硅脂层。

6.根据权利要求5所述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，其特征在于，所述固定装置包括一个由两块制冷模块侧封板（4.5）、一块制冷模块前封板（4.6）、一块制冷模块后封板（4.7）、一块制冷模块上封板（4.2）以及一块制冷模块下封板（4.12）构成的固定箱体，上述制冷模块（4）固定在固定箱体内。

7.根据权利要求6所述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，其特征在于，所述固定装置还包括一个设置在上述制冷模块上封板（4.2）下方的制冷模块压板（4.4）和一个螺母（4.3），所述制冷模块压板（4.4）固定有一个与所述螺母（4.3）螺纹配接的螺杆；所述螺母（4.3）一端与螺杆配接，所述螺母另一端设置有凸台并穿过设置在制冷模块上封板（4.2）上的孔与一旋转杆（4.1）一端的端面限制轴向位移；制冷模块前封板（4.6）还开设有供上述盐水制冷头（4.8）的接头伸出的让位孔；所述制冷模块后封板（4.7）还开设有供上述水冷换热头（4.11）的接头伸出的让位孔；上述储冷块（4.9）的长度大于两片半导体制冷片（4.10）及水冷换热头（4.11）的长度，制冷模块侧封板（4.5）上设有凹槽，储冷块（4.9）的两端分别设置在制冷模块侧封板（4.5）的凹槽内。

8.根据权利要求2所述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，其特征在于，所述压力气管（2.4）还经三通接头连接一压力传感器（2.5），所述压力传感器（2.5）与上述控制器电连结。

9.根据权利要求4所述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，其特征在于，所述水冷换热头（4.11）包括一个内部设有换热腔体（4.11.2）的本体以及设置在换热腔体（4.11.2）若干平行排列且首尾依次串接的管状水道，所述管状水道的出口及进口分别配接有管接头（4.11.3），本体前后分别通过水冷换热头前封板（4.11.4）和水冷换热头后封板（4.11.1）将所述管状水道密封在换热腔体（4.11.2）内。

10.根据权利要求1所述的一种便携式冰盐水自动亚低温仪，其特征在于，该便携式冰盐水自动亚低温仪还包括一个外置电源（6），所述外置电源（6）通过电线与电源接口（9）连接。

Images