CN109821086A - 一种便携式ecmo系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式ECMO系统，所述便携式ECMO系统通过驱动离心泵工作，使得从人体器官输出的血液，先经过氧合器处理后，然后通过离心泵，传输回到人体器官内，给人体器官提供满足生命需求的血液，维持患者生命，从而实现辅助人体心、肺脏器官工作的功能。系统可以通过外接传感器组在与血液非直接地接触方式，既无创诊断方式，动态实时获取血流温度、流速、压力等数据，动态实时获取动静脉血氧饱和度、微栓和血红蛋白等指标，并将这些信息显示在显示屏上，供操作人员监护系统的运行并实时测算体外循环生理、病理指标；也可通过该系统中的无线通信传输模块将数据传输到其他接收设备上，供操作人员可在远程情况下对患者的身体状况有更好的了解。

Description

一种便携式ECMO系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种便携式ECMO系统。

背景技术

ECMO系统是用于处理体外血液循环中的血液，是一种短期辅助心脏和肺脏的装置，用于对患者心脏通过体外循环提供短时间的辅助，能够使得患者血液通过体外膜肺得到氧合的一种技术。但现有的ECMO系统均无法在非直接接触或无创的情况下对血液的关键指标，如血氧饱和度、微栓、血红蛋白等进行实时动态监控。对关键部件离心泵的流量、氧和器的工作效率(由跨膜压差体现)也无法实现动态实时监测。现有的ECMO系统无法实现平流灌注和搏动灌注模式的自由切换。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式ECMO系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便携式ECMO系统，所述便携式ECMO系统包括主控制器、动力系统、离心泵驱动器、操作器、显示器及传感器组，所述动力系统用于为所述便携式ECMO系统提供动力，所述主控制器控制所述离心泵驱动器驱动一离心泵，以将血液抽离人体并流入一氧合器内，所述血液经过所述氧合器处理后，再传输回人体内，所述传感器组用于采集所述血液生理、病理信息，并将所述信息发送至主控制器，所述主控制器对所述信息进行处理，当所述信息中的所有分信息均合格时，所述主控制器将所述信息发送给所述显示器进行显示，当所述信息中的所有分信息中有不合格时，所述主控制器控制所述显示器进行报警显示，同时，所述血液生理、病理信息还被存储在一存储器中，所述存储器中存储的信息能够通过一无线通信传输模块传输至一接收端；实现数据的远程传输；

所述操作器具有一操作面板，通过所述操作面板能够控制调节所述离心泵的转速及系统的启动、停止运行。

优选的，所述传感器组包括流量传感器、温度传感器、压力传感器、血氧饱合度传感器、微栓传感器及血红蛋白传感器中的一种或多种。

优选的，所述血液生理、病理信息包括血液温度、流速、压力、动静脉血氧饱和度、微栓和血红蛋白等指标中的一种或多种。

优选的，所述显示器还用于显示所述动力系统的剩余电量信息、系统时间，当所述动力系统的剩余电量低于电量阈值时，显示器进行报警显示，剩余电量低于电量阈值时，显示器进行报警显示，并启动动力系统中的备用电源。

优选的，所述显示器还用于显示所述离心泵的工作状态数据。

优选的，所述显示器进行报警显示时，同时发出声音进行警告。

优选的，根据所述传感器组采集的信息，通过所述操作器人为的选择血液灌注方式为平流灌注或搏动灌注。

优选的，所述操作器设置LOCK按键，通过LOCK按键能够防止误操作。

优选的，所述便携式ECMO系统还包括一串口，通过所述串口对所述便携式ECMO系统进行调试，主控制器能够通过所述串口输入的调试指令，并将所述便携式ECMO系统的状态信息传输给调试器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述便携式ECMO系统通过驱动离心泵工作，使得从人体器官输出的血液，先经过氧合器处理后，然后通过离心泵，传输回到人体器官内，给人体器官提供满足生命需求的血液，维持患者生命，从而实现辅助人体心脏器官工作的功能。在整个系统工作过程中，系统可以通过外接传感器组在无创的状态下动态实时获取血液温度、流速、压力、动静脉血氧饱和度、微栓和血红蛋白等数据，并将这些数据显示在显示屏上，供操作人员监控系统的运行；电池的剩余工作电量信息也在显示屏上显示，通过操作面板，操作员可以对系统进行操作，如调节离心泵的转速，系统的启动、停止运行、备用电源启动等。所述便携式ECMO系统不仅操作方便还能够实时的对患者的血液状态进行无创诊断监护。

附图说明

图1为本发明提供的便携式ECMO系统的结构示意图；

图2为本发明提供的便携式ECMO系统的又一结构示意图；

图中：1-主控制器；2-动力系统；3-离心泵驱动器；4-操作器；5-显示器；6-传感器组；7-离心泵；8-氧合器；9-存储器；10-无线通信传输模块。

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做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。

请参阅图1-图2，本发明提供的一种实施例：

一种便携式ECMO系统，所述便携式ECMO系统包括主控制器1、动力系统2、离心泵驱动器3、操作器4、显示器5及传感器组6，所述动力系统2用于为所述便携式ECMO系统提供动力，所述主控制器1控制所述离心泵驱动器3驱动一离心泵7，以将血液抽离人体并流入一氧合器8内，所述血液经过所述氧合器8处理后，再传输回人体内，所述传感器组6用于采集所述血液的信息，并将所述血液的信息发送至主控制器1，所述主控制器1对所述血液的信息进行处理，当所述血液的信息中的所有分信息均合格时，所述主控制器1将所述血液的信息发送给所述显示器5进行显示，当所述血液的信息中的所有分信息中有不合格时，所述主控制器1控制所述显示器5进行报警显示，同时，所述血液的信息还被存储在一存储器9中，所述存储器9中存储的血液的信息能够通过一无线通信传输模块10传输至一接收端；

所述操作器4具有一操作面板，通过所述操作面板能够控制调节所述离心泵7的转速及系统的启动、停止运行、备用电源启动、血液灌注方式等。

本实施例中，所述传感器组6包括流量传感器、温度传感器、血氧饱合度传感器、微栓传感器及血红蛋白传感器中的一种或多种。

本实施例中，所述血液生理、病理信息包括血液温度、流速、压力、动静脉血氧饱和度、微栓和血红蛋白等指标中的一种或多种。

本实施例中，所述显示器5还用于显示所述动力系统2的剩余电量信息、系统时间，当所述动力系统2的剩余电量低于电量阈值时，显示器5进行报警显示，并启动动力系统中的备用电源。

本实施例中，所述显示器5还用于显示所述离心泵7的工作状态数据。

本实施例中，所述显示器5进行报警显示时，同时发出声音进行警告。

本实施例中，所述便携式ECMO系统还包括一串口，通过所述串口对所述便携式ECMO系统进行调试，主控制器1能够通过所述串口输入的调试指令，并将所述便携式ECMO系统的状态信息传输给调试器。

工作原理：系统上电时，主控制器1对系统进行初始化工作，具体包括如下工作：获取系统时间并在显示屏5上显示；获取电池电量数据并在显示屏5上显示，如电量不足，则进行告警显示；获取外接传感器组6的数据并在显示屏5上显示；获取离心泵7工作状态数据并在显示屏5上显示；检测系统外设端口。接着，主控制器1对整个系统进行配置，具体配置工作如下：设置电池电量告警阈值；设置温度传感器告警阈值；设置压力传感器告警阈值；设置血液流量传感器告警阈值；设置血氧饱合度传感器告警阈值；设置离心泵7转速告警阈值。接着驱动离心泵7，主控制器1能够对离心泵驱动器3进行控制，从而控制离心泵7的工作，如离心泵7的启动、停止、离心泵转速调节等。具体实现过程如下：用户操作面板上的控制按钮，向主控制器1发送离心泵7控制指令；主控制器1解析来自控制面板上的控制指令，得到离心泵7控制指令信息；主控制器1向离心泵驱动器3发送控制指令，控制离心泵7的工作状态。

操作员通过操作面板能够操作便携式ECMO系统，如调节离心泵7的转速、系统声音关闭、数据导出等，主控制器1对这些指令进行解析，并进行相应处理。具体实现过程如下：用户操作面板上的控制按钮，向主控制器1发送控制指令；主控制器1解析来自控制面板上的控制指令，并进行解析；主控制器1主控模块根据指令解析结果进行相应操作。

主控制器1通过接收来自传感器组6的数据，了解系统的工作状态，如血液温度、离心泵转速、压力、血液流速、血氧饱和度等，主控制器1调用显示器5的显示函数，将血液信息显示在显示屏上。主控制器1通过调用动力系统提供的接口函数，能够电池的剩余电量信息，主控制器1调用显示器5的显示函数，将电池电量数据显示在显示器5上。主控制器1通过调用系统时间函数，获取系统时间数据，并将这些时间数据显示在显示器5上。主控制器1通过调用动力系统提供的接口函数，获取电池电量数据，并将电池电量数据与系统预先设置的电池电量告警阈值进行比较，当电池电量数据低于系统预先设置的电池电量告警阈值时，系统将进行告警，主控制器1调用显示器5的显示函数，将电池告警数据显示在显示屏上，并不停闪烁，并启动备用电源。

主控制器1通过接收来自传感器组5的数据，如血液温度、离心泵转速、压力、血液流速、血氧饱和度等数据，并将这些数据分别与预先设置的传感器告警阈值进行比较，当低于设置的告警阈值时，主控制器1调用显示器5的显示函数，将电池告警数据显示在显示器5上，并不停闪烁。

主控制器1能够处理传感器组6的数据，具体过程如下：主控制器1调用传感器组6提供的数据接收函数，接收来自传感器组6的数据；主控制器1对接收的传感器组6的数据进行解析，得到压力值、血液流速值、温度值、血氧饱合度值；主控制器1将所得到的传感器数值，与相应的告警阈值进行比较；如果传感器数值超出告警阈值，则调用显示器5，进行告警显示，同时进行声音告警，如果传感器组6的数值正常，则调用显示器5，正常显示相应的传感器数据。

主控制器1将获取的传感器组6的数据保存在存储器9中，以便通过无线通信传输模块10将数据导出。主控制器1通过无线通信传输模块10，能够将保存在存储器9的数据导出到无线通信传输模块10中；

用户通过串口可以对系统进行调试，主控制器1能够响应用户的调试指令，将系统的状态信息传输给调试器。

驱动离心泵7具体工作过程如下：操作员手动将离心泵驱动器3与离心泵7连接；操作员操作操作器4，向主控制器1发送操作驱动离心泵7工作的指令；离心泵驱动器3接收来自主控制器1控制指令，驱动离心泵7工作。调节离心泵转速工作过程如下：操作员操作操作器4，向主控制器1发送调节离心泵7转速的指令；离心泵驱动器3接收来自主控制器1的转速调节指令，改变离心泵7的转速；在离心泵驱动器3工作过程中，如果离心泵7转速高于系统设置离心泵7转速告警阈值，则系统将产生告警，主控制器1调用显示器5提供的显示函数在显示屏上显示离心泵7转速告警信息，同时产生声音告警，提示操作员降低离心泵7转速。

离心泵工作信息显示离心泵工作信息显示过程如下：主控制器1调用离心泵驱动器3提供的状态获取函数，获取离心泵7工作状态信息；主控制器1将离心泵7的工作状态信息，通过调用显示器5提供的显示函数显示在显示屏上。

操作员通过操作器4对整个便携式ECMO系统进行操作，包括离心泵7转速调节、告警声音关闭、传感器数据导出、灌注方式的切换。

当操作员将离心泵7转速调节到合适的速率值后，便携式ECMO系统应该确保离心泵7转速维持在这个速率值进行工作；为了防止操作员或者其他不相关人员误碰操作按钮，系统在操作器4上设置一个LOCK按键，通过LOCK按键能够防止误操作，具体工作过程如下：操作员调节离心泵7转速到一个合适的值后，按下LOCK按键，锁定离心泵7转速值，在离心泵锁定状态下，主控制器1不再接收离心泵7转速调节指令，从而离心泵7转速不再改变；在LOCK锁定的情况下，操作员如果想调节离心泵7转速值，需要再次按下LOCK键，进行解锁；在解锁状态下，主控制器1能够接收离心泵7转速调节指令，并向离心泵驱动器3发送转速调节指令。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种便携式ECMO系统，其特征在于：所述便携式ECMO系统包括主控制器(1)、动力系统(2)、离心泵驱动器(3)、操作器(4)、显示器(5)及传感器组(6)，所述动力系统(2)用于为所述便携式ECMO系统提供动力，所述主控制器(1)控制所述离心泵驱动器(3)驱动一离心泵(7)，以将血液抽离人体并流入一氧合器(8)内，所述血液经过所述氧合器(8)处理后，再传输回人体内，所述传感器组(6)用于采集所述血液生理、病理信息，并将所述信息发送至主控制器(1)，所述主控制器(1)对所述生理、病理信息进行处理，当所述信息中的所有分信息均合格时，所述主控制器(1)将所述信息发送给所述显示器(5)进行显示，当所述信息中的所有分信息中有不合格时，所述主控制器(1)控制所述显示器(5)进行报警显示，同时，所述信息还被存储在一存储器(9)中，所述存储器(9)中存储的信息能够通过一无线通信传输模块(10)传输至一接收端，实现数据的远程传输；

所述操作器(4)具有一操作面板，通过所述操作面板能够控制调节所述离心泵(7)的转速及系统的启动、停止运行。

2.根据权利要求1所述的一种便携式ECMO系统，其特征在于：所述传感器组(6)包括流量传感器、温度传感器、血氧饱合度传感器及压力传感器中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种便携式ECMO系统，其特征在于：所述血液的信息包括血液温度、压力、血液流速及血氧饱和度中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种便携式ECMO系统，其特征在于：所述显示器(5)还用于显示所述动力系统(2)的剩余电量信息、系统时间，当所述动力系统(2)的剩余电量低于电量阈值时，显示器(5)进行报警显示，并启动动力系统(2)中的备用电源。

5.根据权利要求4所述的一种便携式ECMO系统，其特征在于：所述显示器(5)还用于显示所述离心泵(7)的工作状态数据。

6.根据权利要求5所述的一种便携式ECMO系统，其特征在于：所述显示器(5)进行报警显示时，同时发出声音进行警告。

7.根据权利要求5所述的一种便携式ECMO系统，其特征在于：根据所述传感器组(6)采集的信息，通过所述操作器(4)人为的选择血液灌注方式为平流灌注或搏动灌注。

8.根据权利要求7所述的一种便携式ECMO系统，其特征在于：所述操作器(4)设置LOCK按键，通过LOCK按键能够防止误操作。

9.根据权利要求1所述的一种便携式ECMO系统，其特征在于：所述便携式ECMO系统还包括一串口，通过所述串口对所述便携式ECMO系统进行调试，主控制器(1)能够通过所述串口输入的调试指令，并将所述便携式ECMO系统的状态信息传输给调试器。