CN105640485A - 一种气道环境监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种气道环境监测装置，其包括软管探条、控制器及显示器，所述软管探条含照明光源、微型摄像头、电线、信号线和直径为1-5mm的软管，控制器内含主控单元、传输单元、存储单元和电源，微型摄像头和照明光源通过电线与电源连接，微型摄像头通过信号线与主控单元连接，存储单元与主控单元连接，传输单元连接于主控单元和显示器之间，微型摄像头设有多个，微型摄像头分别设置在软管探条的插入端的端口内的中心部位、靠近该端部附近一段的外壁部位，以拍摄前方、周围区域的影像，照明光源设置于靠近摄像头位置。采用本发明，能够更快速、更准确地找出气道患处所在位置进行定位并全天候监测，且视角覆盖全面。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种气道环境监测装置。
背景技术
咽腔是气道的重要组成部分，与气管支气管、食管等比邻。咽腔结构和环境变化是咽部疾病如慢性咽喉炎、咽喉痛、咳嗽、咽喉反流、睡眠呼吸暂停综合症等的原因和/或结果。X线、计算机成像技术(CT)、核磁共振(MR)、纤维及电子镜等技术能够满足咽部结构及病变的变化，但对一些随时间、生理等变化需全天候、或较长时间观察、检测的疾病，由于放射性损伤、价格昂贵、噪声大、影响睡眠或患者不适感强烈难以耐受等原因，目前缺乏对气道环境进行实时监测的设备。
胃食管返流、咽喉反流、温度、湿度、一氧化氮检测、气道测压等设备目前广泛应用于气道病理生理监测。纤维支气管镜和可视喉镜均是非留置式设计，且摄像视角局限，不能实行全天候监测气道环境的变化，对气道患处的监测存在随机性，从而难以准确诊断病因；其它的监测可以功能单一。本发明利用纤细导管对气道的全方位视觉环境、气压、温度、湿度及微环境因素如pH值、二氧化碳甚至离子等进行监测，从一个实时、动态、全方位的角度全面监测气道环境，提供一种舒适、患者依从性好的监测设备，为探讨咽喉及气道疾病的病因、病理、预防及治疗提供新的工具。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种气道环境监测装置，能够更快速、更准确地找出气道患处所在位置进行定位并全天候监测，且视角覆盖全面。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种气道环境监测装置，其包括软管探条、控制器及显示器，所述软管探条含有照明光源、微型摄像头、电线、信号线和软管，所述控制器内含有主控单元、传输单元、存储单元和电源，所述微型摄像头和照明光源通过电线与所述电源连接，所述微型摄像头获取影像信号并通过信号线传送到所述主控单元，所述主控单元对影像信号处理并得到影像处理结果，所述存储单元连接所述主控单元并存储所述影像处理结果，所述传输单元连接所述主控单元并发送所述影像处理结果到所述显示器中显示，所述微型摄像头设有多个，所述微型摄像头分别设置在所述软管探条的插入端的端口内的中心部位、靠近该端部附近一段的外壁部位，以拍摄前方、周围区域的影像，所述照明光源设置于靠近所述微型摄像头位置，连接于所述微型摄像头与主控单元之间的电线和信号线均设于所述软管内，所述软管的直径为1mm-5mm。
作为优选的，所述气道环境监测装置还包括pH值传感器，所述pH值传感器设置在所述软管探条的插入端，所述pH值传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元，所述主控单元对模拟电压信号处理并得到pH值处理结果，所述存储单元连接所述主控单元并存储所述pH值处理结果，所述传输单元连接所述主控单元并发送所述pH值处理结果到所述显示器中显示。
作为优选的，所述气道环境监测装置还包括气压传感器，所述气压传感器设置在所述软管探条的插入端，所述气压传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元，所述主控单元对模拟电压信号处理并得到气压处理结果，所述存储单元连接所述主控单元并存储所述气压处理结果，所述传输单元连接所述主控单元并发送所述气压处理结果到所述显示器中显示。
作为优选的，所述气道环境监测装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述软管探条的插入端，所述温度传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元，所述主控单元对模拟电压信号处理并得到温度处理结果，所述存储单元连接所述主控单元并存储所述温度处理结果，所述传输单元连接所述主控单元并发送所述温度处理结果到所述显示器中显示。
作为优选的，所述气道环境监测装置还包括湿度传感器，所述湿度传感器设置在所述软管探条的插入端，所述湿度传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元，所述主控单元对模拟电压信号处理并得到湿度处理结果，所述存储单元连接所述主控单元并存储所述湿度处理结果，所述传输单元连接所述主控单元并发送所述湿度处理结果到所述显示器中显示。
作为优选的，所述气道环境监测装置还包括二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器设置在所述软管探条的插入端，所述二氧化碳传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元，所述主控单元对模拟电压信号处理并得到二氧化碳处理结果，所述存储单元连接所述主控单元并存储所述二氧化碳处理结果，所述传输单元连接所述主控单元并发送所述二氧化碳处理结果到所述显示器中显示。
作为优选的，所述软管探条的尾端设有连接公端，所述连接公端与连接于所述微型摄像头与主控单元之间的电线和信号线相连，所述控制器上设有与所述连接公端配合插接的连接母端，所述连接母端分别与所述主控电路和电源相连。
作为优选的，所述软管探条的插入端的端口内的中心部位以及靠近该端部附近一段的外壁部位设置有多个嵌入槽，所述微型摄像头可拆卸地安装在所述嵌入槽内。
作为优选的，所述微型摄像头包括镜头和玻璃盖片，所述玻璃盖片盖设在镜头上，且所述嵌入槽的口部平齐且密封。
作为优选的，所述镜头和玻璃盖片之间设有加热单元，所述加热单元通过电线与所述电源连接。
作为优选的，所述传输单元包括数据线、蓝牙、无线宽带、无线射频识别、GPRS、GSM、3G、4G、5G通信传输中的至少一种。
实施本发明的一种气道环境监测装置，与现有技术相比较，具有如下有益效果：
(1)通过在软管探条的插入端设置多个微型摄像头，以方便拍摄前方、周围区域的气道影像，根据气道影像进而方便插置软管探条，能够更快速、更准确地找出气道患处所在位置进行定位监测，且视角覆盖全面；
(2)本发明的软管探条的直径范围为1～5mm，该软管探条满足了困难气道病人的气道对镜体硬度和宽度的要求，方便从鼻腔直接置入气道内，可随气道走形随意弯曲。且适用于长时间留置监测，由于软管探条的直径足够小，能够减少长时间佩戴时带来的不适和痛苦；
(3)气道环境监测功能多样，通过pH值传感器、气压传感器、温度传感器、湿度传感器和二氧化碳传感器的设置，实现气道环境pH值、气压、温度、湿度和二氧化碳的实时测量，集摄像、pH值监测、气压、温度、湿度和二氧化碳检测等功能于一体；
(4)软管探条和微型摄像头均采用可拆卸式设计，廉价的软管探条确保了该探条使用一次以后不必消毒就可抛弃，彻底杜绝了因消毒不彻底而引发的患者交叉感染，成本低，结构简单，可工业化开发，适用于大部分基层医院。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1是本发明一种气道环境监测装置的结构示意图；
图2是图1所示结构A区域的放大图；
图3是本发明控制器内部各单元的连接结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合参见图1至图3所示，本发明的一优选实施例，一种气道环境监测装置，其包括软管探条1、控制器2及显示器3，所述软管探条1含有照明光源12、微型摄像头11、电线、信号线和软管13，所述软管13优选为医用塑料软管，所述控制器2内含有主控单元21、传输单元22、存储单元23和电源24，所述微型摄像头11和照明光源12通过电线与所述电源24连接，所述微型摄像头11获取影像信号并通过信号线传送到所述主控单元21，所述主控单元21对影像信号处理并得到影像处理结果，所述存储单元23连接所述主控单元21并存储所述影像处理结果，所述传输单元22连接所述主控单元21并发送所述影像处理结果到所述显示器3中显示，所述微型摄像头11设有多个，所述微型摄像头11分别设置在所述软管探条1的插入端的端口内的中心部位、靠近该端部附近一段的外壁部位，以拍摄前方、周围区域的影像，所述照明光源12设置于靠近所述摄像头位置，连接于所述微型摄像头11与主控单元21之间的电线和信号线均设于所述软管13内，所述软管13的直径为1mm-5mm。由此，实施本发明的气道环境监测装置，它是通过在软管探条1的插入端设置多个微型摄像头11，以方便拍摄前方、周围区域的气道影像，根据气道影像进而方便插置软管探条1，能够更快速、更准确地找出气道患处所在位置进行定位监测，视角覆盖全面；软管探条1的直径范围为1～5mm，该软管探条1能够满足困难气道病人的气道对镜体硬度和宽度的要求，方便从鼻腔直接置入气道内，可随气道走形随意弯曲；且适用于长时间留置监测，由于软管探条1的直径足够小，能够减少长时间佩戴时带来的不适和痛苦。
由于考虑到气道环境存在复杂因素，所述气道环境监测装置还包括但不限于pH值传感器、气压传感器、温度传感器、湿度传感器和二氧化碳传感器。
所述pH值传感器设置在所述软管探条1的插入端，所述pH值传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元21，所述主控单元21对模拟电压信号处理并得到pH值处理结果，所述存储单元23连接所述主控单元21并存储所述pH值处理结果，所述传输单元22连接所述主控单元21并发送所述pH值处理结果到所述显示器3中显示。
所述气压传感器设置在所述软管探条1的插入端，所述气压传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元21，所述主控单元21对模拟电压信号处理并得到气压处理结果，所述存储单元23连接所述主控单元21并存储所述气压处理结果，所述传输单元22连接所述主控单元21并发送所述气压处理结果到所述显示器3中显示。
所述温度传感器设置在所述软管探条1的插入端，所述温度传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元21，所述主控单元21对模拟电压信号处理并得到温度处理结果，所述存储单元23连接所述主控单元21并存储所述温度处理结果，所述传输单元22连接所述主控单元21并发送所述温度处理结果到所述显示器3中显示。
所述湿度传感器设置在所述软管探条1的插入端，所述湿度传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元21，所述主控单元21对模拟电压信号处理并得到湿度处理结果，所述存储单元23连接所述主控单元21并存储所述湿度处理结果，所述传输单元22连接所述主控单元21并发送所述湿度处理结果到所述显示器3中显示。
所述二氧化碳传感器设置在所述软管探条1的插入端，所述二氧化碳传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元21，所述主控单元21对模拟电压信号处理并得到二氧化碳处理结果，所述存储单元23连接所述主控单元21并存储所述二氧化碳处理结果，所述传输单元22连接所述主控单元21并发送所述二氧化碳处理结果到所述显示器3中显示。
由此，通过上述pH值传感器、气压传感器、温度传感器、湿度传感器和二氧化碳传感器的设置，实现气道环境pH值、气压、温度、湿度和二氧化碳的实时测量，集摄像、pH值监测、气压、温度、湿度和二氧化碳检测等功能于一体。为方便控制各个功能电路的通断，所述控制器2上设有电源开关、摄像头开关、照明光源亮度调节开关、pH值监测开关、气压监测开关、温度监测开关、湿度监测开关和二氧化碳监测开关。
所述软管探条1的尾端设有连接公端14，所述连接公端14与连接于所述微型摄像头11与主控单元21之间的电线和信号线相连，所述控制器2上设有与所述连接公端14配合插接的连接母端(图中未指示)，所述连接母端分别与所述主控单元21和电源24相连。由此，通过上述连接公端14和连接母端的插拔设计，使软管探条1能够拆卸并分离于控制器2，确保了该探条使用一次以后不必消毒就可抛弃。进一步，所述软管探条1的插入端的端口内的中心部位以及靠近该端部附近一段的外壁部位设置有多个嵌入槽，所述微型摄像头11可拆卸地安装在所述嵌入槽内。这样，当软管探条1使用一次，可将成本较为高的微型摄像头11从软管探条1中拆卸下来留于下一次使用，从而拆卸微型摄像头11后的软管探条1仅留有照明光源12、电线、信号线、软管13等廉价部件，这些廉价部件不必消毒就可抛弃，彻底杜绝了因消毒不彻底而引发的患者交叉感染。可见，本发明成本低，结构简单，可工业化开发，适用于大部分基层医院。
更佳地，所述微型摄像头11包括镜头和玻璃盖片，所述玻璃盖片盖设在镜头上，且所述嵌入槽的口部平齐且密封。该玻璃盖片能够有效防止气道的湿气、痰液等进入而污染微型摄像头11内部，提高微型摄像头11的使用寿命。使用一次后，只需对玻璃盖片进行消毒或直接抛弃。
更佳地，所述镜头和玻璃盖片之间设有加热单元，所述加热单元通过电线与所述电源24连接，所述控制器2上设有加热开关。这样的设计，可防止使用过程中镜头和玻璃盖片上覆盖雾气层影响摄像的清晰度。
所述照明光源12优选为LED冷光源。
所述传输单元22包括数据线、蓝牙、无线宽带、无线射频识别、GPRS、GSM、3G、4G、5G通信传输中的至少一种，以方便主控单元21与显示器3之间进行有线或无线通信传输。
综上所述，本发明利用纤细导管(即软管探条1)对气道的全方位视觉环境、气压、温度、湿度及微环境因素如pH值、二氧化碳甚至离子等进行监测，从一个实时、动态、全方位的角度全面监测气道环境，提供一种舒适、患者依从性好的监测设备，为探讨咽喉及气道疾病的病因、病理、预防及治疗提供新的工具。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种气道环境监测装置，其特征在于，包括软管探条、控制器及显示器，所述软管探条含有照明光源、微型摄像头、电线、信号线和软管，所述控制器内含有主控单元、传输单元、存储单元和电源，所述微型摄像头和照明光源通过电线与所述电源连接，所述微型摄像头获取影像信号并通过信号线传送到所述主控单元，所述主控单元对影像信号处理并得到影像处理结果，所述存储单元连接所述主控单元并存储所述影像处理结果，所述传输单元连接所述主控单元并发送所述影像处理结果到所述显示器中显示，所述微型摄像头设有多个，所述微型摄像头分别设置在所述软管探条的插入端的端口内的中心部位、靠近该端部附近一段的外壁部位，以拍摄前方、周围区域的影像，所述照明光源设置于靠近所述微型摄像头位置，连接于所述微型摄像头与主控单元之间的电线和信号线均设于所述软管内，所述软管的直径为1mm-5mm。
2.如权利要求1所述的气道环境监测装置，其特征在于，还包括pH值传感器，所述pH值传感器设置在所述软管探条的插入端，所述pH值传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元，所述主控单元对模拟电压信号处理并得到pH值处理结果，所述存储单元连接所述主控单元并存储所述pH值处理结果，所述传输单元连接所述主控单元并发送所述pH值处理结果到所述显示器中显示。
3.如权利要求1所述的气道环境监测装置，其特征在于，还包括气压传感器，所述气压传感器设置在所述软管探条的插入端，所述气压传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元，所述主控单元对模拟电压信号处理并得到气压处理结果，所述存储单元连接所述主控单元并存储所述气压处理结果，所述传输单元连接所述主控单元并发送所述气压处理结果到所述显示器中显示。
4.如权利要求1所述的气道环境监测装置，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述软管探条的插入端，所述温度传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元，所述主控单元对模拟电压信号处理并得到温度处理结果，所述存储单元连接所述主控单元并存储所述温度处理结果，所述传输单元连接所述主控单元并发送所述温度处理结果到所述显示器中显示。
5.如权利要求1所述的气道环境监测装置，其特征在于，还包括湿度传感器，所述湿度传感器设置在所述软管探条的插入端，所述湿度传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元，所述主控单元对模拟电压信号处理并得到湿度处理结果，所述存储单元连接所述主控单元并存储所述湿度处理结果，所述传输单元连接所述主控单元并发送所述湿度处理结果到所述显示器中显示。
6.如权利要求1所述的气道环境监测装置，其特征在于，还包括二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器设置在所述软管探条的插入端，所述二氧化碳传感器获取模拟电压信号并通过信号线传送到所述主控单元，所述主控单元对模拟电压信号处理并得到二氧化碳处理结果，所述存储单元连接所述主控单元并存储所述二氧化碳处理结果，所述传输单元连接所述主控单元并发送所述二氧化碳处理结果到所述显示器中显示。
7.如权利要求1所述的气道环境监测装置，其特征在于，所述软管探条的尾端设有连接公端，所述连接公端与连接于所述微型摄像头与主控单元之间的电线和信号线相连，所述控制器上设有与所述连接公端配合插接的连接母端，所述连接母端分别与所述主控电路和电源相连。
8.如权利要求1所述的气道环境监测装置，其特征在于，所述软管探条的插入端的端口内的中心部位以及靠近该端部附近一段的外壁部位设置有多个嵌入槽，所述微型摄像头可拆卸地安装在所述嵌入槽内。
9.如权利要求8所述的气道环境监测装置，其特征在于，所述微型摄像头包括镜头和玻璃盖片，所述玻璃盖片盖设在镜头上，且所述嵌入槽的口部平齐且密封，所述镜头和玻璃盖片之间设有加热单元，所述加热单元通过电线与所述电源连接。
10.如权利要求1所述的气道环境监测装置，其特征在于，所述传输单元包括数据线、蓝牙、无线宽带、无线射频识别、GPRS、GSM、3G、4G、5G通信传输中的至少一种。
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