CN102895722B - 一种具有反馈装置的对输注液进行加温的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有反馈装置的对输注液进行加温的装置及方法，其包括设置在输液管上对输注液进行加温的加温器和反馈装置，反馈装置与所述加温器以有线或无线方式连接，所述反馈装置用于控制输入到加温器的电流值；加温器是由碳纤维组成的带状柔性结构，并缠裹在滴速夹的下部靠近针头的一端；其采用碳纤维结构其对电流的控制更加精确且使用寿命长、绝缘性和安全性高，加温器靠近针头一端可以减少加热后的液体在输液管内流通时的热量损失；反馈装置用于自动化地控制加温器的温度，通过对反馈装置的温度控制单元输入设定温度，控制单元会通过整合液体流速、环境温度和设定温度对输入到加温器的电流的大小进行控制，确保被加热的液体的温度恒定。

Description

一种具有反馈装置的对输注液进行加温的装置及方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种具有反馈装置的对输注液进行加温的装置及方法。

背景技术

目前，治疗疾病经常采用静脉输液这种措施，不同地方叫法也不同，例如，输液、打吊瓶、打吊针、打点滴等。总之，静脉输液已为医生和患者广泛接受。现在医院一般都是将药液存放在不设供暖设备的库房。这样就造成了人体和药液有很大的温差。在输液过程中,由于药液低温常引起患者血管痉挛、浑身发冷、疼痛、寒战等现象，称之为输液反应，在春、秋、冬季三季,小孩和体弱者表现更为强烈，更有因为输液反应导致旧病未除新病又来的现象。

现在市场上的输液加温产品有国内一次性产品和国外的进口产品。国内的一次性输液加温器加温效果不明显，用过的一次性加温器又污染环境。国外的进口输液加温器只适合大流量输液，对普通输液不适用，且价格昂贵。

现有的输液加温器一般用PTC（PositiveTemperatureCoefficient）加热体制成，具有一定柔性地、呈带状地包覆在输液管外进行加热，或者将输液管缠绕在加温器上进行加热，但是PTC元件易老化、绝缘性和安全性较差。另外，非常重要的一点是，PTC是一种陶瓷材料，PTC发热片的硬度较高、密度和重量较大，柔性不够，故此PTC加热体制成的输液加温器只能设置于输液管的上段或中段，不适宜设置在靠近病人静脉的位置。而在靠近病人静脉处的输液管往往具有较大的形变、弯曲半径，同时针管与静脉的结合稳定性也不能承受过大的重量，因而不适宜设置PTC加热体制成的输液加温器。但是，由输液加温器所加温过的药液，经过输液管到达针头进入静脉，如加热器与针头之间的输液管过长或环境温度过低的情况下，药液经过现有加温器到达针头时药液温度会低于设定温度，无法精确控制进入人体液体的温度。而且，对向病人静脉输入液体时的操作也具有一定的限制，给护理人员带来一定的不便。

针对以上缺点科学工作者做了大量的研究和对现有技术进行了大量改进，如中国专利文献200810140258.6公开的一种输液加温器其设有机芯、加热槽,固定架,其特征是机芯内装有半导体制热片,采用半导体制热的加热方式通过加热槽对液体进行加热，其在机体上还设置有数字控温装置，此发明虽然在温度控制上有了很大的改进，但是他对温度的控制人为的对制热片的温度进行改变的，而不是根据输液自身的状态和环境的温度进行改变的，此种温度调整的方式有一定的局限性，并不能准确根据液体的流速和环境的温度准确控制被加热液体的温度，被加热的液体由于人为操作存在着偶然性，可能造成被加热的液体忽冷忽热，引体人体的不适。

发明内容

本发明的一个目的，在于提供一种具有反馈装置的对输注液进行加温的装置和方法，其通过反馈装置自动地控制加温器的温度，能够使加温器提供的温度控制更准确。

本发明的另一个目的，在于提供一种具有反馈装置的对输注液进行加温的装置和方法，该装置和方法具有较高的安全性、稳定性及可靠性。

本发明的再一个目的，在于提供一种具有反馈装置的对的输注液进行加温的装置和方法，能够使得加温器在输液软管上的设置位置更加灵活、方便。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有反馈装置的对输注液进行加温的装置，该装置包括设置在输液管上对输注液进行加温的加温器和反馈装置，所述反馈装置与所述加温器以有线或无线方式连接，所述反馈装置用于控制输入到加温器的电流值。

作为上述装置的一种优选方案，所述反馈装置包括温度控制单元，还包括滴速传感器和/或温度传感器，其中所述温度控制单元与所述加温器连接，所述温度控制单元与所述滴速传感器和/或温度传感器连接并根据所述滴速传感器和/或温度传感器的检测数据控制加温器。

作为上述装置的一种优选方案，所述滴速传感器设置在滴斗上，用于检测输液的流速。

作为上述装置的一种优选方案，所述温度传感器设置在能够检测临近输液针头一侧的输液管内输注液温度的位置。

作为上述装置的一种优选方案，所述温度传感器设置在能够检测外部环境温度的位置。

作为上述装置的一种优选方案，所述温度控制单元将设定温度与流速和/或温度的数据信息进行分析并转化成电流信号对加温器进行控制。

作为上述装置的一种优选方案，所述加温器设置在滴速夹的下部，或者靠近输液针头的一端。

作为上述装置的一种优选方案，所述加温器由柔性的碳纤维组成的带状加热元件，带状的所述加热元件能够缠裹在输液管的外部，其缠裹位置位于滴速夹的下部与输液针头之间。

作为上述装置的一种优选方案，所述加温器中在碳纤维加热元件外侧还设置有保温层；缠裹在输液管上的所述加温器通过设置在带状加热器两端的尼龙搭扣紧固。

一种对供病人使用的输注液进行加温的方法，其特征在于，包括：

步骤一：在开始输液之前或输液过程中，将以上所述的加温装置的加温器设置在输液管上，使加温器位于滴速夹的下部与输液针头之间，将滴速传感器固定在滴斗上，将温度传感器设置在能够检测环境温度和/或输注液液体温度的位置；

步骤二：打开加温装置，并对温度控制单元设定加热温度，同时对输液软管中的输注液进行加温；

步骤三：反馈装置的滴速传感器将滴斗中的液体流速信息转换成电信号传输给温度控制单元，同时温度传感器将检测到环境温度或者输注液液体温度转换成电信号传输给温度控制单元；

步骤四：温度控制单元根据设定加热温度与输注液实际温度进行处理，或者根据设定加热温度与液体流速、环境温度进行处理，或者根据设定加热温度与液体流速、输注液实际温度进行处理，或者根据设定加热温度与液体流速、环境温度、输注液实际温度四个参数进行数据处理，并根据处理后的数据控制传输到加温器的加热电流的大小；优选的，在该步骤中，经加温器加热后的液体的温度保持恒定。

本发明的有益效果为：本发明通过提供一种具有反馈装置的对输注液进行加温的装置和方法，其中加温器通过采用碳纤维结构其对电流的控制更加精确且使用寿命长、绝缘性和安全性高，加温器靠近针头一端可以减少加热后的液体在输液管内流通时的热量损失；通过预设程序反馈装置可以自动地控制加温装置的温度，对反馈装置的温度控制单元输入设定温度，控制单元会通过整合液体流速、环境温度和设定温度对输入到加温器的电流的大小进行控制，确保被加热的液体的温度恒定。

附图说明

图1是本发明具体实施方式一中提供的具有反馈装置的对输注液进行加温的装置的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式一中提供的加温装置的结构示意图；

图3是图2中A-A向的剖视图；

图4是本发明具体实施方式一中提供的具有保温层的加温装置的结构示意图；

图5是本发明具体实施方式一中提供的反馈装置的结构示意图；

图6是本发明具体实施方式二中提供的具有反馈装置的对输注液进行加温的装置的结构示意图；

图7是本发明具体实施方式三中提供的具有反馈装置的对输注液进行加温的装置的结构示意图；

图8是本发明具体实施方式四中提供的具有反馈装置的对输注液进行加温的装置的结构示意图。

其中：

101：反馈装置；102：加温器；103：滴速夹；104：针头；105：滴斗；106：输液管；111：外壳；112：滴速传感器；113：温度传感器；114：温度控制单元；121：碳纤维加热元件；122：尼龙搭扣；

201：反馈装置；202：加温器；203：滴速夹；204：针头；205：滴斗；206：输液管；211：外壳；212：滴速传感器；214：温度控制单元；215：红外传感器；

301：反馈装置；302：加温器；303：滴速夹；304：针头；305：滴斗；306：输液管；311：外壳；314：温度控制单元；315：红外传感器；

401：反馈装置；402：加温器；403：滴速夹；404：针头；405：滴斗；406：输液管；411：外壳；412：滴速传感器；413：温度传感器；414：温度控制单元；415：红外传感器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施方式一：

如图1~5所示，一种具有反馈装置的对输注液进行加温的装置（下文使用简称“加温装置”）。本实施方式中输注液可用于病人的输液。该加温装置包括设置在输液管106上的加温器102，以及反馈装置101。反馈装置101与加温器102以有线或无线方式连接，反馈装置101用于控制输入到加温器102的电流值。

优选的，如图4所示，所述反馈装置101包括：外壳111、滴速传感器112、温度传感器113和温度控制单元114，其中，滴速传感器112和温度传感器113与温度控制单元114连接，温度控制单元114与加温器102连接，外壳111根据需要放置在方便人工操作的位置。

优选的，滴速传感器112设置在滴斗105上，用于检测输液过程中液体的流速，并将检测的数据传输给温度控制单元114。

优选的，温度传感器113设置在外壳111内，用于检测外部环境的温度，并将检测的数据传输给温度控制单元114。

优选的，温度控制单元114设置在外壳111内，并与加温器102连接，其用于将检测到的液体流速、环境温度和设定温度的数据进行分析并转化成电信号对加温器102进行控制。其中设定温度是预先设定并存储/传输到温度控制单元的温度值，可以根据需要设定为固定的经验值，也可以设置为可调的值。

优选的，温度控制单元114根据液体流速的快慢和外界环境温度的高低控制加温器102的输入电流，保证无论流速的快慢和外界环境温度的高低，确保进入人体静脉的液体温度是恒定的。

优选的，加温器102包括由柔性的碳纤维组成的带状加热元件，带状加热元件能够缠裹在输液管的外部，其缠裹位置位于滴速夹103的下部，并且/或者设置在输液管106上靠近输液针头104的一端。设置在输液管106上的加温器102具有第一端和第二端，第二端先比第一端更靠近输液针头，第二端所设置的位置与输液针头的距离能够在10cm以内，优选的，在5cm以内，更优选的，在1cm以内，进一步优选的，在0.5cm以内，在此实施方式中，优选的为1cm以内。本领域技术人员可以理解的是，可替换的，加温器102可以设置在滴速夹103的上部的位置。

加温器102设置在靠近针头104的一端，能够使经加温后的液体从输液管106传输到人体静脉的过程中所流经的路线缩短，避免了液体在输液管106内流通的时间过长，减少加热后的液体因受到外界环境温度的影响而造成的热量损失，如此进入人体静脉的液体和刚加热完的液体温度相差不大，可以达到人为控制进入人体温度的目的，可以更好的提高人体在输液过程中的舒适度。

如图2~3所示，在此实施方式中，加温器102包括柔性的碳纤维加热元件121，优选的，加温器102包括由碳纤维组成的带状加热元件，其中带状的加热元件能够缠裹在输液管106的外部，由碳纤维组成的带状加温器102，其柔软度较高、重量轻、加热效率高，所以其适合设置在靠近病人静脉的一端，在使用过程中，由于质量轻，不会对正常的输液过程造成影响，病人无明显的负重感，由于质量轻且缠裹在输液管106上，不会造成输液管106的变形；带状加温器102的两端设置有尼龙搭扣122，其用于带状加温器102缠裹在输液管106上后的固定，尼龙搭扣122使加温器102的缠裹和拆卸更加方便，并且操作方便，医护人员和普通病人均可以方便操作，使其适用性更强，使用方便。

如图4所示，带状加温器102的柔性碳纤维加热元件121的外侧设置有保温层123，保温层123有柔性塑料或橡胶材料制成，在柔性碳纤维加热元件121的外侧设置保温层123可以起到绝缘保温的作用。

加温器102除了使用碳纤维材料制成外，也可以使用PTC材料制成，其形状也不仅限于带状柔性结构，也可以圆柱体体、立方体等其它结构，在这些结构的内部或外表面设置有输液管106通过的通道。

本发明的该实施方式中还提供一种具有反馈装置的对输注液进行加温的方法，包括：

步骤一：在开始输液之前或输液过程中，将上述加温装置的加温器设置在输液管上，使加温器位于滴速夹的下部与输液针头之间，将滴速传感器固定在滴斗上，将温度传感器设置在能够检测环境温度的位置(例如反馈装置的外壳上)；

步骤二：打开加温装置，并对温度控制单元设定加热温度，同时对输液软管中的输注液进行加温；

步骤三：反馈装置的滴速传感器将滴斗中的液体流速信息转换成电信号传输给温度控制单元，同时温度传感器将检测到的环境温度转换成电信号传输给温度控制单元；

步骤四：温度控制单元根据液体流速、环境温度和所设定的加热温度三个参数进行数据处理，并根据处理后的数据控制传输到加温器的输入电流的大小，优选的，在该步骤中，经加温器加热后的液体的温度是恒定的。

实施方式二：

如图6所示，在该实施方式中，加温装置包括设置在输液管206上位于滴速夹203与输液针头204之间的加温器202，以及反馈装置201。反馈装置201与加温器202以有线或无线方式连接，反馈装置201用于控制输入到加温器202的电流值。

反馈装置201包括：外壳211、滴速传感器212、温度传感器和温度控制单元214，其中，滴速传感器212、温度传感器与温度控制单元214连接，温度控制单元214与加温器202连接，外壳211根据需要放置在方便人工操作的位置；在此实施方式中，与第一个实施方式所不同之处在于，温度传感器选用红外传感器215，其设置在能够检测输液管内输注液液体温度的位置，优选的，红外传感器215设置在加温器202的下部靠近针头204的位置，其位置需在不影响正常输液的情况下，最大限度的靠近针头204，同时也要保证不被人体的温度所影响。如此，测得的被加热后的输注液的温度最接近注入到人体静脉内的液体温度。

红外传感器215将检测的数据传输给温度控制单元214，温度控制单元214将输注液流速、输注液温度和设定温度的数据信息进行分析并转化成电流信号对输入到加温器202的电流值进行控制，从而调整加温器202的输出温度，达到对输注液恒定加热的目的。

在此实施方式中，除了温度传传感器为红外传感器和外壳内无温度传感器外，其它结构均与实施方式一相同。

相应的，该实施方式还提供一种使用该实施方式中的装置对输注液进行加温的方法，在该方法中包括步骤，

步骤一：在开始输液之前或输液过程中，将上述加温装置的加温器设置在输液管上，使加温器位于滴速夹的下部与输液针头之间，将滴速传感器固定在滴斗上，将温度传感器设置在能够检测输注液液体温度的位置(例如在靠近病人静脉的位置)；

步骤二：打开加温装置，并对温度控制单元设定加热温度，同时对输液软管中的输注液进行加温；

步骤三：反馈装置的滴速传感器将滴斗中的液体流速信息转换成电信号传输给温度控制单元，同时温度传感器将检测到的输注液温度转换成电信号传输给温度控制单元；

步骤四：温度控制单元根据液体流速、输注液温度和设定加热温度三个参数进行数据处理，并根据处理后的数据控制传输到加温器的输入电流的大小，优选的，在该步骤中，经加温器加热后的液体的温度是恒定的。

实施方式三：

如图7所示，在该实施方式中，加温装置包括设置在输液管306上位于滴速夹303与输液针头304之间的加温器302，以及反馈装置301。反馈装置301与加温器302以有线或无线方式连接，反馈装置301用于控制输入到加温器302的电流值。

上述反馈装置301包括：外壳311、红外传感器315和设置在外壳内的温度控制单元314，此实施方式中，与实施方式二中不同之处在于，不包含设置在滴斗305上的滴速传感器。

优选的，红外传感器315设置加温器302的下部靠近针头304的位置，其位置需在不影响正常输液的情况下，最大限度的靠近针头304，同时也要保证不被人体的温度所影响。其工作原理是，红外传感器315将检测到的被加热后的输注液温度信息传输至温度控制单元314，温度控制单元314根据输注液的温度对加温器302的输入电流进行调整，从而调整加温器302的输出温度，达到对输注液恒定加热的目的。

在此实施方式中反馈装置301仅具有红外传感器315和温度控制单元314，其它结构均与实施方式一相同。

此实施方式中的反馈装置301结构比较简单，因此，其使用和操作比较方便，其需要处理的数据比较单一，所以其对对温度发生变化后，改变加温器302的电流值的速度较快。

相应的，该实施方式还提供一种使用该实施方式中的装置对输注液进行加温的方法，在该方法中包括步骤，

步骤一：在开始输液之前或输液过程中，将上述加温装置的加温器设置在输液管上，使加温器位于滴速夹的下部与输液针头之间，将温度传感器设置在能够检测输注液液体温度的位置(例如在靠近病人静脉的位置)；

步骤二：打开加温装置，并对温度控制单元设定加热温度，同时对输液软管中的输注液进行加温；

步骤三：反馈装置的温度传感器将检测到的环境温度转换成电信号传输给温度控制单元；

步骤四：温度控制单元根输注液温度和设定加热温度两个参数进行数据处理，并根据处理后的数据控制传输到加温器的输入电流的大小，优选的，在该步骤中，经加温器加热后的液体的温度是恒定的。

实施方式四：

如图8所示，在该实施方式中，加温装置包括设置在输液管406上位于滴速夹403与输液针头404之间的加温器402，以及反馈装置401。反馈装置401与加温器402以有线或无线方式连接，反馈装置401用于控制输入到加温器402的电流值。

反馈装置401包括：外壳411、滴速传感器412、温度传感器413和温度控制单元414，其中，设置在滴斗405上的滴速传感器412，位于外壳411内的温度传感器413与温度控制单元414连接，温度控制单元414与加温器402连接，外壳411根据需要放置在方便人工操作的位置，除以上结构的基础上增加了设置在加温器402下部的靠近针头404的红外传感器415，在此实施方式中，温度控制单元414通过对滴速传感器412测得的滴速信息，温度传感器413测得的环境温度、红外传感器415测得输注液的温度和设定温度的数据信息进行分析并转化成电流信号对加温器进行控制。

在此实施方式中，温度控制单元414整合多种信息后对输入到加温器的电流进行控制，此种方式，被加热后的输注液的温度更加接近设定温度，被加热的输注液的温度受外界环境变化和装置误差的影响更小，可以得到更加恒定的被加热的输注液，人体在进行输注液过程中更加舒适。

相应的，该实施方式还提供一种使用该实施方式中的装置对输注液进行加温的方法，在该方法中包括如下步骤，

步骤一：在开始输液之前或输液过程中，将上述加温装置的加温器设置在输液管上，使加温器位于滴速夹的下部与输液针头之间，将滴速传感器固定在滴斗上，将温度传感器设置在能够检测环境温度的位置(例如反馈装置的外壳上)，将红外温度传感器设置在能够检测输注液液体温度的位置(例如在靠近病人静脉的位置)；

步骤二：打开加温装置，并对温度控制单元设定加热温度，同时对输液软管中的输注液进行加温；

步骤三：反馈装置的滴速传感器将滴斗中的液体流速信息转换成电信号传输给温度控制单元，同时温度传感器将检测到的环境温度转换成电信号传输给温度控制单元，同时温度传感器将检测到的输注液温度转换成电信号传输给温度控制单元；

步骤四：温度控制单元根据液体流速、环境温度、输注液温度和所设定的加热温度四个参数进行数据处理，并根据处理后的数据控制传输到加温器的输入电流的大小，优选的，在该步骤中，经加温器加热后的液体的温度是恒定的。

综上，在本发明中，提供了一种具有反馈装置的对输注液进行加温的装置和方法，其包括设置在输液管上的加温器，以及与所述加温器连接的反馈装置，所述反馈装置用于控制输入到加温器的电流的数值，其中，加温器采用碳纤维结构其对电流的控制更加精确且使用寿命长、绝缘性和安全性高，加温器靠近针头一端可以减少加热后的液体在输液管内流通时的热量损失；反馈装置可以自动地控制加温器的温度，通过对反馈装置的温度控制单元输入设定温度，控制单元会通过整合液体流速、环境温度和设定温度对输入到加温器的电流的大小进行控制，确保被加热的液体的温度恒定。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有反馈装置的对输注液进行加温的装置，其特征在于，其包括设置在输液管上对输注液进行加温的加温器和反馈装置，所述反馈装置与所述加温器以有线或无线方式连接，所述反馈装置用于控制输入到加温器的电流值；所述反馈装置包括温度控制单元，还包括滴速传感器和温度传感器，其中所述温度控制单元与所述加温器连接，所述温度控制单元与所述滴速传感器和温度传感器连接并根据所述滴速传感器和温度传感器的检测数据控制加温器；

所述温度传感器设置在能够检测外部环境温度的位置，以获得作为其检测数据的外部环境温度；

所述加温器设置在滴速夹的下部，或者靠近输液针头的一端。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滴速传感器设置在滴斗上，用于检测输注液的流速。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还在能够检测临近输液针头一侧的输液管内输注液温度的位置设置有一个温度传感器。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述温度控制单元将设定温度与流速和温度的数据信息进行分析并转化成电流信号对加温器进行控制。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加温器包括由柔性的碳纤维组成的带状加热元件，带状的所述加热元件能够缠裹在输液管的外部，其缠裹位置位于滴速夹的下部与输液针头之间。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述加温器中在碳纤维加热元件外侧还设置有保温层；缠裹在输液管上的所述加温器通过设置在带状加温器两端的尼龙搭扣紧固。