CN107714295A - 人体表面细胞组织培植环境控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械领域，具体涉及了一种人体表面细胞组织培植环境控制系统，包括控制模块、抽吸产生模块、创面引流模块、加热模块和雾化微真空产生模块；创面引流模块包括引流敷料层、医用贴膜以及温湿度传感器，引流敷料层和雾化微真空产生模块之间通过供药导管连通，引流敷料层和抽吸产生模块之间通过抽吸导管连通，加热模块固定连接于供药导管；控制模块分别电性连接于加热模块、抽吸产生模块和雾化微真空产生模块，温湿度传感器无线通信连接或电性连接于控制模块；本发明的雾化微真空产生模块在供药的同时可调节创面湿度，加热模块能通过对供药导管加热来调节创面温度，再通过传感器来反馈温湿度信息，以精确控制创面温湿度环境。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种人体表面细胞组织培植环境控制系统。
背景技术
随着再生医学的发展，人体皮肤美容、疤痕治疗、创面治疗等均涉及自体细胞或干细胞、组织块等人体表面移植、培植等新技术，如何在人体表创造自体细胞(干细胞)、组织块等适合细胞培养的温度、湿度等微环境，提高移植细胞存活率和定向诱导细胞分化至关重要，但是目前未见相关技术和产品出现。
人体正常恒温36℃～37℃；人体正常软组织含水比例70％左右，微真空100帕～500帕等局部物理条件较适合于细胞定植、生长和扩增等。随着医学技术的发展，如何在人体表面创造一种模拟人体正常组织的恒温、恒湿、微真空的适合移植细胞、组织块等定植、增殖局部微环境，具有极其重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种创面组织培养环境控制系统，通过控制模块、温湿度传感器、加热模块和装有药物液体的雾化微真空产生模块组成反馈系统，加热模块固定连接于供药导管，以精确控制创面温湿度环境，保持创面温湿度的恒定。
为了解决上述问题，本发明提供了一种人体表面细胞组织培植环境控制系统，包括控制模块、抽吸产生模块、创面引流模块、加热模块和装有药物液体的雾化微真空产生模块；
所述创面引流模块包括引流敷料层、盖设在所述引流敷料层上的医用贴膜以及设在所述引流敷料层上的温湿度传感器，所述引流敷料层和雾化微真空产生模块之间通过供药导管连通，所述引流敷料层和所述抽吸产生模块之间通过抽吸导管连通，所述加热模块固定连接于所述供药导管；所述控制模块分别电性连接于所述加热模块、抽吸产生模块和雾化微真空产生模块，所述温湿度传感器检测得到的温度和湿度信号发送至所述控制模块；
所述抽吸产生模块通过所述抽吸导管使所述引流敷料层和人体创面之间产生抽吸负压，所述雾化微真空产生模块内的药物液体经所述雾化微真空产生模块雾化后被抽吸负压吸引并流经所述供药导管，所述加热模块通过与所述供药导管相连将热量传导至所述供药导管内的雾化药物，所述温湿度传感器检测所述引流敷料层内的温湿度产生温湿度数据并发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述温湿度数据通过所述加热模块和雾化微真空产生模块分别控制雾化药物的温度和湿度。
作为优选的，所述加热模块包括加热套和加热电源，所述加热套包覆在所述供药导管外，所述加热套内设有加热导线，所述加热导线的一端接入所述加热电源；所述加热电源电性连接于所述控制模块。
作为优选的，所述供药导管或雾化微真空产生模块上开设有加热孔，所述加热模块包括加热装置和第一加热管，所述加热装置的进风口与大气连通，所述第一加热管的一端连通于所述加热装置的出风口，所述第一加热管的另一端穿过所述加热孔；所述加热装置电性连接于所述控制模块。
作为优选的，所述加热管穿过所述加热孔的一端沿所述供药导管内连通至所述引流敷料层。
作为优选的，所述抽吸产生模块包括气泵和气压传感器，所述气泵的进气口分别通过抽吸导管连通于所述气压传感器和引流敷料层；所述气泵和气压传感器均电性连接于所述控制模块；
所述气压传感器检测所述抽吸导管内的气压并产生气压数据，所述气压传感器将所述气压数据发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述气压数据来调整所述气泵的工作状态。
作为优选的，所述雾化微真空产生模块包括进气管、水封瓶和雾化器，所述水封瓶的顶部设有出雾口和第一进气口，所述供药导管的一端接驳在所述出雾口上，所述进气管从所述第一进气口伸入所述水封瓶内并延伸至所述水封瓶的底部，所述雾化器设在所述水封瓶的底部；所述雾化器电性连接于所述控制模块。
作为优选的，所述水封瓶的顶部还设有第二进气口，所述第二进气口通过第二加热管连通于所述加热模块。
作为优选的，还包括储液模块，所述引流敷料层、储液模块和抽吸产生模块依次连通，所述储液模块通过所述抽吸导管分别连通于所述引流敷料层和抽吸产生模块。
作为优选的，所述储液模块包括储液瓶和过滤器，所述储液瓶上设有两个开口，两个所述开口分别通过所述抽吸导管连通于所述引流敷料层和抽吸产生模块，所述过滤器设在连通于所述抽吸产生模块的抽吸导管上。
作为优选的，所述储液模块包括储液瓶以及设在所述储液瓶内的液面检测报警装置，所述液面检测报警装置电性连接于所述控制模块。
本发明的创面组织培养环境控制系统，其引流敷料层上设有温湿度传感器，以精确检测创面温湿度，加热模块固定连接于供药导管并对供药导管加热保温，控制模块电性连接于加热模块、抽吸产生模块和装有药物液体的雾化微真空产生模块，控制模块能够根据创面温湿度调整加热模块和雾化微真空产生模块的工作状态。
附图说明
图1是本发明实施例的人体表面细胞组织培植环境控制系统的原理示意图之一；
图2是本发明实施例的人体表面细胞组织培植环境控制系统的原理示意图之二；
图3是本发明实施例的人体表面细胞组织培植环境控制系统的硬件原理示意图；
图4是本发明实施例的人体表面细胞组织培植环境控制系统的各模块连接示意图之一；
图5是本发明实施例的人体表面细胞组织培植环境控制系统的各模块连接示意图之二；
图6是本发明实施例的人体表面细胞组织培植环境控制系统的加热套示意图；
图7是本发明实施例的人体表面细胞组织培植环境控制系统的加热管剖面示意图。
其中，1、控制模块；2、抽吸产生模块；21、气泵；22、气压传感器；3、创面引流模块；31、引流敷料层；32、医用贴膜；33、温湿度传感器；4、加热模块；41、加热套；42、加热电源；43、第一加热管；44、加热装置；45、加热导线；5、雾化微真空产生模块；51、进气管；52、水封瓶；521、出雾口；522、第一进气口；523、第二进气口；53、雾化器；6、供药导管；61、加热孔；7、抽吸导管；8、储液模块；81、储液瓶；82、过滤器；A、温湿度数据；B、气压数据。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
结合图1至图7所示，示意性地显示了本发明的创面组织培养环境控制系统，包括控制模块1、抽吸产生模块2、创面引流模块3、加热模块4和装有药物液体的雾化微真空产生模块5，创面引流模块3包括引流敷料层31、盖设在引流敷料层31上的医用贴膜32以及设在引流敷料层31上的温湿度传感器33，引流敷料层31和雾化微真空产生模块5之间通过供药导管6连通，引流敷料层31和抽吸产生模块2之间通过抽吸导管7直接或间接连通，加热模块4固定连接于供药导管6；控制模块1分别电性连接于加热模块4、抽吸产生模块2和雾化微真空产生模块4，温湿度传感器33无线通信连接或电性连接于控制模块1；抽吸产生模块2通过抽吸导管7使引流敷料层31和人体创面之间产生抽吸负压，雾化微真空产生模块4内的药物液体经雾化微真空产生模块5雾化后被抽吸负压吸引并流经供药导管6，加热模块4通过与供药导管6相连将热量传导至供药导管6内的雾化药物，温湿度传感器33检测引流敷料层31内的温湿度产生温湿度数据A并发送至控制模块1，控制模块1根据温湿度数据A通过加热模块4和雾化微真空产生模块5分别控制雾化药物的温度和湿度。雾化微真空产生模块5不仅能够通过其雾化药物控制创面的湿度，同时还能为创面提供雾化药物，加热模块4对供药导管6进行加热保温，以免雾化药物在供药导管6中发生温度突变，对创面温度造成影响，温湿度传感器33负责检测引流敷料层31中的温湿度并反馈给控制模块1，控制模块1再根据温湿度传感器33的反馈调整加热模块4和雾化微真空产生模块5的工作状态，以创造出更利于创面恢复的环境。
在本实施例中，加热模块4包括加热套41和加热电源42，加热套41包覆在供药导管6外，加热套41内设有加热导线45，加热导线45的一端接入加热电源42；加热电源42电性连接于控制模块1。加热导线45优选为电阻丝，控制模块1通过控制加热电源42来调整加热导线45的温度，进而调节供药导管6内雾化药物的温度。此外，供药导管6上开设有加热孔61，加热模块4还包括加热装置44和第一加热管46，加热装置44的进风口与大气连通，第一加热管46的一端连通于加热装置44的出风口，第一加热管46的另一端穿过加热孔61；加热装置44电性连接于控制模块1。第一加热管46穿过加热孔61的一端沿供药导管6内连通至引流敷料层31，此举通过加热装置44加热空气，再将热空气从第一加热管46中导入引流敷料层31，以此调节引流敷料层31内的温度。
为了准确调节创面引流模块3内的负压，抽吸产生模块2包括气泵21和气压传感器22，气泵21的进气口分别通过抽吸导管7连通于气压传感器22和引流敷料层31；气泵21和气压传感器22均电性连接于控制模块1；气压传感器22检测抽吸导管7内的气压并产生气压数据B，气压传感器22将气压数据B发送至控制模块1，控制模块1根据气压数据B来调整气泵21的工作状态。
具体地，雾化微真空产生模块5包括进气管51、水封瓶52和雾化器53，水封瓶52的顶部设有出雾口521和第一进气口522，供药导管6的一端接驳在出雾口521上，进气管51从第一进气口522伸入水封瓶52内并延伸至水封瓶52的底部，雾化器53设在水封瓶52的底部；雾化器53电性连接于控制模块1。水封瓶52内装有药物液体，雾化器53可将药物液体雾化；当创面引流模块3内的负压过低，外界空气通过进气管51进入水封瓶52，再通过供药导管6进入创面引流模块3，使得创面引流模块3内的负压不至于过低；同时，水封瓶52还能使其药物液体液面上方、供药导管6以及创面引流模块3中形成并维持微真空状态。
优选的，水封瓶52的顶部还设有第二进气口523，第二进气口523通过第二加热管(未图示)连通于加热模块4，第二进气口523和第二加热管之间还设有可间歇性开闭的控制阀(未图示)，控制阀的间歇性开闭可以实现创面引流模块3内的间歇性抽吸负压，当控制阀闭合时，创面引流模块3与人体之间形成微真空环境，但此时创面引流模块3与人体之间的气、液流动速度低，雾化微真空产生模块5中的雾化药物难以进入创面引流模块3内对人体进行治疗或保持温湿度，因此，当控制阀打开时，外界空气通过雾化微真空产生模块5与创面引流模块3连通，外界空气推动雾化微真空产生模块5中的雾化药物流经供药导管6进入创面引流模块3中，对人体进行治疗或保持温湿度，提高了创面引流模块3与人体之间的气、液流动速度。
创面组织培养环境控制系统还包括储液模块8，引流敷料层31、储液模块8和抽吸产生模块2依次连通，储液模块8通过抽吸导管7分别连通于引流敷料层31和抽吸产生模块2；进一步的，储液模块8包括储液瓶81和过滤器82，储液瓶81上设有两个开口(未图示)，两个开口分别通过抽吸导管7连通于引流敷料层31和抽吸产生模块2，过滤器82设在连通于抽吸产生模块2的抽吸导管7上，储液瓶81用于储存从引流敷料31中抽吸出来的医疗废物。优选的，储液瓶81内设有液面检测报警装置(未图示)，液面检测报警装置电性连接于控制模块1，液面检测报警装置用于检测储液瓶内的液面高度，当液面过高时，液面检测报警装置产生报警信号并发送至控制模块1。
综上所述，本发明的创面组织培养环境控制系统，其引流敷料层上设有温湿度传感器，以精确检测创面温湿度，加热模块固定连接于供药导管并对供药导管加热保温，控制模块电性连接于加热模块、抽吸产生模块和装有药物液体的雾化微真空产生模块，控制模块能够根据创面温湿度调整加热模块和雾化微真空产生模块的工作状态。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种人体表面细胞组织培植环境控制系统，其特征在于，包括控制模块、抽吸产生模块、创面引流模块、加热模块和装有药物液体的雾化微真空产生模块；
所述创面引流模块包括引流敷料层、盖设在所述引流敷料层上的医用贴膜以及设在所述引流敷料层上的温湿度传感器，所述引流敷料层和雾化微真空产生模块之间通过供药导管连通，所述引流敷料层和所述抽吸产生模块之间通过抽吸导管连通，所述加热模块固定连接于所述供药导管；所述控制模块分别电性连接于所述加热模块、抽吸产生模块和雾化微真空产生模块，所述温湿度传感器检测得到的温度和湿度信号发送至所述控制模块；
所述抽吸产生模块通过所述抽吸导管使所述引流敷料层和人体创面之间产生抽吸负压，所述雾化微真空产生模块内的药物液体经所述雾化微真空产生模块雾化后被抽吸负压吸引并流经所述供药导管，所述加热模块通过与所述供药导管相连将热量传导至所述供药导管内的雾化药物，所述温湿度传感器检测所述引流敷料层内的温湿度产生温湿度数据并发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述温湿度数据通过所述加热模块和雾化微真空产生模块分别控制雾化药物的温度和湿度。
2.根据权利要求1所述的人体表面细胞组织培植环境控制系统，其特征在于，所述加热模块包括加热套和加热电源，所述加热套包覆在所述供药导管外，所述加热套内设有加热导线，所述加热导线的一端接入所述加热电源；所述加热电源电性连接于所述控制模块。
3.根据权利要求1所述的人体表面细胞组织培植环境控制系统，其特征在于，所述供药导管或雾化微真空产生模块上开设有加热孔，所述加热模块包括加热装置和第一加热管，所述加热装置的进风口与大气连通，所述第一加热管的一端连通于所述加热装置的出风口，所述第一加热管的另一端穿过所述加热孔；所述加热装置电性连接于所述控制模块。
4.根据权利要求3所述的人体表面细胞组织培植环境控制系统，其特征在于，所述加热管穿过所述加热孔的一端沿所述供药导管内连通至所述引流敷料层。
5.根据权利要求1所述的人体表面细胞组织培植环境控制系统，其特征在于，所述抽吸产生模块包括气泵和气压传感器，所述气泵的进气口分别通过抽吸导管连通于所述气压传感器和引流敷料层；所述气泵和气压传感器均电性连接于所述控制模块；
所述气压传感器检测所述抽吸导管内的气压并产生气压数据，所述气压传感器将所述气压数据发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述气压数据来调整所述气泵的工作状态。
6.根据权利要求1所述的人体表面细胞组织培植环境控制系统，其特征在于，所述雾化微真空产生模块包括进气管、水封瓶和雾化器，所述水封瓶的顶部设有出雾口和第一进气口，所述供药导管的一端接驳在所述出雾口上，所述进气管从所述第一进气口伸入所述水封瓶内并延伸至所述水封瓶的底部，所述雾化器设在所述水封瓶的底部；所述雾化器电性连接于所述控制模块。
7.根据权利要求6所述的人体表面细胞组织培植环境控制系统，其特征在于，所述水封瓶的顶部还设有第二进气口，所述第二进气口通过第二加热管连通于所述加热模块。
8.根据权利要求1所述的人体表面细胞组织培植环境控制系统，其特征在于，还包括储液模块，所述引流敷料层、储液模块和抽吸产生模块依次连通，所述储液模块通过所述抽吸导管分别连通于所述引流敷料层和抽吸产生模块。
9.根据权利要求8所述的人体表面细胞组织培植环境控制系统，其特征在于，所述储液模块包括储液瓶和过滤器，所述储液瓶上设有两个开口，两个所述开口分别通过所述抽吸导管连通于所述引流敷料层和抽吸产生模块，所述过滤器设在连通于所述抽吸产生模块的抽吸导管上。
10.根据权利要求8所述的人体表面细胞组织培植环境控制系统，其特征在于，所述储液模块包括储液瓶以及设在所述储液瓶内的液面检测报警装置，所述液面检测报警装置电性连接于所述控制模块。
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