CN107952140A - 一种用于水化治疗的进出液体平衡系统 - Google Patents
一种用于水化治疗的进出液体平衡系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107952140A CN107952140A CN201711444976.8A CN201711444976A CN107952140A CN 107952140 A CN107952140 A CN 107952140A CN 201711444976 A CN201711444976 A CN 201711444976A CN 107952140 A CN107952140 A CN 107952140A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid
- data
- module
- weighing
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 109
- 230000036571 hydration Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 claims abstract description 78
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 47
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 34
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 9
- 241001269238 Data Species 0.000 claims description 6
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 claims description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 2
- 229920002529 medical grade silicone Polymers 0.000 description 2
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 206010019280 Heart failures Diseases 0.000 description 1
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 208000017169 kidney disease Diseases 0.000 description 1
- 230000003907 kidney function Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
- A61M5/14212—Pumping with an aspiration and an expulsion action
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/20—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons for measuring urological functions restricted to the evaluation of the urinary system
- A61B5/207—Sensing devices adapted to collect urine
- A61B5/208—Sensing devices adapted to collect urine adapted to determine urine quantity, e.g. flow, volume
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/69—Drainage containers not being adapted for subjection to vacuum, e.g. bags
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
- A61M5/172—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body electrical or electronic
- A61M5/1723—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body electrical or electronic using feedback of body parameters, e.g. blood-sugar, pressure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/18—General characteristics of the apparatus with alarm
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
- A61M2205/3331—Pressure; Flow
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
- A61M2205/3365—Rotational speed
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
- A61M2205/3379—Masses, volumes, levels of fluids in reservoirs, flow rates
- A61M2205/3393—Masses, volumes, levels of fluids in reservoirs, flow rates by weighing the reservoir
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/50—General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/70—General characteristics of the apparatus with testing or calibration facilities
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/82—Internal energy supply devices
- A61M2205/8206—Internal energy supply devices battery-operated
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/82—Internal energy supply devices
- A61M2205/8262—Internal energy supply devices connectable to external power source, e.g. connecting to automobile battery through the cigarette lighter
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Diabetes (AREA)
- Physiology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种用于水化治疗的进出液体平衡系统。本发明系统，通过设置用于检测系统晃动状态的三轴加速传感器，检测系统的位移和晃动数据，然后再利用该检测到的位移和晃动数据，在微处理器单元中设置数据处理模块，去除位移和晃动导致的误差数据，对储液袋和尿液袋重量数据进行滤除，提高检测精度，能够更准确的控制进液量和排出量的平衡；同时也可以利用三轴加速传感器检测到的位移和晃动数据判断系统运行状态，并控制平衡泵的开启和关闭，提高对系统运行状态监控的精细程度。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种用于水化治疗的进出液体平衡系统。
背景技术
水化治疗是常用的临床治疗方法，通过大量输入生理盐水，保证足够的尿量(液体排出量)，能够保护肾脏，避免肾功能严重损伤。水化治疗是目前唯一被循证医学证实的针对造影剂肾病的有效预防手段，用等渗生理盐水大量静脉补液，可以预防和降低造影剂肾病的发生。此外，恶性肿瘤的化疗时，水化治疗也能减轻患者痛苦，减少化疗的副作用。
但实施水化治疗时，需要平衡液体入量和出量的关系，理想的目标是量出为入，即液体输入量与尿量相等。也就是说既要保证输入量足够、充分，起到应有的治疗作用，同时还要避免输入过量，引起副作用。简单来说，输入不足起不到预防或治疗作用，而输入过量会加重心脏负荷，诱发心衰，引起水肿。在临床上，输入量和排出尿量的平衡关系，难以把控。
目前临床上没有简单可行的办法实施恰当的水化治疗，为达到液体出入量平衡，临床上需要医护人员频繁观测尿量，根据尿量和尿速，手动调整补液速度，这样不但要消耗大量的人力、物力、财力，测量的结果也不准确，对临床治疗的帮助有限。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于水化治疗的进出液体平衡系统，实现对水化治疗过程中输入量和排出尿量的自动实时监控和自动调节、报警。
为了实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于水化治疗的进出液体平衡系统，包括存放输入液体的储液袋、存放排出尿液的尿液袋，储液袋与人体之间设置有进液管路，尿液袋与人体之间设置有尿液管路，所述进液管路上设置有平衡泵和用于检测进液管内液体输送状况的运行状态检测单元；运行状态检测单元包括用于检测系统晃动状态的三轴加速传感器；
所述储液袋上设置有储液袋重量检测传感器，尿液袋上设置有尿液袋重量检测传感器；
还包括微处理器单元，微处理器单元与平衡泵、三轴加速传感器、储液袋重量检测传感器、尿液袋重量检测传感器电连接；微处理器单元包括数据处理模块、液体速度计算模块、数据比较模块和平衡泵控制模块；微处理器单元接收储液袋重量数据、尿液袋重量数据、三轴加速传感器检测数据，数据处理模块结合三轴加速传感器检测数据校准储液袋重量数据和尿液袋重量数据，液体速度计算模块接收校准后的储液袋重量数据和尿液袋重量数据计算出进液速率和排出尿液速率，数据比较模块接收进液速率、排出尿液速率进行比较，平衡泵控制模块接收比较器模块的比较结果并输出控制平衡泵的流速大小；
微处理器单元还包括运行监控模块，微处理器单元接收三轴加速传感器的检测数据，运行监控模块判断系统运行状态，平衡泵控制模块接收运行监控模块的输出信号并输出控制平衡泵运转。
所述运行检测单元还包括设置在平衡泵电机输出端的电机旋转检测传感器、设置在进液管路上管路阻塞压力检测传感器和气泡检测传感器。
所述电机旋转检测传感器、管路阻塞压力检测传感器和气泡检测传感器均与微处理器单元电连接，微处理器单元接收电机旋转检测传感器的检测数据、管路阻塞压力检测传感器的检测数据、气泡检测传感器的检测数据或三轴加速传感器的检测数据，由运行监控模块监测判断液体输送状态后输出检测结果，平衡泵控制模块接收液体输送状态监测结果并输出控制平衡泵运转。
上述液体速度计算模块包括排出尿液速度计算模块和进液速度计算模块；上述数据处理模块、液体速度计算模块和数据比较模块的具体实现过程包括：尿液袋重量检测传感器测量尿液袋重量GO，尿液速度计算模块每隔一段时间T获取一次尿液袋的重量，分析相邻两次尿液袋重量的变化量△GO，计算得到单位时间尿液速度VO(VO＝△GO/T)，时间间隔T：1分钟≤T≤30分钟；储液袋重量检测传感器测量储液袋袋重量GI，进液速度计算模块每隔一段时间T获取一次储液袋的重量，分析相邻两次储液袋重量的变化量△GI；数据比较模块设置有进液量△GI和出液量△GO的预设比值Q，0.5≤Q≤2，数据比较模块将同一时刻T的储液袋重量的变化量△GI和出液袋重量的变化量△GO进行比较，(△GI：△GO)＜Q时，数据比较模块输出信号使平衡泵控制单元输出信号加快平衡泵转速，提高进液速度，使(△GI：△GO)＝Q；(△GI：△GO)＞Q时，数据比较模块输出信号使平衡泵控制单元输出信号减慢平衡泵转速，降低进液速度，使(△GI：△GO)＝Q。
还包括警报单元，运行监控模块监测判断液体输送状态后输出控制警报单元发出警报。所述警报单元包括声音警报单元和光警报单元。
可选的，所述管路阻塞压力检测传感器为触力传感器，处理传感器的外部设有管路卡槽，进液管路卡入所述管路卡槽中，管路表面与触力传感器的触力面接触。
运行监控模块存储有管路阻塞压力报警阈值为PM，管路阻塞压力检测传感器测量实时压力值PI，并将该值发送至运行监控模块，运行监控模块比较PM与PI，当PI＞PM时，平衡泵控制模块发出平衡泵停转指令，警报单元发出警报。
可选的，气泡检测传感器外部置有进液管路卡槽，进液管路卡入该卡槽中，检测管路内是否有气泡，最小可检测到5μl～15μL的气泡，当检测到管路内气泡时，平衡泵控制模块发出平衡泵停转指令，警报单元发出警报。
所述电机旋转检测传感器输出与电机转速呈比例的方波脉冲信号，当运行监控模块接收电机旋转检测传感器的脉冲信号判断为异常信号后，平衡泵控制单元输出控制平衡泵停止运转，警报单元发出警报。
还包括能够使系统装置连接到无限局域网的Wi-Fi模块，所述微处理器单元还包括网络控制模块用于控制Wi-Fi模块的启用和关闭，可让系统装置连接至无线局域网，运行数据可通过Wi-Fi上传至后台服务器，也可通过其他电子设备在后台实时监测运行数据，发送控制指令。
还包括内部电源和外接电源接口，所述微处理器单元还包括电源控制模块，所述内部电源和外接电源接口与微处理器单元点连接；系统正常接通外接电源工作时，电源控制模块控制外接电源接口连通外接电源，当外接电源停止供电后，电源控制模块启用内部电源维持系统工作；当系统处于关闭状态时，电源控制模块能够计算出内部电源电量，显示单元显示内部电源电量值。
所述微处理器单元还包括显示模块用于显示系统的工作状态。显示单元使用电阻式或电容式触摸屏，系统操作控制可通过触摸屏完成。
所述数据处理模块通过掐头去尾窗口平均滤波法以及低通滤波法滤除系统装置位移时称量晃动产生的称量误差，校准储液袋重量数据和尿液袋重量数据；其中
掐头去尾窗口平均滤波法具体包括：如系统发生水平位移，三轴加速传感器模块测定水平加速度值aH，设定水平位移阈值aH1和aH2；
当0≤aH＜aH1时，则判断称重平稳，直接读取称重值；
当aH1≤aH＜aH2时，则判断称重时有轻微晃动，此时，微处理器单元连续读取24个称重值并从小到大排位，丢弃最小的8个数值和最大的8个数值，再将中间8个数值取算术平均数，该算数平均数即是校准后的称重值；
当aH≥aH2时，则判断称重时有严重晃动，此时，丢弃此时所有称重值数据，微处理器单元发出称重严重不稳的警报，或发出平衡泵停止转动的指令；
如装置发生垂直位移，三轴加速传感器模块测定垂直加速度值aV，设定垂直位移阈值aV1和aV2；
当0≤aV＜aV1时，则判断称重平稳，直接读取使用该时段的称重值；
当aV1≤aV＜aV2时，则判断称重时有轻微晃动，此时，微处理器单元连续读取24个称重值并从小到大排位，丢弃最小的8个数值和最大的8个数值，再将中间8个数值取算术平均数，该算数平均数即是校准后的称重值；
当aV≥aV2时，则判断称重时有严重晃动，此时，丢弃所有称重值数据，微处理器单元发出称重严重不稳的声、光报警，或发出平衡泵停止转动的指令；
其中低通滤波法具体为：系统连接装配完毕后，储液袋内液体的重量根据平衡泵的速度发生改变，假定平衡泵的转动速度为s，10ml/h≤s≤1200ml/h，那么每一秒在理论上储液袋的重量变化或减少s/3600g，及每一秒重量所发生变化的频率应为s/3600Hz，微处理器单元的数据处理模块可把储液袋重量变化过程中每秒s/3600Hz以外的变化频率滤除，保证储液袋称量精度；
设定尿液袋的容量变化或增加每小时不超过V mL，800mL≤V≤1500mL。那么每一秒钟尿液袋重量的变化或增加不超过V/3600g，即每一秒的变化频率应小于V/3600Hz，微处理器单元的数据处理模块可把尿液袋重量变化过程中每秒大于V/3600Hz的变化频率滤除，保证尿液称量精度。
上述微处理器单元各个模块的控制程序和数据处理程序是基于Linux平台开发与应用的，各个模块之间采用CAN总线协议进行通信。
可选的，所述进液管路和尿液管路外径不大于5毫米，内径不大于3.2毫米，所用材料为医用聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等；进液管路中包括与平衡泵相互配合的泵管，泵管外径不大于7毫米，内径不大于4毫米，所用材料为医用级硅胶、硅橡胶、聚氯乙烯等；储液袋或尿液袋容积为1L～5L，所用材料为医用聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等。
可选的，所述平衡泵上设置有防止泵头逆转的电机反向锁定装置。
本发明用于水化治疗的进出液体平衡系统，通过设置三轴加速传感器，检测系统的位移和晃动数据，然后再利用该检测到的位移和晃动数据，在微处理器单元中设置数据处理模块，去除位移和晃动导致的误差数据，对储液袋和尿液袋重量数据进行滤除，提高检测精度，能够更准确的控制进液量和排出量的平衡；同时也可以利用三轴加速传感器检测到的位移和晃动数据判断系统运行状态，并控制平衡泵的开启和关闭，提高对系统运行状态监控的精细程度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于水化治疗的进出液体平衡系统的整体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的用于水化治疗的进出液体平衡系统的工作原理框图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例
一种用于水化治疗的进出液体平衡系统，如图1和图2所示，包括存放输入液体的储液袋1、存放排出尿液的尿液袋4，储液袋与人体之间设置有进液管路2，尿液袋与人体之间设置有尿液管路3，所述进液管路上设置有平衡泵5和用于检测进液管内液体输送状况的运行状态检测单元；运行状态检测单元包括用于检测系统晃动状态的三轴加速传感器、设置在平衡泵电机输出端的电机旋转检测传感器、设置在进液管路上管路阻塞压力检测传感器6和气泡检测传感器7；
储液袋1上设置有储液袋重量检测传感器，尿液袋4上设置有尿液袋重量检测传感器；
还包括微处理器单元，微处理器单元与平衡泵5、三轴加速传感器、电机旋转检测传感器、管路阻塞压力检测传感器6和气泡检测传感器7、储液袋重量检测传感器、尿液袋重量检测传感器分别电连接；微处理器单元包括数据处理模块、液体速度计算模块、数据比较模块和平衡泵控制模块；微处理器单元接收储液袋重量数据、尿液袋重量数据、三轴加速传感器检测数据，数据处理模块结合三轴加速传感器检测数据校准储液袋重量数据和尿液袋重量数据，液体速度计算模块接收校准后的储液袋重量数据和尿液袋重量数据计算出进液速率和排出尿液速率，数据比较模块接收进液速率、排出尿液速率进行比较，平衡泵控制模块接收比较器模块的比较结果并输出控制平衡泵的流速大小；
微处理器单元还包括运行监控模块，微处理器单元接收电机旋转检测传感器的检测数据、管路阻塞压力检测传感器的检测数据、气泡检测传感器的检测数据或三轴加速传感器的检测数据，运行监控模块判断系统运行状态是否异常，平衡泵控制模块接收运行监控模块的输出信号并输出控制平衡泵是否停止运转。
本实施例中设置了电机旋转检测传感器、管路阻塞压力检测传感器、气泡检测传感器，是为了从多方面实现对真个系统运行状态的检测，在实际应用过程中可以随机选择使用或不使用这些运行状态检测传感器，均在本发明的保护范围内。
为了赋予系统自动警报功能，还包括警报单元，运行监控模块监测判断液体输送状态后输出控制警报单元发出警报，所述警报单元可以采用声音警报装置和/或光警报装置。在实际应用过程中可根据实际需要使用或不适用该警报单元，均在本发明的保护范围内。
本实施例中管路阻塞压力检测传感器为触力传感器，处理传感器的外部设有管路卡槽，进液管路卡入所述管路卡槽中，管路表面与触力传感器的触力面接触。此处仅仅是对管路阻塞压力传感器的具体举例说明，并不够成对本发明的具体限定。
运行监控模块存储有管路阻塞压力报警阈值为PM，管路阻塞压力检测传感器测量实时压力值PI，并将该值发送至运行监控模块，运行监控模块比较PM与PI，当PI＞PM时，平衡泵控制模块发出平衡泵停转指令，警报单元发出警报。
气泡检测传感器外部置有进液管路卡槽，进液管路卡入该卡槽中，检测管路内是否有气泡，最小可检测到5μl～15μL的气泡，当检测到管路内气泡时，平衡泵控制模块发出平衡泵停转指令，警报单元发出警报。
电机旋转检测传感器输出与电机转速呈比例的方波脉冲信号，当运行监控模块接收电机旋转检测传感器的脉冲信号判断为异常信号后，平衡泵控制单元输出控制平衡泵停止运转，警报单元发出警报。
本实施例系统还包括能够使系统装置连接到无限局域网的Wi-Fi模块，所述微处理器单元还包括网络控制模块用于控制Wi-Fi模块的启用和关闭，可让系统装置连接至无线局域网，运行数据可通过Wi-Fi上传至后台服务器，也可通过其他电子设备在后台实时监测运行数据，发送控制指令。
还包括内部电源和外接电源接口，微处理器单元还包括电源控制模块，内部电源和外接电源接口与微处理器单元点连接；系统正常接通外接电源工作时，电源控制模块控制外接电源接口连通外接电源，当外接电源停止供电后，电源控制模块启用内部电源维持系统工作；当系统处于关闭状态时，电源控制模块能够计算出内部电源电量，显示单元显示内部电源电量值。
微处理器单元还包括显示模块用于显示系统的工作状态。显示单元使用电阻式或电容式触摸屏，系统操作控制可通过触摸屏完成。
本实施例液体速度计算模块包括排出尿液速度计算模块和进液速度计算模块；上述数据处理模块、液体速度计算模块和数据比较模块的具体实现过程包括：尿液袋重量检测传感器测量尿液袋重量GO，尿液速度计算模块每隔一段时间T获取一次尿液袋的重量，分析相邻两次尿液袋重量的变化量△GO，计算得到单位时间尿液速度VO(VO＝△GO/T)，时间间隔T：1分钟≤T≤30分钟；储液袋重量检测传感器测量储液袋袋重量GI，进液速度计算模块每隔一段时间T获取一次储液袋的重量，分析相邻两次储液袋重量的变化量△GI；数据比较模块设置有进液量△GI和出液量△GO的预设比值Q，0.5≤Q≤2，数据比较模块将同一时刻T的储液袋重量的变化量△GI和出液袋重量的变化量△GO进行比较，(△GI：△GO)＜Q时，数据比较模块输出信号使平衡泵控制单元输出信号加快平衡泵转速，提高进液速度，使(△GI：△GO)＝Q；(△GI：△GO)＞Q时，数据比较模块输出信号使平衡泵控制单元输出信号减慢平衡泵转速，降低进液速度，使(△GI：△GO)＝Q。
所述数据处理模块通过掐头去尾窗口平均滤波法以及低通滤波法滤除系统装置位移时称量晃动产生的称量误差，校准储液袋重量数据和尿液袋重量数据；
其中掐头去尾窗口平均滤波法具体包括：如系统发生水平位移，三轴加速传感器模块测定水平加速度值aH，设定水平位移阈值aH1和aH2；
当0≤aH＜aH1时，则判断称重平稳，直接读取称重值；
当aH1≤aH＜aH2时，则判断称重时有轻微晃动，此时，微处理器单元连续读取24个称重值并从小到大排位，丢弃最小的8个数值和最大的8个数值，再将中间8个数值取算术平均数，该算数平均数即是校准后的称重值；
当aH≥aH2时，则判断称重时有严重晃动，此时，丢弃此时所有称重值数据，微处理器单元发出称重严重不稳的警报，或发出平衡泵停止转动的指令；
如装置发生垂直位移，三轴加速传感器模块测定垂直加速度值aV，设定垂直位移阈值aV1和aV2；
当0≤aV＜aV1时，则判断称重平稳，直接读取使用该时段的称重值；
当aV1≤aV＜aV2时，则判断称重时有轻微晃动，此时，微处理器单元连续读取24个称重值并从小到大排位，丢弃最小的8个数值和最大的8个数值，再将中间8个数值取算术平均数，该算数平均数即是校准后的称重值；
当aV≥aV2时，则判断称重时有严重晃动，此时，丢弃所有称重值数据，微处理器单元发出称重严重不稳的声、光报警，或发出平衡泵停止转动的指令；
其中低通滤波法具体为：系统连接装配完毕后，储液袋内液体的重量根据平衡泵的速度发生改变，假定平衡泵的转动速度为s，10ml/h≤s≤1200ml/h，那么每一秒在理论上储液袋的重量变化或减少s/3600g，及每一秒重量所发生变化的频率应为s/3600Hz，微处理器单元的数据处理模块可把储液袋重量变化过程中每秒s/3600Hz以外的变化频率滤除，保证储液袋称量精度；
设定尿液袋的容量变化或增加每小时不超过V mL，800mL≤V≤1500mL。那么每一秒钟尿液袋重量的变化或增加不超过V/3600g，即每一秒的变化频率应小于V/3600Hz，微处理器单元的数据处理模块可把尿液袋重量变化过程中每秒大于V/3600Hz的变化频率滤除，保证尿液称量精度。
上述微处理器单元各个模块的控制程序和数据处理程序是基于Linux平台开发与应用的，各个模块之间采用CAN总线协议进行通信。
本实施例中进液管路和尿液管路外径不大于5毫米，内径不大于3.2毫米，所用材料为医用聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等；进液管路中包括与平衡泵相互配合的泵管，泵管外径不大于7毫米，内径不大于4毫米，所用材料为医用级硅胶、硅橡胶、聚氯乙烯等；储液袋或尿液袋容积为1L～5L，所用材料为医用聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种用于水化治疗的进出液体平衡系统，包括存放输入液体的储液袋、存放排出尿液的尿液袋，储液袋与人体之间设置有进液管路，尿液袋与人体之间设置有尿液管路，其特征在于，所述进液管路上设置有平衡泵和用于检测进液管内液体输送状况的运行状态检测单元；运行状态检测单元包括用于检测系统晃动状态的三轴加速传感器；
所述袋上设置有袋重量检测传感器，尿液袋上设置有尿液袋重量检测传感器；
还包括微处理器单元，微处理器单元与平衡泵、三轴加速传感器、储液袋重量检测传感器、尿液袋重量检测传感器电连接；微处理器单元包括数据处理模块、液体速度计算模块、数据比较模块和平衡泵控制模块；微处理器单元接收储液袋重量数据、尿液袋重量数据、三轴加速传感器检测数据，数据处理模块结合三轴加速传感器检测数据校准储液袋重量数据和尿液袋重量数据，液体速度计算模块接收校准后的储液袋重量数据和尿液袋重量数据计算出进液速率和排出尿液速率，数据比较模块接收进液速率、排出尿液速率进行比较，泵控制模块接收比较器模块的比较结果并输出控制平衡泵的流速大小；
微处理器单元还包括运行监控模块，微处理器单元接收三轴加速传感器的检测数据，运行监控模块判断系统运行状态，平衡泵控制模块接收运行监控模块的输出信号并输出控制平衡泵运转。
2.如权利要求1所述的用于水化治疗的进出液体平衡系统，其特征在于，所述运行检测单元还包括设置在平衡泵电机输出端的电机旋转检测传感器、设置在进液管路上管路阻塞压力检测传感器和气泡检测传感器。
3.如权利要求2所述的用于水化治疗的进出液体平衡系统，其特征在于，所述电机旋转检测传感器、管路阻塞压力检测传感器和气泡检测传感器均与微处理器单元电连接，微处理器单元接收电机旋转检测传感器的检测数据、管路阻塞压力检测传感器的检测数据、气泡检测传感器的检测数据或三轴加速传感器的检测数据，由运行监控模块监测判断液体输送状态后输出检测结果，平衡泵控制模块接收液体输送状态监测结果并输出控制平衡泵运转。
4.如权利要求3所述的用于水化治疗的进出液体平衡系统，其特征在于，还包括警报单元，运行监控模块监测判断液体输送状态后输出控制警报单元发出警报。
5.如权利要求2所述的用于水化治疗的进出液体平衡系统，其特征在于，所述管路阻塞压力检测传感器为触力传感器，触力传感器的外部设有管路卡槽，进液管路卡入所述管路卡槽中，管路表面与触力传感器的触力面接触。
6.如权利要求2所述的用于水化治疗的进出液体平衡系统，其特征在于，所述电机旋转检测传感器输出与电机转速呈比例的方波脉冲信号。
7.如权利要求1～6任一项所述的用于水化治疗的进出液体平衡系统，其特征在于，还包括能够使系统装置连接到无限局域网的Wi-Fi模块，所述微处理器单元还包括网络控制模块用于控制Wi-Fi模块的启用和关闭。
8.如权利要求1～6任一项所述的用于水化治疗的进出液体平衡系统，其特征在于，还包括内部电源和外接电源接口，所述微处理器单元还包括电源控制模块，所述内部电源和外接电源接口与微处理器单元点连接；系统正常接通外接电源工作时，电源控制模块控制外接电源接口连通外接电源，当外接电源停止供电后，电源控制模块启用内部电源维持系统工作；当系统处于关闭状态时，电源控制模块能够计算出内部电源电量，显示单元显示内部电源电量值。
9.如权利要求1～6任一项所述的用于水化治疗的进出液体平衡系统，其特征在于，所述微处理器单元还包括显示模块用于显示系统的工作状态。
10.如权利要求1～6任一项所述的用于水化治疗的进出液体平衡系统，其特征在于，所述数据处理模块通过掐头去尾窗口平均滤波法以及低通滤波法滤除系统装置位移时称量晃动产生的称量误差，校准储液袋重量数据和尿液袋重量数据；
其中掐头去尾窗口平均滤波法具体包括：如系统发生水平位移，三轴加速传感器模块测定水平加速度值aH，设定水平位移阈值aH1和aH2；
当0≤aH＜aH1时，则判断称重平稳，直接读取称重值；
当aH1≤aH＜aH2时，则判断称重时有轻微晃动，此时，微处理器单元连续读取24个称重值并从小到大排位，丢弃最小的8个数值和最大的8个数值，再将中间8个数值取算术平均数，该算数平均数即是校准后的称重值；
当aH≥aH2时，则判断称重时有严重晃动，此时，丢弃此时所有称重值数据，微处理器单元发出称重严重不稳的警报，或发出平衡泵停止转动的指令；
如装置发生垂直位移，三轴加速传感器模块测定垂直加速度值aV，设定垂直位移阈值aV1和aV2；
当0≤aV＜aV1时，则判断称重平稳，直接读取使用该时段的称重值；
当aV1≤aV＜aV2时，则判断称重时有轻微晃动，此时，微处理器单元连续读取24个称重值并从小到大排位，丢弃最小的8个数值和最大的8个数值，再将中间8个数值取算术平均数，该算数平均数即是校准后的称重值；
当aV≥aV2时，则判断称重时有严重晃动，此时，丢弃所有称重值数据，微处理器单元发出称重严重不稳的声、光报警，或发出平衡泵停止转动的指令；
其中低通滤波法具体为：系统连接装配完毕后，储液袋内液体的重量根据平衡泵的速度发生改变，假定平衡泵的转动速度为s，10ml/h≤s≤1200ml/h，那么每一秒在理论上储液袋的重量变化或减少s/3600g，及每一秒重量所发生变化的频率应为s/3600Hz，微处理器单元的数据处理模块可把储液袋重量变化过程中每秒s/3600Hz以外的变化频率滤除，保证储液袋称量精度；
设定尿液袋的容量变化或增加每小时不超过V mL，800mL≤V≤1500mL。那么每一秒钟尿液袋重量的变化或增加不超过V/3600g，即每一秒的变化频率应小于V/3600Hz，微处理器单元的数据处理模块可把尿液袋重量变化过程中每秒大于V/3600Hz的变化频率滤除，保证尿液称量精度；
所述微处理器单元各个模块的控制程序和数据处理程序是基于Linux平台开发与应用的，各个模块之间采用CAN总线协议进行通信。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711444976.8A CN107952140A (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 一种用于水化治疗的进出液体平衡系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711444976.8A CN107952140A (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 一种用于水化治疗的进出液体平衡系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107952140A true CN107952140A (zh) | 2018-04-24 |
Family
ID=61957141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711444976.8A Pending CN107952140A (zh) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 一种用于水化治疗的进出液体平衡系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107952140A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108478225A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-04 | 善德医疗科技(杭州)有限公司 | 应用于腹内压检测的尿速计及尿速计算方法 |
| CN111110429A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-08 | 南京大学 | 一种基于电容传感器的尿路造口袋中尿液监测系统与方法 |
| CN112023167A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-04 | 杭州市第一人民医院 | 一种双套管负压冲洗一体机 |
| CN113559350A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-10-29 | 北京哈特凯尔医疗科技有限公司 | 水化治疗进出液平衡系统控制电路 |
| CN113559351A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-10-29 | 北京哈特凯尔医疗科技有限公司 | 能够减少输液袋或尿液袋摆动的进出液平衡称重系统 |
| CN116370789A (zh) * | 2023-06-07 | 2023-07-04 | 慧创科仪(北京)科技有限公司 | 一种用于儿童的注意力训练装置和介质 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102366645A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-03-07 | 冯新庆 | 根据排尿量调节输液量的输液控制系统及方法 |
-
2017
- 2017-12-27 CN CN201711444976.8A patent/CN107952140A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102366645A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-03-07 | 冯新庆 | 根据排尿量调节输液量的输液控制系统及方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108478225A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-04 | 善德医疗科技(杭州)有限公司 | 应用于腹内压检测的尿速计及尿速计算方法 |
| CN111110429A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-08 | 南京大学 | 一种基于电容传感器的尿路造口袋中尿液监测系统与方法 |
| CN112023167A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-04 | 杭州市第一人民医院 | 一种双套管负压冲洗一体机 |
| CN113559350A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-10-29 | 北京哈特凯尔医疗科技有限公司 | 水化治疗进出液平衡系统控制电路 |
| CN113559351A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-10-29 | 北京哈特凯尔医疗科技有限公司 | 能够减少输液袋或尿液袋摆动的进出液平衡称重系统 |
| CN116370789A (zh) * | 2023-06-07 | 2023-07-04 | 慧创科仪(北京)科技有限公司 | 一种用于儿童的注意力训练装置和介质 |
| CN116370789B (zh) * | 2023-06-07 | 2023-09-12 | 慧创科仪(北京)科技有限公司 | 一种用于儿童的注意力训练装置和介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107952140A (zh) | 一种用于水化治疗的进出液体平衡系统 | |
| US20240099625A1 (en) | Device and Method for Monitoring Irregular Liquid Flow Rates | |
| EP1703928B1 (en) | System for detecting the status of a vent associated with a fluid supply upstream of an infusion pump | |
| CN104487117B (zh) | 用于检测和管理管内空气的方法和设备 | |
| US9134736B2 (en) | Intravenous flow rate controller | |
| US7736354B2 (en) | Patient hydration system with hydration state detection | |
| US9242037B2 (en) | Flow sensor for medical pump | |
| US10328200B2 (en) | Multifunction capacitive sensor for medical pump | |
| TR201906109T4 (tr) | Periton diyalizi tedavisinde fazların ve/veya faz geçişlerinin algılanması için sensör sistemi. | |
| CN104800905B (zh) | 用于血浆采集的抗凝剂控制系统 | |
| CN208243856U (zh) | 一种基于单片机的液体点滴速度监控装置 | |
| CN102366645A (zh) | 根据排尿量调节输液量的输液控制系统及方法 | |
| US20220409794A1 (en) | Peritoneal Dialysis Systems, Devices, and Methods | |
| CN107569739A (zh) | 用于输液管液体检测的电容式感应器的检测方法及装置 | |
| CN106267426A (zh) | 一种离心分离法血浆采集装置 | |
| CN107923375A (zh) | 受监控的比例计量供给设备和用于监控计量供给泵的方法 | |
| CN104815367B (zh) | 输液器内阻塞压力释放方法、装置和输液泵 | |
| US11730895B2 (en) | Medical device with a thermal mass flow sensor for bubble detection | |
| US10471202B2 (en) | Blood purification apparatus | |
| CN207708264U (zh) | 基于压电的双腔体输液泵及输液装置 | |
| CN206183744U (zh) | 一种隔膜输液机 | |
| CN204395097U (zh) | 用于血浆采集的抗凝剂控制系统 | |
| CN106421979A (zh) | 一种抗脉冲输液泵 | |
| CN202605433U (zh) | 一种平衡输液控制系统 | |
| ES2614412T3 (es) | Sistema de hidratación de pacientes con detección de estado anómalo |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180424 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |