CN105903102B - 一种可检测输液器管路气泡大小的装置 - Google Patents

一种可检测输液器管路气泡大小的装置 Download PDF

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Abstract

本发明创造涉及医疗检测技术领域，特别涉及一种可检测输液器管路气泡大小的装置。该装置包括至少两对设置在输液器管路外壁上的检测机构形成的检测阵列，这些检测机构在有气泡通过时生成检测信号。用该装置检测气泡大小时，接收检测阵列中各检测机构在有气泡通过时生成的检测信号，若同时接收到检测阵列中连续排列的检测机构的检测信号，且满足对额定检测信号的要求，则按各同时发出检测信号的检测机构的检测面积加上各对检测机构之间距离的和来计算气泡的尺寸。本发明创造通过设置多对检测机构即可得到输液器管路内是否存在气泡以及区分气泡的大小，能够检测到较大或者较小的气泡，既能降低监护强度，又能保证安全输液。

Description

一种可检测输液器管路气泡大小的装置
技术领域
本发明创造涉及医疗检测技术领域，特别涉及一种可检测输液器管路气泡大小的装置。
背景技术
在输液的过程中，如果输液器管路里面有气泡，会导致空气进入人体的静脉血管。如果进入血管的空气量小，可以分散到肺泡毛细血管，与血红蛋白结合或弥散至肺泡后随呼吸排出体外；如果进入静脉血管的空气量大或者空气迅速进入血管而来不及分散，可能导致气体栓塞，危及生命。因此，为了保证患者的安全，在输液过程中对气泡的监测就必不可少。目前在输液时对输液器管路中可能存在的气泡进行实时检测，一般都是针对单个气泡粗略检测，具体的手段是在输液管外壁设置一对压电晶体，在气泡通过该压电晶体时对会使压电晶体产生一个模拟信号，根据该模拟信号的大小就可以判断该气泡尺寸的大小。然而，发明人发现该技术存在一个问题，现有压电晶体存在检测精度的问题，当气泡的截面积小于压电晶体检测面积的1/3时，压电晶体就不能够检测到该气泡。若要保证准确检测到截面积较大的气泡，压电晶体的最小检测面积就会偏大，这些不太小的气泡在短时间内大量进入血管，也会对患者安全造成威胁；若要保证压电晶体的最小检测面积比较小，压电晶体的最大检测面积就会偏小，这会导致检测装置不断发出警报，而医务人员需要对每次警报信号做出反应，耗费医务资源。
发明内容
本发明创造的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能区分气泡大小的装置。
本发明创造的目的通过以下技术方案实现：
提供一种可检测输液器管路气泡大小的装置，包括设置在输液器管路外壁上的检测机构，所述检测机构在有气泡通过时生成检测信号，至少有两对所述检测机构，这些检测机构沿输液方向排布在输液器管路外侧以形成检测阵列，有控制器根据这些检测机构的检测信号来判断气泡的尺寸。
其中，所述检测机构是超声波检测机构，包括发射端和接收端，所述发射端和接收端是压电晶片。
其中，所述检测机构中，各对检测机构的检测面积相同。
其中，所述检测机构中，至少有两对检测机构的检测面积不同。
其中，沿气泡移动方向，检测机构的检测面积递减。
其中，所述相邻的检测机构互相抵接。
其中，相邻检测机构的距离小于这两个检测机构中任意一个的宽度。
还提供一种可检测输液器管路气泡大小的方法，基于上述任一项所述的装置，若检测阵列中有连续排列的检测机构同时接收到检测信号，则判断连续排列的检测机构的中位检测机构生成的检测信号是否为额定检测信号；如果是，则以该连续排列的检测机构的尺寸来计算气泡的尺寸；其中，中位检测机构是指除该连续排列的检测机构中除两端检测机构外的其他检测机构，所述额定检测信号是指检测机构被气泡完全遮挡时的检测信号；连续排列的检测机构的尺寸是指这些检测机构自身尺寸以及检测机构相邻间的距离的合计。
其中，若检测到该气泡的尺寸大于输液安全值，则终止输液。
其中，若检测到该气泡的尺寸不大于输液安全值，但输液器管路中累计通过的气泡尺寸会影响患者的安全，则终止输液。
本发明创造的有益效果：本申请提供了一种可检测输液器管路气泡大小的装置，该装置包括至少两对设置在输液器管路外壁上的检测机构形成的检测阵列，这些检测机构在有气泡通过时生成检测信号。用该装置检测气泡大小时，接收检测阵列中各检测机构在有气泡通过时生成的检测信号，若同时接收到检测阵列中连续排列的检测机构的检测信号，且满足对额定检测信号的要求，则按各同时发出检测信号的检测机构的检测面积加上各对检测机构之间距离的和来计算气泡的尺寸。本发明创造通过设置多对检测机构即可得到输液器管路内是否存在气泡以及区分气泡的大小，能够检测到较大或者较小的气泡，既能降低监护强度，又能保证安全输液。
附图说明
利用附图对本发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明创造可检测输液器管路气泡大小的装置的结构示意图。
图2为本发明创造可检测输液器管路气泡大小的装置的检测机构示意图。
在图1中包括有：1——输液器管路、2——检测机构、21——发射端、22——接收端。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明创造作进一步描述。
如图1所示的可检测输液器管路气泡大小的装置，其用于检测气泡尺寸的检测机构2是超声波检测机构，其检测信号的发射端21和对应的接收端22都是压电晶片，分别位于输液器管路1的两侧。检测机构2通过发射端发出连接信号，由接收端接收该连接信号，若接收端接收到的连接信号变化，则说明有气泡通过该检测机构，该检测机构在连接信号变化时生成检测信号。如图2所示，检测机构2有至少两对，沿输液方向排布在输液器管路外侧以形成检测阵列。每对检测机构2的发射端21和接收端22一一对应，本实施例中设置有A、B、…、N对检测机构2，其发射端21分别是A1、B1、…、N1，接收端分别是A2、B2、…、N2。检测阵列中至少有两对检测机构2的检测面积不同，当气泡通过检测阵列时触发不同的检测机构2发出检测信号，有控制器根据这些检测机构的检测信号来判断气泡的尺寸。
患者在输液的时候，在输液器管路靠近针头的一段安上该可检测输液器管路气泡大小的装置，对发射端21的压电晶片施加频率为2MHz、幅度为500mv的信号，从与之对应的接收端22进行信号取样。在没有气泡通过时，或者气泡尺寸小于这个装置能识别到的最小检测面积时，超声波发生器通过发射端21发出的超声波连接信号穿过输液器管路和药液到达接收端22，接收端22把接收到的连接信号的超声波能量转换成电压信号，此时能量衰减较少，接收端22的压电晶片的取样信号也是频率接近2MHz、幅度接近500mv的信号。在通过发射端21和接收端22之间的气泡尺寸在该检测机构2的检测面积以内时，超声波的部分能量被气泡反射或折射，接收端22接收到的能量有所衰减，检测机构2输出检测信号给输液泵的控制器。若气泡较大或出现气栓，超出检测机构2的检测面积，超声波的大部分能量会被反射，接收端22所接收到的能量近乎为零，其输出电压基本为0mv，检测机构2把该0mv的输出电压信号作为额定检测信号输出给输液泵的控制器。通过监测接收端22的超声波能量变化情况，即接收端22的输出电压，就可以知道输液器管路内是否有气泡通过。当输液器管路内的单个气泡过大，如大于50μm；或者累积的小气泡体积达到临界点，如15min内累积通过检测机构2的气泡体积达到1ml时，输液泵立即停机报警，输液停止，防止气泡进入静脉血管对人体造成损害。
实施例1：
本实施例中设置有沿输液器管路内的气泡移动方向排布的A、B、C、D、E、F六对检测机构2，各对检测机构2互相抵接，组成检测阵列，且其额定检测面积均为10μm。在接收到A对检测机构2发出的检测信号时，输液泵的控制器监控在此后A对检测机构2不再发出检测信号为止时，有哪些检测机构同时发出了检测信号。如A对检测机构2不再生成检测信号的前一瞬间，输液泵的控制器同时接收到A 、B、C、D四组检测机构2的检测信号，则计算此时通过该检测阵列的气泡尺寸为A 、B、C、D四组检测机构2的额定检测面积之和，即40μm。输液泵的控制器把该气泡的体积加到累计值，若累计气泡体积不超过1ml，就记录该气泡信息并让其通过。
实施例2：
本实施例中设置有A、B、C、D四对检测机构2，各对检测机构2互相抵接，其额定检测面积随输液器管路内的气泡移动方向递减，分别是30μm、20μm、15μm、10μm。各对检测机构2也可以间隔一定距离，其中相邻检测机构2的距离小于这两个检测机构2中任意一个的宽度。若控制器单独接收到一对检测机构2发出检测信号，计算该气泡尺寸为该检测机构2的额定检测面积；若控制器同时接收到相邻两对检测机构2发出检测信号，计算该气泡尺寸为这两对检测机构2的额定检测面积加上各对检测机构之间距离的和；若控制器同时接收到相邻三对及以上检测机构2发出检测信号，且位于非两端位置的检测机构2生成的检测信号都是额定检测信号，计算该气泡尺寸为这些检测机构2的额定检测面积加上各对检测机构之间距离的和。在各对检测机构2互相抵接的情况下，C/D对同时发出检测信号说明气泡尺寸大于25μm；B/C对同时发出检测信号说明气泡尺寸大于35μm，B/C/D对同时发出检测信号说明气泡尺寸大于45μm，A/B对同时发出检测信号说明气泡尺寸大于50μm，A/B/C对同时发出检测信号说明气泡尺寸大于65μm，A/B/C/D对同时发出检测信号说明气泡尺寸大于70μm。
输液泵的控制器分别接收到A、B、C、D四对的检测信号，且在同一时间接收到A/B两对、A/B/C三对或者A/B/C/D四对检测信号时，说明当前通过的单个气泡的尺寸超过50μm，会影响到患者的安全，输液泵立即停机报警，停止输液。当输液泵的控制器接收到上述情况中的一种检测信号，而没有接收到较该种情况检测面积更高的检测机构2组合的检测信号，就说明通过的气泡尺寸在这两个级别之间。如当前气泡尺寸是27μm，则输液泵的控制器分别接收到B、C、D三对的检测信号，然后同时接收到C/D两对的检测信号，且没有接收到A对的检测信号，则可以判断当前通过的气泡尺寸在25μm~30μm之间。输液泵的控制器记录其尺寸为发出检测信号的检测机构2组合的上一级检测面积，即30μm；假设气泡为球形，即可通过该尺寸估算得到气泡体积的近似值，并判断在检测到该气泡前的15min内累积通过检测机构2的气泡体积是否超过1ml，若没有则说明输液器管路内的气泡暂时不会对患者造成危险，可以继续输液。
该可检测输液器管路气泡大小方法在检测到威胁患者安全的气泡时立即停机报警，在检测到不影响输液安全的小气泡时记录该气泡信息并让其通过，无需频繁停机报警处理，既能降低监护强度，又能保证安全输液。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种可检测输液器管路气泡大小的装置，包括设置在输液器管路外壁上的检测机构，所述检测机构在有气泡通过时生成检测信号，其特征在于，至少有两对所述检测机构，这些检测机构沿输液方向排布在输液器管路外侧以形成检测阵列，有控制器根据这些检测机构的检测信号来判断气泡的尺寸，若检测阵列中有连续排列的检测机构同时接收到检测信号，则判断连续排列的检测机构的中位检测机构生成的检测信号是否为额定检测信号；如果是，则以该连续排列的检测机构的尺寸来计算气泡的尺寸；其中，中位检测机构是指除该连续排列的检测机构中除两端检测机构外的其他检测机构，所述额定检测信号是指检测机构被气泡完全遮挡时的检测信号；连续排列的检测机构的尺寸是指这些检测机构自身尺寸以及检测机构相邻间的距离的合计，所述检测机构中，至少有两对检测机构的检测面积不同，沿气泡移动方向，检测机构的检测面积递减，若控制器单独接收到一对检测机构发出检测信号，计算气泡尺寸为该检测机构的额定检测面积；若控制器同时接收到相邻两对检测机构发出检测信号，计算气泡尺寸为这两对检测机构的额定检测面积加上各对检测机构之间距离的和；若控制器同时接收到相邻三对及以上检测机构发出检测信号，且位于非两端位置的检测机构生成的检测信号都是额定检测信号，计算气泡尺寸为这些检测机构的额定检测面积加上各对检测机构之间距离的和。
2.根据权利要求1所述的一种可检测输液器管路气泡大小的装置，其特征在于，所述检测机构是超声波检测机构，包括发射端和接收端，所述发射端和接收端是压电晶片。
3.根据权利要求1所述的一种可检测输液器管路气泡大小的装置，其特征在于，所述检测机构中，各对检测机构的检测面积相同。
4.根据权利要求1所述的一种可检测输液器管路气泡大小的装置，其特征在于，所述相邻的检测机构互相抵接。
5.根据权利要求1所述的一种可检测输液器管路气泡大小的装置，其特征在于，相邻检测机构的距离小于这两个检测机构中任意一个的宽度。
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