CN109833528A - 一种智能可视化胸腔闭式引流系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是一种智能可视化胸腔闭式引流系统，包括胸腔闭式引流装置，其中胸腔闭式引流装置还包括用于监测、收集及展现所述胸腔闭式引流装置和人体状态的数据收集装置，数据收集装置具有传感器，与传感器相连的电脑设备，其中电脑设备至少包括处理器；与电脑设备以数据传输方式联通的输出设备。实现了胸腔闭式引流系统的数据收集和数据可视化，为研究、改进和优化治疗手段提供资源，提高胸腔闭式引流系统的便利性和效率。

Description

一种智能可视化胸腔闭式引流系统

技术领域

本发明涉及一种智能可视化胸腔闭式引流系统。

背景技术

在当今社会，经济技术呈现飞速发展的态势，未来5G技术、物联网技术快速成熟，各种智能可视化设备层出不穷。智能设备在未来万物互联的各行各业中的优势不言而喻，而大数据更被誉为21世纪最重要的资源之一，其重要性不亚于石油之于工业，现代管理技术也早已证明，可视化管理远比经验更直观和更有效率，为很多传统行业所优先发展。因此在医疗护理领域也存在着拥抱新技术、改造传统行业、提高医护效率的现实需求。

胸腔闭式引流术是一种应用胸腔闭式引流系统，排出或收集胸腔内的积液、气体等流体的治疗手段，具体来说是将胸腔闭式引流系统的引流管置入胸腔内，而另一端接入流体收集容器，引流管一般还需要接入负压，通常为医院统一设置的中心负压，胸腔闭式引流系统的主体部分至少包括引流管和流体收集容器，现有的绝大多数胸腔闭式引流系统还包括用于调节和限制负压的水封容器和调压容器，这种引流系统能够利用负压排出胸腔内气体或液体，使得肺组织重新张开而恢复功能，广泛用于血气胸、脓胸的引流及开胸术后，对于疾病的治疗起着十分重要的作用。

传统的胸腔闭式引流系统在实际的应用中，通常给予一个固定的负压值，对于不同的患者、不同的症状和不同时期什么样的负压值才是更加合适的，缺少理论和实际的支持。对于胸腔闭式引流系统排出的液体减少直至停止的现象，有时候也不能直观的判断是引流管堵塞引起的还是患者体内积液减少，对于胸腔闭式引流系统引出的血液量判断是否存在大出血现象，也部分依赖医护人员及时发现，通过丰富的经验判断，另一方面，传统的胸腔闭式引流系统的流体收集容器往往处于低位，医护人员通常采取蹲位才能准确读取刻度数值，十分不便。如上所述，传统的胸腔闭式引流系统提供了一种十分重要的医护手段，但其本身并不是一种非常便利、准确而效率的工具。

发明内容

本发明的目的，是为了实现胸腔闭式引流系统的数据收集和数据可视化，从而研究、改进和优化胸腔闭式引流系统，提高胸腔闭式引流系统的便利性、有效性。

具有权利要求1的特征的系统可以实现以上的目的。

本发明的一种智能可视化胸腔闭式引流系统，包括胸腔闭式引流装置1，其中胸腔闭式引流装置还包括用于监测、收集及展现胸腔闭式引流装置和人体状态的数据收集装置2，数据收集装置2具有用于监测和收集胸腔闭式引流装置和人体状态的传感器100，与传感器100相连的电脑设备200，其中电脑设备200至少包括处理器201，与电脑设备200以数据传输方式联通的输出设备300，显然，还包括电源。

上述的智能可视化胸腔闭式引流系统通常需要接入一定的负压，即胸腔和引流管之间存在一定的压差，从而实现将胸腔内的流体排出的目的，实际上，不同的患者胸内气压各异，因此接入的同一负压值和胸腔形成的压差就会存在差异。

本发明可以在引流管3靠近胸腔的一端和/或靠近负压源的胸腔闭式引流装置的管道内设置压力传感器101，压力传感器101将监测、记录到的压力数据传递给相连的处理器201，处理器201将压力数据实时输出到输出设备300上，从而实现压力数据的可视化。

在实际的胸腔闭式引流装置的使用过程中，流体收集容器什么时候需要更换，实际的引流效果怎么样都需要进行一定的判断，本发明可以在流体收集容器的下方设置重力感应器102用来承载并监测、记录引流的流体的重量，当达到一定的量时即需要更换流体收集容器，有助于医护人员准确判断；还可以在引流管3内设流量传感器103，用以监测和记录引流实时的流量，根据引流实时的流量，有助于医护人员判断引流的效果，发现异常比如引流血量过大时，有可能是体内大出血，引流量很小基本停止时，引流管内压力升高等有可能是引流管堵塞，对医护人员尽早发现异常，及早介入，为患者赢得时间有很大的帮助。

在某些状况比如大出血的判断上，通常采用3小时内引流的血量作为指标，数据收集装置还包括计时器205，计时器205也可以集成到电脑设备200内，处理器201可以处理重力传感器102、流量传感器103和计时器205的数据，并监控任一时段内的引流量的变化，为医护人员的科学判断提供准确的依据比如拔管的时机的判断，根据引流量的持续变化，可以为医护人员做出拔管决定提供准确有效的依据。

在具备智能监测、记录一种或多种上述的数据能力后，本发明提供了更进一步优化的技术方案：

首先，医护人员的数量是有限的，不可能实时控制每一个智能可视化胸腔闭式引流系统，而异常情况的及时处理是治疗过程中非常重要的，如果当异常情况出现时，智能可视化胸腔闭式引流系统自动发出提示或警告，提醒医护、患者或家属尽早介入是必要且十分重要的需求；其次，智能可视化胸腔闭式引流系统如果具有一定的故障和异常状况自诊提示或报警功能，对于医护也是非常重要的。

本发明为了实现上述目的，电脑设备200还包括储存介质202、应用程序203和网络接口204，输出设备300可以包括各种显示终端301比如位于护士站的电脑显示器，或者智能手机、智能可视化胸腔闭式引流系统上的显示屏等，其中输出设备300可以是固定在胸腔闭式引流装置的主体容器外部或上部利于观测的部位的小尺寸LED显示屏304，LED显示屏304显示智能可视化胸腔闭式引流系统监视和记录的实时数据，输出设备300还可以包括可控的光源和声源，比如声光报警器。网络接口204可以是局域网、广域网、无线局域网、互联网等。

应用程序203包括一种或多种的智能可视化胸腔闭式引流系统的警示规则，其中警示规则包括数据的运算和处理规则，触发警示的条件，满足警示条件后的输出规则。

通过应用程序203，可以设定或修改智能可视化胸腔闭式引流系统触发警示的条件和满足警示条件后的输出规则，输出规则包括与满足警示条件后对应的输出设备300的输出，比如提示用相对和缓的声光提醒，报警则用刺眼或刺耳的声光来警报。当处理器调用应用程序按照设定的规则接收、运算、处理一种或多种数据，并满足警示条件后，则按照设定的输出规则，分别向输出设备300发出报警或提示等的指令，输出设备300接收到指令后做出相应的动作。

智能可视化胸腔闭式引流系统至少具有以下的一种或多种提示或报警功能：

1.引流管3的压力传感器压力超出了设定的正常波动范围异常上升、异常下降；或负压源端管道的压力传感器压力不变，引流管的压力传感器压力上升、下降，如发生了引流管堵塞、设备泄露等或其他故障，输出设备300做出故障提示的动作；

2.处理器控制负压源负压值动态变化时，引流管压力传感器压力异常，或者处理器控制负压源改变负压时，引流管压力不变或异常，输出设备300做出故障提示的动作；

3.引流管的压力传感器压力异常超过设定的时长，如患者因故主动中断了胸腔闭式引流系统后忘记及时接回，或者医护人员未及时处理胸腔闭式引流系统的异常状况，输出设备300做出警报动作；

4.重力传感器监测的数据超过设定的引流量临界值，输出设备300做出更换流体收集容器的提示动作，胸腔闭式引流系统还可以设定一个引流量警报值，当重力传感器监测的数据超过设定的引流量临界值后没有及时更换流体收集容器，重力传感器监测的引流量数据达到了引流量警报值时，输出设备300做出警报动作；

5.重力传感器记录的任意固定时段内的引流量超过设定的上限临界值，可能是体内大出血，输出设备300做出警报动作；

6.重力传感器记录的固定时段内的引流量低于设定的下限临界值，有可能是引流管堵塞，或者是已经具备了拔管条件，输出设备300做出提示动作；

7.流量传感器监测的数据超过流量临界值，有可能是体内出血恶化，输出设备300做出警报动作；

8.流量传感器监测记录的数据在连续短时间如连续1分钟内出现明显波动，输出设备300做出故障或异常提示动作；

在发明内容部分第四段提过不同患者需要接入的最佳负压值并不相同，本发明的胸腔闭式引流装置在管道内介入的负压值的大小可由处理器201控制，通过应用程序203可以设定负压值，常规使用中，设定的负压值可以是固定的，对于另外一些比较特殊的患者也可以在一定的负压值范围内按照设定的规则接入动态负压值，动态负压值是由处理器201在一定的负压值范围内计算取得最佳引流效果的负压值。

本发明还可以通过网络接口204连接其他电子终端，将智能可视化胸腔闭式引流系统监视和记录的数据导出、编辑、统计分析和用于研究。研究的结果可以通过修改应用程序203有关参数和规则，进一步改善智能可视化胸腔闭式引流系统。

本发明为了避免现有的胸腔闭式引流系统碰撞或其他意外易翻到的问题，胸腔闭式引流装置1主体部分为圆柱形，其中胸腔闭式引流装置主体部分内部空间可以沿圆柱纵向等角度等分为放置流体收集容器4、水封容器和调压容器三部分。

附图说明

图1为本发明智能可视化胸腔闭式引流系统示意图

图2为本发明数据收集装置示意图

具体实施方式

现结合附图和具体实施例，对本发明进一步说明。

如图1所示的，一种智能可视化胸腔闭式引流系统，包括胸腔闭式引流装置1和如图2所示的数据收集装置2，数据收集装置2包括传感器100、电脑设备200和输出设备300，其中电脑设备200至少包括处理器201，传感器100与电脑设备相连，电脑设备200以数据传输方式联通输出设备300。

本发明的第一实施例，压力传感器101设置在引流管靠近身体一端的管道和/或靠近负压源一端管道内用以监测和记录引流管靠近身体一端和靠近负压源一端管道的压力，压力传感器获得压力数据后传递给相连的电脑设备200，电脑设备200将实时压力数据传递给输出设备300，由输出设备300输出显示，实现了压力数据的可视化。

本发明的第二实施例，重力传感器102被设置在流体收集容器4底端，并承载流体收集容器4的重量，重力传感器102获得流体重量数据后传递给相连的电脑设备200，电脑设备200将实时流体重量数据传递给输出设备300，由输出设备300输出显示，实现了引流流体重量数据的可视化。

本发明的第三实施例，流量传感器103被设置在引流管道内，流量传感器103获得流体流量数据后传递给相连的电脑设备200，电脑设备200将实时流量数据传递给输出设备300，由输出设备300输出显示，实现了引流流体实时流量数据的可视化。

在本发明的第四实施例中，计时器205被集成到电脑设备中，压力传感器101、重力传感器102、流量传感器103按照第一至第三实施例中提及的设置，处理器接收到压力传感器101、重力传感器102、流量传感器103、计时器205传递的数据进行处理运算，并将处理运算后的数据输出到输出设备300显示输出，实现流量时间变化和引流量时间变化数据的可视化。

本发明的输出设备可以是显示终端，显示终端可以是智能手机、电脑显示屏或者其他显示屏，其中也可以包括小尺寸的LED显示屏，设置在胸腔闭式引流装置的上端或者其他易于观测的位置，比如墙上等。

如图2所示，本发明的第五实施例可以实现异常情况下的报警和提示功能，传感器100至少包括压力传感器101、重力传感器102，流量传感器103的一个或多个，还可以包括计时器205，电脑设备200包括处理器201、储存介质202、应用程序203和网络接口204，输出设备至少包括显示终端301，还可以包括可控光源302和/或可控声源303，通过应用程序203设定或修改智能可视化胸腔闭式引流系统的警示规则和数据的临界值、报警值，处理器201接收传感器100传递的数据，调用应用程序按照设定的规则处理运算一种或多种数据，并将处理运算后的结果数据和预设的警示条件进行对比，当处理后的结果数据值满足警示条件，则按照设定的规则，分别向显示终端300发出报警或提示等的指令，显示终端300接收到指令后做出相应的动作，可控光源报警和提示的动作包括灯光的闪烁、闪烁频率和灯光颜色的变化，可控声源报警和提示的动作包括设定的各种声音、旋律、声响和频率的变化，显示终端的报警和提示包括占据显示终端的中央、整个界面、闪烁、字体放大加粗、有节奏的变化等可以明显引起注意的动作。

储存介质202用以储存记录和监测的数据，网络接口可以连接其他电子设备，并将数据导出到其他电子设备中，用以编辑、统计分析、研究。

另外，本发明第六实施例，通过对记录和监测的数据进行研究，可以进一步反馈到胸腔闭式引流装置中，通过处理器201控制接入的负压源的负压值大小，通过数据的运算可以计算出一定负压值范围内的最佳引流效果的负压值，并控制负压源动态调整到该负压值，即保证了负压吸引了安全，又明显提高了效率。

为了达成可携带可移动的智能可视化胸腔闭式引流系统，本发明第七实施例，包括了用作系统的负压源为引流管内提供负压的泵；为泵提供能源并与泵电连接的可充电电池作为能源，电池与数据收集装置电连接为数据收集系统提供能源，电池带有防压保护盒，可以固定在胸腔闭式引流装置底部或侧面上，保护盒和胸腔闭式引流装置对应的位置上开有用于充电的充电接口。

如图1所述，本发明第八实施例，提供了一种不易于翻到的智能可视化胸腔闭式引流系统，具体的为胸腔闭式引流装置主体部分为圆柱形，其中胸腔闭式引流装置主体部分内部空间可以沿圆柱纵向等角度等分为三部分，分别用于放置流体收集容器、水封容器和调压容器。

需要说明的是，现有的胸腔闭式引流系统已经有少部分不再采用水封结构，本专利申请除了第七实施例外，是否采用水封并不影响本专利申请技术方案的实现，因此本专利申请第一至第六实施例适用于所有的胸腔闭式引流系统，并不仅限于传统采用流体收集容器、水封容器和调压容器的系统。

Claims (10)

1.一种智能可视化胸腔闭式引流系统，包括胸腔闭式引流装置，其特征是，所述胸腔闭式引流装置还包括用于监测、收集及展现所述胸腔闭式引流装置和人体状态的数据收集装置；

其中，所述的数据收集装置具有传感器，用于监测和收集胸腔闭式引流装置和人体状态，与传感器相连的电脑设备，所述的电脑设备至少包括处理器；与所述电脑设备以数据传输方式联通的输出设备。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征是所述的传感器至少包括以下的一种或多种：

压力传感器，设置在胸腔闭式引流装置的靠近身体端的引流管内和/或胸腔闭式引流装置的的靠近负压源的管道内；

重力传感器，设置在胸腔闭式引流装置的流体收集容器下方；

流量传感器，所述的流量传感器设置在引流管内。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征是所述的数据收集装置包括计时器。

4.根据权利要求1到3任一项所述的系统，其特征是，所述的电脑设备还包括储存媒介、应用程序和网络接口，所述的输出设备包括显示终端、可控光源和可控声源，所述的应用程序包括至少一种警示规则，所述的警示规则包括用于传感器数据运算处理的运算规则、触发警示动作的警示条件和输出报警动作或提示动作的输出规则。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征是，通过所述的应用程序可以设定或修改所述警示规则中的警示条件和输出规则。

6.根据权利要求4或5任一项所述的系统，其特征是，所述的胸腔闭式引流装置在管道内产生负压的负压源产生负压值的大小可由所述处理器控制，通过应用程序可以设定负压值，设定的负压值可以是固定的，也可以按照设定的规则动态变化。

7.根据权利要求4到6任一项所述的系统，其特征是，所述的胸腔闭式引流装置具备以下至少一种警示功能：

a)所述引流管的压力传感器压力超出了设定的正常波动范围异常上升、异常下降；或负压源端管道的压力传感器压力不变，引流管的压力传感器压力上升、下降，输出设备做出故障提示的动作；

b)处理器控制负压源负压值动态变化时，引流管压力传感器压力异常，或者处理器控制负压源改变负压时，引流管压力不变或异常，输出设备做出故障提示的动作；

c)引流管的压力传感器压力异常超过设定的时长，输出设备做出警报动作；

d)重力传感器监测的数据超过应用程序设定的引流量临界值，输出设备做出更换流体收集容器的提示动作，应用程序还可以设定一个引流量警报值，当重力传感器监测的数据超过设定的引流量临界值后没有及时更换流体收集容器，重力传感器监测的引流量数据达到了引流量警报值时，输出设备做出警报动作；

e)重力传感器记录的任意固定时段内的引流量超过设定的上限临界值，输出设备做出警报动作；

f)重力传感器记录的固定时段内的引流量低于设定的下限临界值，输出设备做出提示动作；

g)流量传感器监测的数据超过流量临界值，输出设备做出警报动作；

h)流量传感器监测记录的数据段时间内出现明显波动，输出设备做出故障或异常提示动作。

8.根据权利要求1到7的任一项所述的系统，其特征是，所述胸腔闭式引流装置包括泵，用作系统的负压源为引流管内提供负压；为所述泵提供能源并与泵电连接的电源，所述电源为可充电电池，所述电池与所述数据收集装置电连接，所述电池带有防压保护盒，固定在胸腔闭式引流装置底部或侧面上，保护盒和胸腔闭式引流装置对应的位置上开有用于充电的充电接口。

9.根据权利要求1到8所述的任一项所述的系统，其特征是所述的胸腔闭式引流装置主体部分为圆柱形。

10.根据权利要求9所述的任一项所述的系统，所述的胸腔闭式引流装置主体部分内部空间沿圆柱纵向等角度等分为三部分，分别用于放置流体收集容器、水封容器和调压容器。