CN102871730B - 用于消化内镜的供气装置 - Google Patents

Abstract

用于消化内镜的供气装置，包括储存气体的储气罐，与储气罐连接的气源输入接口，监测气源输入接口的气体压力的气体压力监测器，将储气罐输出气体的压力调节到内镜能够承受的压力范围的减压模块，与减压模块连接并监测气体实时流量的输出流量监测器，和与输出流量监测器连接的气源输出接口，以及与消化内镜的注水瓶接口连接的注气瓶；注气瓶上设有进气接口，进气接口与气源输出接口密封连接。本发明具有在不改变内镜原有结构的前提下直接更换气源的优点。

Description

用于消化内镜的供气装置

技术领域

本发明涉及一种用于消化内镜的供气装置。

背景技术

在消化内镜领域，通常是以空气为介质，通过对患者自然腔道注气注水，可以为消化内镜提供合适的手术视野和空间，协助手术治疗。随着消化内镜技术的发展，在消化内镜治疗中越来越多地采用高频电治疗，使用空气介质时存在使患者组织灼伤的风险。

使用二氧化碳气体的优势有两点：

一是二氧化碳作为一种惰性气体，在使用高频电刀进行切割和凝血操作时有很高的安全性，可以避免人体组织的灼伤。因此采用二氧化碳气体介质成为开展人体自然腔道及其在自然腔道中有开口的腔道（如胆管、胰腺等部位）相关高频电治疗手术的必要安全性条件。

二是二氧化碳气体很容易被人体细胞组织吸收。

二氧化碳气体介质对人体的影响研究也已经比较充分。有研究表明，二氧化碳在从液态变成为气态时会吸收大量的热，大量气体进入人体会使得患者的体温下降1~3℃，从而引起患者严重不适和并发症，手术风险提高。当采取二氧化碳气体恒温措施，使气体接近人体正常温度时，可以大大减少患者手术后的疼痛及呕吐等并发症。

国内主流医院开展的腹腔镜治疗手术，经历了从使用空气介质到使用二氧化碳介质的技术发展过程，积累了大量的手术成功实例。但目前临床使用的腹腔镜二氧化碳气腹机，从流量、压力、反馈控制原理等方面有着本质差异，并不能使用于消化内镜。

而且由于消化内镜的结构复杂，无法直接更换原有的气源和供气装置，因此如何将空气气源替换为二氧化碳气源是需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中无法在不改变内镜原有结构的前提下直接更换气源的缺点，本发明提供了一种能够直接用于消化内镜的供气装置。

用于消化内镜的供气装置，包括储存气体的储气罐，与储气罐连接的气源输入接口，监测气源输入接口的气体压力的气体压力监测器，将储气罐输出气体的压力调节到内镜能够承受的压力范围的减压模块，与减压模块连接并监测气体实时流量的输出流量监测器，和与输出流量监测器连接的气源输出接口，以及与消化内镜的注水瓶接口连接的注气瓶；注气瓶上设有进气接口，进气接口与气源输出接口密封连接。

进一步，储气罐内储存二氧化碳，供气装置还包括设置于气源输入接口和气体压力监测器之间用于滤除二氧化碳气体中的杂质的气体过滤器，设置于气体压力监测器和减压模块之间对二氧化碳气体进行恒温调节的恒温调节器，以及设置于气体压力监测器和输出流量检测器之间的电磁阀。

进一步，流所述的供气装置还具有流量控制器，流量控制器中预存有下限流量值和上限流量值；

输出流量检测器获取的实际流量值输入流量控制器中，流量控制器分别比较实际流量值和上限流量值、实际流量值和下限流量值，当实际流量值大于上限流量值或者实际流量值小于下限流量值时，输出流量检测器发出报警并切断电磁阀。

进一步，减压模块包括输入端与恒温调节器连接的第一减压阀和输出端与电磁阀连接的第二减压阀，第一减压阀的输出端与第二减压阀的输入端连接，第一减压阀和第二减压阀均带有相应的安全泄压阀。

进一步，供气装置还包括控制电磁阀开启或关闭的控制开关，控制开关为面板点动按钮或者脚踏开关或者线控按钮。

进一步，电磁阀与定时器连接，定时器根据定时时长关断电磁阀；定时器的定时时长有多个。

进一步，供气装置还包括显示模块，显示模块与气体压力监测器连接，显示模块实时显示气体压力值。显示模块为液晶屏或者LCD显示器。

本发明的技术构思是：二氧化碳气源气体经过滤、温度调节、二级或二级以上的气体减压，以达到符合治疗要求的温度和气压，操作者通过控制电磁阀来实现对消化内镜治疗的二氧化碳气体直接或定时供气控制。

气体过滤器的作用是消除二氧化碳气体中的异物和杂质，（例如采用0.5um滤芯或其它规格滤芯）防止因异物杂质引起的后续减压阀故障，提高供气安全性。

气体压力监测器监测输入气源压力状态，气体压力监测器获取的压力信号通过压力变送器输入显示设备，显示设备将气体压力值实时显示。对于压强在343.2KPa以下及1.400MPa以上的气源予以报警提示并主动切断电磁阀并阻断二氧化碳气体输出；对正常供气范围343.2KPa～1.400MPa内的气压状态通过显示部件予以动态显示。

恒温调节器用于对输入的二氧化碳气体进行预热，确保手术条件下输出气体温度在15℃～35℃内，防止过冷的气体直接进入人体自然腔道。恒温调节器采用低压直流控制，设有额定动作点为36～40℃的高灵敏双金属片热保护器，当由于故障导致气体温度异常时，能自动切断加热。使用恒温调节器的目的是维持二氧化碳气体恒温，可减少患者手术后的疼痛及呕吐等并发症。

第一减压器将进入主机的二氧化碳气体降低到合适的较低气压，（其输出额定值可以是100 KPa～500KPa范围内任一值），其输出设有安全泄压保护装置，对异常气压予以排放，以保护后级器件管路的安全。前级减压器的安全泄压值在后级减压器的最大允许气压范围内。

第二减压器作为第二级气体减压阀，同样也带有安全泄压保护装置。其输入气压为100KPa ～500KPa内，输出为0～45KPa，安全泄压值45 KPa。通过两级（或以上）减压措施，并且都带有泄压装置，其单一故障风险大大降低，同时气路部件都采用禁油禁水工艺，可以安全地对消化内镜手术系统供应二氧化碳气体。

电磁阀的作用是受控开通或关断二氧化碳气体的输出。供气装置提供了多种控制方式，如：面板点动按钮、脚踏开关、线控按钮等，以方便实际操作。

同时，对二氧化碳气体的输出有定时关断功能。操作者可选择多种时长的定时模式，对输出气体进行开通时间限制，时间到自动关断电磁阀，以防止遗忘并节省气源。

设置输出流量监测器不但可以实时监控气体流量，避免气体温度过高或过低。更重要的是，在未调节电磁阀开度时，若气体流量减小，则说明人体的消化道有病变，如穿孔，气体无法通过人体消化道自动排除而在人体腹腔积聚，导致人体内压上升、气体流量降低。因此，当气体流量低于下限流量时，必须关闭电磁阀，防止气体继续积聚于人体内，起到保护作用。

供气装置可以采用OLED、LED、LCD等高亮度宽视角显示屏，显示面板可以垂直或倾斜，显示内容包括显示定时模式、定时经过时间、气源压力提示、气体温度、输出状态提示、故障提示等。

供气装置的控制部件用于采集输入气体压力信号、温度信号、气体输出压力或流量信号，并对信号进行监控、对温度进行调控，对电磁阀进行控制，对异常气压、温度进行报警并能主动切断电磁阀。

本发明具有在不改变内镜原有结构的前提下直接更换气源的优点。

附图说明

图1是本发明的框架图。

图2是本发明的正面示意图。

图3是本发明的背面示意图。

图4是本发明的部件连接示意图。

具体实施方式

参照附图，进一步说明本发明：

用于消化内镜的供气装置，包括储存气体的储气罐，与储气罐连接的气源输入接口6a，监测气源输入接口的气体压力的气体压力监测器7b，将储气罐输出气体的压力调节到内镜能够承受的压力范围的减压模块，与减压模块连接并监测气体实时流量的输出流量监测器7g，和与输出流量监测器7g连接的气源输出接口6b，与消化内镜的注水瓶接口连接的注气瓶以及供电电源；注气瓶上设有进气接口，进气接口与气源输出接口6b密封连接。

储气罐内储存二氧化碳，通常二氧化碳是以液态储存在钢瓶内，当然，也可以使用集中供气的二氧化碳气源。供气装置还包括设置于气源输入接口6a和气体压力监测器7b之间用于滤除二氧化碳气体中的杂质的气体过滤器7a，设置于气体压力监测器7b和减压模块之间对二氧化碳气体进行恒温调节的恒温调节器7c，以及设置于气体压力监测器7b和输出流量监测器之间的电磁阀7f。当然，储气罐内也可以储存其他适用于内镜使用的气体，如惰性气体。

电磁阀7f的开度受控于流量控制器，输出流量监测器测量得到的流量信号输入流量控制器中，流量控制器根据该流量信号对电磁阀7f进行反馈控制。供气装置的气体过滤器7a、恒温调节器7c、减压模块、电磁阀7f和输出流量监测器7g均封装于机壳6内，气源输入接口6a、气源输出接口6b均外露于机壳6，气源输入接口6a通过进气管路1连接储气罐，气源输出接口6b通过出气管路3连接注水瓶。机壳6上还设有电磁阀开关接口6c和编辑流量控制器的芯片程序的编程接口6e，以及通过电源线5连接供电电源的电源接口6d。机壳6为金属材料制成，机壳6对安装在其内的各个部件起到安全防护作用，并形成完整的金属-导电连接，以满足电磁兼容性要求。外壳6可靠地接地。

所述的供气装置还具有流量控制器，流量控制器中预存有下限流量值和上限流量值；

输出流量检测器7g获取的实际流量值输入流量控制器中，流量控制器分别比较实际流量值和上限流量值、实际流量值和下限流量值，当实际流量值大于上限流量值或者实际流量值小于下限流量值时，输出流量检测器7g发出报警并切断电磁阀7f。当实际流量值高于上限流量值时，可能造成气体的吸热量过大，导致人体内温度下降过度，影响内镜手术和人体内脏。当实际流量低于下限流量时，则很可能是因为人体体腔内有病变，导致输入人体的气体在人体体腔内积聚，造成人体内压增大进而导致输入气流量降低，此时必须切断电磁阀停止供气，避免对人体造成损失，起到保护患者的作用。

减压模块包括输入端与恒温调节器7c连接的第一减压阀7d和输出端与电磁阀7f连接的第二减压阀7e，第一减压阀7d的输出端与第二减压阀7e的输入端连接，第一减压阀7d和第二减压阀7e均带有相应的安全泄压阀。

供气装置还包括控制电磁阀7f开启或关闭的控制开关4，控制开关4为面板点动按钮或者脚踏开关或者线控按钮。

电磁阀7f与定时器连接，定时器根据定时时长关断电磁阀7f；定时器的定时时长有多个。

供气装置还包括显示模块8，显示模块8与气体压力监测器7b连接，显示模块8实时显示气体压力值。显示模块8为液晶屏或者LCD显示器。

本发明的技术构思是：二氧化碳气源气体经过滤、温度调节、二级或二级以上的气体减压，以达到符合治疗要求的温度和气压，操作者通过控制电磁阀7f来实现对消化内镜治疗的二氧化碳气体直接或定时供气控制。

气体过滤器7a的作用是消除二氧化碳气体中的异物和杂质，（例如采用0.5um滤芯或其它规格滤芯）防止因异物杂质引起的后续减压阀故障，提高供气安全性。

气体压力监测器7b监测输入气源压力状态，气体压力监测器7b获取的压力信号通过压力变送器输入显示设备，显示设备将气体压力值实时显示。对于压强在343.2KPa以下及1.400MPa以上的气源予以报警提示并主动切断电磁阀7f并阻断二氧化碳气体输出；对正常供气范围343.2KPa～1.400MPa内的气压状态通过显示部件予以动态显示。

恒温调节器7c用于对输入的二氧化碳气体进行预热，确保手术条件下输出气体温度在15℃～35℃内，防止过冷的气体直接进入人体自然腔道。恒温调节器7c采用低压直流控制，设有额定动作点为36～40℃的高灵敏双金属片热保护器，当由于故障导致气体温度异常时，能自动切断加热。使用恒温调节器7c的目的是维持二氧化碳气体恒温，可减少患者手术后的疼痛及呕吐等并发症。

第一减压器将进入主机的二氧化碳气体降低到合适的较低气压，（其输出额定值可以是100 KPa～500KPa范围内任一值），其输出设有安全泄压保护装置，对异常气压予以排放，以保护后级器件管路的安全。前级减压器的安全泄压值在后级减压器的最大允许气压范围内。

第二减压器作为第二级气体减压阀，同样也带有安全泄压保护装置。其输入气压为100KPa ～500KPa内，输出为0～45KPa，安全泄压值45 KPa。通过两级（或以上）减压措施，并且都带有泄压装置，其单一故障风险大大降低，同时气路部件都采用禁油禁水工艺，可以安全地对消化内镜手术系统供应二氧化碳气体。

电磁阀7f的作用是受控开通或关断二氧化碳气体的输出。供气装置提供了多种控制方式，如：面板点动按钮、脚踏开关、线控按钮等，以方便实际操作。

同时，对二氧化碳气体的输出有定时关断功能。操作者可选择多种时长的定时模式，对输出气体进行开通时间限制，时间到自动关断电磁阀7f，以防止遗忘并节省气源。

设置输出流量监测器不但可以实时监控气体流量，避免气体温度过高或过低。更重要的是，在未调节电磁阀7f开度时，若气体流量减小，则说明人体的消化道有病变，如穿孔，气体无法通过人体消化道自动排除而在人体腹腔积聚，导致人体内压上升、气体流量降低。因此，当气体流量低于下限流量时，必须关闭电磁阀7f，防止气体继续积聚于人体内，起到保护作用。

供气装置可以采用OLED、LED、LCD等高亮度宽视角显示屏，显示面板可以垂直或倾斜，显示内容包括显示定时模式、定时经过时间、气源压力提示、气体温度、输出状态提示、故障提示等。

供气装置的控制部件用于采集输入气体压力信号、温度信号、气体输出压力或流量信号，并对信号进行监控、对温度进行调控，对电磁阀7f进行控制，对异常气压、温度进行报警并能主动切断电磁阀7f。

本发明具有在不改变内镜原有结构的前提下直接更换气源的优点。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (7)

1. 用于消化内镜的供气装置，包括储存气体的储气罐，与储气罐连接的气源输入接口，监测气源输入接口的气体压力的气体压力监测器，将储气罐输出气体的压力调节到内镜能够承受的压力范围的减压模块，与减压模块连接并监测气体实时流量的输出流量检测器，和与输出流量检测器连接的气源输出接口，以及与消化内镜的注水瓶接口连接的注气瓶；注气瓶上设有进气接口，进气接口与气源输出接口密封连接；减压模块包括输入端与恒温调节器连接的第一减压阀和输出端与电磁阀连接的第二减压阀，第一减压阀的输出端与第二减压阀的输入端连接，第一减压阀和第二减压阀均带有相应的安全泄压阀；储气罐内所用气体是惰性气体。

2. 如权利要求1 所述的用于消化内镜的供气装置，其特征在于：储气罐内储存二氧化碳，供气装置还包括设置于气源输入接口和气体压力监测器之间用于滤除二氧化碳气体中的杂质的气体过滤器，设置于气体压力监测器和减压模块之间对二氧化碳气体进行恒温调节的恒温调节器，以及设置于气体压力监测器和输出流量检测器之间的所述电磁阀。

3. 如权利要求2 所述的用于消化内镜的供气装置，其特征在于：所述的供气装置还具有流量控制器，流量控制器中预存有下限流量值和上限流量值；输出流量检测器获取的实际流量值输入流量控制器中，流量控制器分别比较实际流量值和上限流量值、实际流量值和下限流量值，当实际流量值大于上限流量值或者实际流量值小于下限流量值时，输出流量检测器发出报警并切断所述电磁阀。

4. 如权利要求1-3 之一所述的用于消化内镜的供气装置，其特征在于：供气装置还包括控制所述电磁阀开启或关闭的控制开关，控制开关为面板点动按钮或者脚踏开关或者线控按钮。

5. 如权利要求4 所述的用于消化内镜的供气装置，其特征在于：所述电磁阀与定时器连接，定时器根据定时时长关断所述电磁阀；定时器的定时时长有多个。

6. 如权利要求5 所述的用于消化内镜的供气装置，其特征在于：供气装置还包括显示模块，显示模块与气体压力监测器连接，显示模块实时显示气体压力值。

7. 如权利要求6 所述的用于消化内镜的供气装置，其特征在于： 显示模块为液晶屏。