CN104146699A - 一种肾内压力监测及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种肾内压力监测及控制系统，包括光纤压力传感器、信号调谐器、信号分流器、显示器、反馈控制器和医用灌注泵，光纤压力传感器通过手术腔镜操作孔内置入肾内、并通过光纤与信号调谐器连接，并从手术腔镜操作孔内置入肾内，用于对肾脏腔内手术操作区域进行实时压力监测；信号调谐器与信号分流器信号输入端连接，信号分流器信号输出端分别与显示器、反馈控制器连接，反馈控制器与医用灌注泵连接；医用灌注液通过导管注入医用灌注泵内、并在医用灌注泵控制下通过导管注入与肾脏腔内；本发明能精确测量肾内实时压力并反馈给医用灌注泵，在压力升高达警戒值时立即降低医用灌注泵灌注压力，维持肾内低压灌注，保障各种肾内操作的安全进行。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及的是一种肾内压力监测及控制系统。
背景技术
肾脏的生理功能是通过肾小球出入动脉压力差对血液进行滤过，将代谢产物和有害物质通过尿液排出体外。当尿液排出通道（肾盂、输尿管、膀胱、尿道）受阻时（结石、肿瘤、畸形、外伤等），肾内压力增高，形成肾积水，最终会导致肾功能衰竭。因此，保持肾脏内低压状态极为重要。
由于泌尿道与体外相通的天然特性，泌尿系统疾病的治疗多选择微创的内腔镜手术，在内腔镜治疗全程均需通过镜鞘上的注水通道连接医用灌注液进行冲洗，保持手术视野的清晰。然而，目前灌注压力多通过调节灌注泵以及结合术者经验来控制，甚至部分手术需通过人工推注注射器进行灌注，肾内实际压力变化无法实时监控并精确控制，高压力导致肾功能损害、肾内液体返流入血甚至导致败血症，严重威胁患者生命安全。
目前有报道的肾内压力测量技术主要分两种，一种是通过穿刺的方法，置入软管到肾内，软管内充满液体，通过连通器原理，在软管另一端连接压力传感器进行测量；另一种是将内腔镜置入肾内，在内腔镜的多孔通道上连接软管，软管远端接压力传感器进行测量。这两种测量方法均存在敏感性差、精度低，干扰因素多，测量结果不稳定的缺点，管路内的微小气泡、手术操作中的抖动、结石粉碎后的碎屑堵塞等均可导致测量值的失真甚至测量失败。
发明内容
本发明的目的是提供一套肾内压力监测及控制系统，通过传感器内置，信号通过光纤传导到体外的方法，精确测量肾内实时压力并反馈给灌注泵，在压力升高达警戒值时立即降低水泵灌注压力，维持肾内低压灌注，保障各种肾内操作的安全进行。
本发明所采用的技术方案是：一种肾内压力监测及控制系统，其特征在于：包括光纤压力传感器、信号调谐器、信号分流器、显示器、反馈控制器和医用灌注泵，所述的光纤压力传感器通过手术腔镜操作孔内置入肾内、并通过光纤与所述的信号调谐器连接，并从手术腔镜操作孔内置入肾内，用于对肾脏腔内手术操作区域进行实时压力监测；所述的信号调谐器与所述的信号分流器信号输入端连接，所述的信号分流器信号输出端分别与所述的显示器、反馈控制器连接，所述的反馈控制器与所述的医用灌注泵连接；医用灌注液通过导管注入所述的医用灌注泵内、并在所述的医用灌注泵控制下通过导管注入与肾脏腔内；所述的光纤压力传感器采集的光信号经过所述的信号调谐器将光信号转换为模拟或数字信号，调谐后信号经过所述的信号分流器处理，一路输出到所述的显示器，另一路输出到所述的反馈控制器，所述的反馈控制器经过判断实时压力值，调节所述的医用灌注泵向肾内灌注液体的速度及压力，维持肾内压力位于安全压力范围。
作为优选，所述的光纤压力传感器直径小于500微米，能够从内腔镜手术操作通道置入肾内，所述的光纤压力传感器及其连接的光纤总长度不小于50cm，所述的光纤压力传感器量程范围-300mmHg ~300mmHg，测量分辨率0.1mmHg ~1.0mmHg，测量精度小于等于2.0mmHg，工作温度0℃ - 50℃，为防止电流对人体的损害，工作时无电流经过所述的光纤压力传感器。
作为优选，所述的信号调谐器采样频率至少达到250Hz，输入信号为光信号，经过信号调谐器处理为数字或模拟信号输出。
作为优选，所述的信号调谐器通过COM串口或USB串口与所述的信号分流器连接。
作为优选，所述的医用灌注泵由电机、控制电路及围绕在电机转轴上的软管构成；所述的医用灌注泵灌注速度与灌注压力通过所述的控制电路调节，最大灌注压力不超过300mmHg，最大灌注流量不超过1升/分钟。
作为优选，所述的导管为封闭式软管，一次性使用或可反复消毒使用。
本发明通过光纤压力传感器内置，信号通过光纤传导到体外的方法，精确测量肾内实时压力并反馈给医用灌注泵，在压力升高达警戒值时立即降低医用灌注泵灌注压力，维持肾内低压灌注，保障各种肾内操作的安全进行。
附图说明
图1：本发明实施例的原理图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
请见图1，本发明所采用的技术方案是：一种肾内压力监测及控制系统，包括光纤压力传感器1、信号调谐器2、信号分流器3、显示器4、反馈控制器5和医用灌注泵6，光纤压力传感器1通过手术腔镜操作孔内置入肾内、并通过光纤与信号调谐器2连接，并从手术腔镜操作孔内置入肾内，用于对肾脏腔内手术操作区域进行实时压力监测；信号调谐器2与信号分流器3信号输入端连接，信号分流器3信号输出端分别与显示器4、反馈控制器5连接，反馈控制器5与医用灌注泵6连接；医用灌注液通过导管注入医用灌注泵6内、并在医用灌注泵6控制下通过导管注入与肾脏腔内；光纤压力传感器1采集的光信号经过信号调谐器2将光信号转换为模拟或数字信号，调谐后信号经过信号分流器3处理，一路输出到显示器4，另一路输出到反馈控制器5，反馈控制器5经过判断实时压力值，调节医用灌注泵6向肾内灌注液体的速度及压力，维持肾内压力位于安全压力范围。
本实施例的光纤压力传感器1直径小于500微米，能够从内腔镜手术操作通道置入肾内，光纤压力传感器1及其连接的光纤总长度不小于50cm，光纤压力传感器1量程范围-300mmHg ~300mmHg，测量分辨率0.1mmHg ~1.0mmHg，测量精度小于等于2.0mmHg，工作温度0℃ - 50℃，为防止电流对人体的损害，工作时无电流经过光纤压力传感器1。
本实施例的信号调谐器2采样频率至少达到250Hz，输入信号为光信号，经过信号调谐器2处理为数字或模拟信号输出。
本实施例的信号调谐器2通过COM串口或USB串口与信号分流器3连接。
本实施例的医用灌注泵6由电机、控制电路及围绕在电机转轴上的软管构成；医用灌注泵6灌注速度与灌注压力通过控制电路调节，最大灌注压力不超过300mmHg，最大灌注流量不超过1升/分钟。
本发明的导管为封闭式软管，一次性使用或可反复消毒使用。
本发明信号的捕获与输出均通过自行开发的软件来实现。反馈控制器5接收到传入的数字或模拟压力信号，经过与预设值进行比对，判断肾内压力是否过高或过低，根据判断结果调节医用灌注泵6的灌注速度与灌注压力。其中，预设值可以通过反馈控制器5面板上的按钮或旋钮进行调节，也可以通过软件调节，预设值内容包括两个数值，一个最低压力阈值和一个最高压力阈值。
本发明亦可用于其它需要进行肾内压力测量的环境，比如经皮肾镜手术，或者非手术操作如肾造瘘等，将传感器通过体外穿刺通道置入肾内进行肾内压力测量与控制。
尽管本说明书较多地使用了光纤压力传感器1、信号调谐器2、信号分流器3、显示器4、反馈控制器5和医用灌注泵6等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种肾内压力监测及控制系统，其特征在于：包括光纤压力传感器（1）、信号调谐器（2）、信号分流器（3）、显示器（4）、反馈控制器（5）和医用灌注泵（6），所述的光纤压力传感器（1）通过手术腔镜操作孔内置入肾内、并通过光纤与所述的信号调谐器（2）连接，并从手术腔镜操作孔内置入肾内，用于对肾脏腔内手术操作区域进行实时压力监测；所述的信号调谐器（2）与所述的信号分流器（3）信号输入端连接，所述的信号分流器（3）信号输出端分别与所述的显示器（4）、反馈控制器（5）连接，所述的反馈控制器（5）与所述的医用灌注泵（6）连接；医用灌注液通过导管注入所述的医用灌注泵（6）内、并在所述的医用灌注泵（6）控制下通过导管注入与肾脏腔内；所述的光纤压力传感器（1）采集的光信号经过所述的信号调谐器（2）将光信号转换为模拟或数字信号，调谐后信号经过所述的信号分流器（3）处理，一路输出到所述的显示器（4），另一路输出到所述的反馈控制器（5），所述的反馈控制器（5）经过判断实时压力值，调节所述的医用灌注泵（6）向肾内灌注液体的速度及压力，维持肾内压力位于安全压力范围。
2.根据权利要求1所述的肾内压力监测及控制系统，其特征在于：所述的光纤压力传感器（1）直径小于500微米，能够从内腔镜手术操作通道置入肾内，所述的光纤压力传感器（1）及其连接的光纤总长度不小于50cm，所述的光纤压力传感器（1）量程范围-300mmHg ~300mmHg，测量分辨率0.1mmHg ~1.0mmHg，测量精度小于等于2.0mmHg，工作温度0℃ - 50℃，为防止电流对人体的损害，工作时无电流经过所述的光纤压力传感器（1）。
3.根据权利要求1所述的肾内压力监测及控制系统，其特征在于：所述的信号调谐器（2）采样频率至少达到250Hz，输入信号为光信号，经过信号调谐器（2）处理为数字或模拟信号输出。
4.根据权利要求1所述的肾内压力监测及控制系统，其特征在于：所述的信号调谐器（2）通过COM串口或USB串口与所述的信号分流器（3）连接。
5.根据权利要求1所述的肾内压力监测及控制系统，其特征在于：所述的医用灌注泵（6）由电机、控制电路及围绕在电机转轴上的软管构成；所述的医用灌注泵（6）灌注速度与灌注压力通过所述的控制电路调节，最大灌注压力不超过300mmHg，最大灌注流量不超过1升/分钟。
6.根据权利要求1所述的肾内压力监测及控制系统，其特征在于：所述的导管为封闭式软管，一次性使用或可反复消毒使用。
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