CN109876258B - 一种吸入麻醉药计量器及计量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种吸入麻醉药计量器及计量方法，一种吸入麻醉药计量器包括控制器、储液罐、导流机构和气化瓶；控制器电连接有开关控制模块、第一驱动模块、第二驱动模块、第三驱动模块和计时模块；储液罐通过抽液泵连通有抽液管，抽液泵与开关控制模块电连接；导流机构包括基体，基体内开设有流动槽和活动槽，流动槽的其中一端与抽液管相连通，活动槽与流动槽相连通，活动槽内滑动设置有活动杆，活动杆固定连接有挤压头，活动杆的另外一端依次固定连接有第一推动机构；气化瓶与流动槽的另外一端相连通，气化瓶的上部连通有出气管，气化瓶内上下活动设置有第一活塞和第二活塞。本发明的定量供给装置及方法，能够精确计量吸入麻醉药的使用量。

Description

一种吸入麻醉药计量器及计量方法

技术领域

本发明涉及及医疗麻醉技术领域，具体的说是一种吸入麻醉药计量器及计量方法。

背景技术

吸入麻醉药以蒸汽或气体的形式通过一定的装置(如挥发器)将其送入患者肺内，经肺泡进入血液循环，到达中枢神经系统从而产生全身麻醉作用。在将麻醉药气体送入患者肺泡的过程当中，通常都需要用到氧气，通过氧气的气流将从挥发罐当中挥发出来的麻醉药气体送入患者肺泡。

吸入麻醉气体均会产生剂量依赖性副作用，如重要脏器血液减少，严重者造成脏器功能影响，因此为了保障患者安全，临床上即时获取患者的吸入麻醉药用药量至关重要。

但是，气态麻醉药在使用中存在难以计量的问题。一方面，因为通常在储存的时候气态麻醉药是压缩为液态的，以节省空间，在使用的时候才进行气化，液态麻醉药的转移和气态麻醉药的转移都会造成定量上的误差。另一方面，现有技术中麻醉药量的计算理论公式上为：消耗的吸入麻醉药量＝新鲜气流量(ml)×挥发器的刻度×吸入时间(min)÷每毫升吸入麻醉药的液体所产生的蒸汽量；在实际工作中，麻醉医生会随时根据所需麻醉深度来调节新鲜气流量(ml)、挥发器的刻度，目前临床技术无法记录动态数据，很难利用公式进行计算。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种吸入麻醉药计量器及计量方法，能够精确计量麻醉药的使用量。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种吸入式麻醉药计量器，包括控制器、储液罐、导流机构和气化瓶；

所述控制器电连接有开关控制模块、第一驱动模块、第二驱动模块、第三驱动模块和计时模块；

所述储液罐通过抽液泵连通有抽液管，所述抽液泵与所述开关控制模块电连接；

所述导流机构包括基体，所述基体内开设有流动槽和活动槽，所述流动槽的两端均贯通所述基体，所述流动槽的其中一端与所述抽液管相连通，所述活动槽与所述流动槽相连通并且与所述流动槽相互垂直，所述活动槽内滑动设置有活动杆，所述活动杆的朝向所述流动槽的一端固定连接有挤压头，所述挤压头的截面与所述流动槽的截面相匹配，所述活动杆的另外一端依次固定连接有第一推动机构，所述第一推动机构与所述第一驱动模块电连接；

所述气化瓶与所述流动槽的另外一端相连通，所述气化瓶的上部连通有出气管，所述气化瓶内上下活动设置有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞固定连接有第二推动机构，所述第二推动机构与所述第二驱动模块电连接，所述第二活塞固定连接有第三推动机构，所述第三推动机构与所述第三驱动模块电连接。

所述基体上开设有安装槽，所述安装槽与所述流动槽相连通，所述安装槽内固定设置有接头，所述抽液管与所述接头固定连接。

所述流动槽的截面和所述挤压头的截面均呈半圆形，所述活动槽与所述流动槽的平直侧壁相连通。

所述流动槽的平直侧壁上贴合有软膜。

所述活动杆设置为圆形杆，所述活动杆的背向所述流动槽的一端依次同轴固连有托盘和导柱，所述托盘的截面大于所述活动杆的截面，所述导柱的截面小于所述活动杆的截面，所述导柱上固定套设有筒状的砝码，所述第一推动机构固定连接有若干个电磁铁，所述电磁铁用于吸引所述砝码。

所述砝码上固定连接有若干个与所述电磁铁一一对应的铁质的提升柱。

所述气化瓶的上端和下端均敞开，所述第一活塞同轴固连有第一活塞杆，所述第一活塞杆与所述第二推动机构固定连接，所述第二活塞同轴固连有第二活塞杆，所述第二活塞杆与所述第三推动机构固定连接。

所述第一活塞的厚度大于所述等于所述出气管的内径。

所述第二活塞的厚度大于或者等于所述流动槽的深度。

一种吸入式麻醉药计量器的计量方法，包括如下步骤：

S1、所述控制器通过所述开关控制模块打开所述抽液泵，所述抽液泵将所述储液罐内的液态麻醉药通过所述抽液管送入所述流动槽，所述驱动器根据所述抽液泵的功率计算液态麻醉药的流速为v；

S2、所述控制器通过所述第一驱动模块和所述第一推动机构移动所述活动杆使所述活动杆带动所述挤压头向远离所述流动槽的方向移动将所述流动槽打开，并且所述控制器通过所述计时模块记录当前时间为初始时间t₁；

S3、所述控制器通过所述第二驱动模块、所述第二推动机构、所述第三驱动模块和所述第三推动机构分别移动所述第一活塞和所述第二活塞，使所述第一活塞和所述第二活塞之间的距离与所述流动槽的深度相等，使所述流动槽内的液态麻醉药流入到所述第一活塞和所述第二活塞之间并且充满；

S4、所述控制器通过所述第一驱动模块和所述第一推动机构反向移动所述活动杆，使所述活动杆推动所述挤压头进入到所述流动槽中将所述流动槽封闭，并且记录所述当前时间为终止时间t₂；

S5、所述控制器通过所述第二驱动模块、所述第二推动机构、所述第三驱动模块和所述第三推动机构分别移动所述第一活塞和所述第二活塞，利用所述第二活塞使所述流动槽和所述气化瓶断开，并且使所述出气管与所述气化瓶导通，液态麻醉药在所述第一活塞和所述第二活塞之间气化变成气态麻醉药；

S6、所述控制器计算液态麻醉药取用量m＝v×(t₂-t₁)，然后根据麻醉药类型计算生成的气态麻醉药量q＝m×x，其中x是转换系数；

S7、所述控制器通过所述第二驱动模块、所述第二推动机构、所述第三驱动模块和所述第三推动机构分别移动所述第一活塞和所述第二活塞将气态麻醉药送入所述出气管；

S8、在手术结束时，所述控制器计算气态麻醉药的消耗量y＝x×a×b×T，其中a为氧流量，b为吸入浓度，T为手术时间，并且有y≤q。

根据上述的技术方案，可以知道，本发明通过对液态麻醉药的抽取量和气态麻醉药的气化空间大小双重精确控制，从而达到精确计量麻醉药使用量的目的，更有效保障患者手术期间的麻醉安全性，避免吸入麻醉药用量过多带来的副作用；并且确保麻醉收费项目吸入麻醉气体用量数据的准确性，避免患者经济受到损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明在抽取液态麻醉药时的示意图；

图3是本发明在输送气态麻醉药时的示意图。

附图标记：1-储液罐，2-抽液泵，3-抽液管，4-接头，5-第一升降机构，6-电磁铁，7-导柱，8-提升柱，9-砝码，10-托盘，11-第二升降机构，12-第一活塞杆，13-气化瓶，14-出气管，15-第一活塞，16-第二活塞，17-第二活塞杆，18-第三升降机构，19-活动杆，20-挤压头，21-软膜，22-流动槽。

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1是本发明的整体结构示意图。

一种吸入式麻醉药计量器，包括控制器、储液罐1、导流机构和气化瓶13。

控制器电连接有开关控制模块、第一驱动模块、第二驱动模块、第三驱动模块和计时模块。

储液罐1通过抽液泵2连通有抽液管3，抽液泵2与开关控制模块电连接。

导流机构包括基体，基体内开设有流动槽22和活动槽，流动槽22的两端均贯通基体，流动槽22的其中一端与抽液管3相连通，活动槽与流动槽22相连通并且与流动槽22相互垂直，活动槽内滑动设置有活动杆19，活动杆19的朝向流动槽22的一端固定连接有挤压头20，挤压头20的截面与流动槽22的截面相匹配，活动杆19的另外一端依次固定连接有第一推动机构5，第一推动机构5与第一驱动模块电连接。

气化瓶13与流动槽22的另外一端相连通，气化瓶13的上部连通有出气管14，气化瓶13内上下活动设置有第一活塞15和第二活塞16，第一活塞15固定连接有第二推动机构11，第二推动机构11与第二驱动模块电连接，第二活塞16固定连接有第三推动机构18，第三推动机构18与第三驱动模块电连接。

本发明在使用时，利用流动槽22来运输液态麻醉药，通过挤压头20来控制流动槽22的通断，从而控制液态麻醉药的流量，与现有技术中的通过流量计等控制流量的方式相比，本发明的结构更加简单，并且更加容易控制精度，因为实际使用时麻醉药都是按照毫升进行计量的，所以本发明的流动槽22的尺寸可以设置地比较小，例如将流动槽22的截面面积设置为1mm²。并且，本发明通过控制第一活塞15和第二活塞16的位置来改变气化瓶13内的实际有效空间大小，进而控制流入到气化瓶13内液态麻醉药和生成的气态麻醉药的量，第一活塞15和第二活塞16可以完全贴合，避免因为角落中存在残留导致计量结果不准确，从而有效提升计量精度。

进一步的，抽液管3的设置方式为：基体上开设有安装槽，安装槽与流动槽22相连通，安装槽内固定设置有接头4，抽液管3与接头4固定连接。接头4主要用于避免液态麻醉药在抽液管3的流出端泄漏。

进一步的，流动槽22的截面和挤压头20的截面均呈半圆形，活动槽与流动槽22的平直侧壁相连通。半圆形的截面加工更加简单，有利于降低装置的生产成本。

为了进一步提升挤压头20对流动槽22的截断效果，流动槽22的平直侧壁上贴合有软膜21。在流动槽22和活动槽的连通处软膜21是没有贴合位置的，所以会处于悬空的状态，挤压头20在进入到流动槽22内的时候将软膜21挤到流动槽22内，充分将流动槽22和挤压头20之间的缝隙填充满，从而保证截断流动槽22。另一方面，软膜21还能够提升流动槽22的密封效果。

考虑到在将流动槽22的尺寸缩小之后，配套的活动杆19和挤压头20的尺寸也比较小，导致本身强度下降，如果采用气缸或者液压缸等推动方式很容易造成损伤，因此将活动杆19设置为圆形杆，活动杆19的背向流动槽22的一端依次同轴固连有托盘10和导柱7，托盘10的截面大于活动杆19的截面，导柱7的截面小于活动杆19的截面，导柱7上固定套设有筒状的砝码9，第一推动机构5固定连接有若干个电磁铁6，电磁铁6用于吸引砝码9。通过控制砝码9的数量和重量，能够更加平稳缓和地向活动杆19施力，避免其损坏。砝码9上固定连接有若干个与电磁铁6一一对应的铁质的提升柱8。在添加和取下砝码9时通过向电磁铁6供电来将砝码9吸引起来，因砝码9较轻较小，所以采用磁性连接的方式无需夹持砝码9，能够避免损坏砝码9导致对活动杆19的施力控制精度下降。

第一活塞15和第二活塞19的驱动方式为：气化瓶13的上端和下端均敞开，第一活塞15同轴固连有第一活塞杆12，第一活塞杆12与第二推动机构11固定连接，第二活塞16同轴固连有第二活塞杆17，第二活塞杆17与第三推动机构18固定连接。

进一步的，第一活塞15的厚度大于等于出气管14的内径。第二活塞16的厚度大于或者等于流动槽22的深度。

请参阅图2和3，图2是本发明在抽取液态麻醉药时的示意图，图3是本发明在输送气态麻醉药时的示意图。基于上述一种吸入式麻醉药计量器，本发明还提供一种计量方法，包括S1至S8。

S1、控制器通过开关控制模块打开抽液泵2，抽液泵2将储液罐1内的液态麻醉药通过抽液管3送入流动槽22，驱动器根据抽液泵2的功率计算液态麻醉药的流速为v，单位符号是ml/min。

S2、控制器通过第一驱动模块和第一推动机构5移动活动杆19使活动杆19带动挤压头20向远离流动槽22的方向移动将流动槽22打开，并且控制器通过计时模块记录当前时间为初始时间t₁，单位符号是min。

S3、控制器通过第二驱动模块、第二推动机构11、第三驱动模块和第三推动机构18分别移动第一活塞15和第二活塞16，使第一活塞15和第二活塞16之间的距离与流动槽22的深度相等，使流动槽22内的液态麻醉药流入到第一活塞15和第二活塞16之间并且充满。

S4、控制器通过第一驱动模块和第一推动机构5反向移动活动杆19，使活动杆19推动挤压头20进入到流动槽22中将流动槽22封闭，并且记录当前时间为终止时间t₂，单位符号是min。

S5、控制器通过第二驱动模块、第二推动机构11、第三驱动模块和第三推动机构18分别移动第一活塞15和第二活塞16，利用第二活塞16使流动槽22和气化瓶13断开，并且使出气管14与气化瓶13导通，液态麻醉药在第一活塞15和第二活塞16之间气化变成气态麻醉药。

S6、控制器计算液态麻醉药取用量m＝v×(t₂-t₁)，m的单位符号是ml，然后根据麻醉药类型计算生成的气态麻醉药量q＝m×x，其中，q的单位符号是ml，x是转换系数。

S7、控制器通过第二驱动模块、第二推动机构11、第三驱动模块和第三推动机构18分别移动第一活塞15和第二活塞16将气态麻醉药送入出气管14。

S8、在手术结束时，控制器计算气态麻醉药的消耗量y＝x×a×b×T，其中a为氧流量，单位符号ml/min；b为吸入浓度，T为手术时间、单位符号min；并且有y≤q。

采用本方法，通过对液态麻醉药的抽取量和气态麻醉药的气化空间大小双重精确控制，从而实现精确计量麻醉药使用量的目的，提升医疗过程的安全性，并且避免病人经济受到损失。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种吸入麻醉药计量器，其特征在于：包括控制器、储液罐(1)、导流机构和气化瓶(13)；

所述控制器电连接有开关控制模块、第一驱动模块、第二驱动模块、第三驱动模块和计时模块；

所述储液罐(1)通过抽液泵(2)连通有抽液管(3)，所述抽液泵(2)与所述开关控制模块电连接；

所述导流机构包括基体，所述基体内开设有流动槽(22)和活动槽，所述流动槽(22)的两端均贯通所述基体，所述流动槽(22)的其中一端与所述抽液管(3)相连通，所述活动槽与所述流动槽(22)相连通并且与所述流动槽(22)相互垂直，所述活动槽内滑动设置有活动杆(19)，所述活动杆(19)的朝向所述流动槽(22)的一端固定连接有挤压头(20)，所述挤压头(20)的截面与所述流动槽(22)的截面相匹配，所述活动杆(19)的另外一端依次固定连接有第一推动机构(5)，所述第一推动机构(5)与所述第一驱动模块电连接；

所述气化瓶(13)与所述流动槽(22)的另外一端相连通，所述气化瓶(13)的上部连通有出气管(14)，所述气化瓶(13)内上下活动设置有第一活塞(15)和第二活塞(16)，所述第一活塞(15)固定连接有第二推动机构(11)，所述第二推动机构(11)与所述第二驱动模块电连接，所述第二活塞(16)固定连接有第三推动机构(18)，所述第三推动机构(18)与所述第三驱动模块电连接。

2.如权利要求1所述的一种吸入麻醉药计量器，其特征在于：所述基体上开设有安装槽，所述安装槽与所述流动槽(22)相连通，所述安装槽内固定设置有接头(4)，所述抽液管(3)与所述接头(4)固定连接。

3.如权利要求1所述的一种吸入麻醉药计量器，其特征在于：所述流动槽(22)的截面和所述挤压头(20)的截面均呈半圆形，所述活动槽与所述流动槽(22)的平直侧壁相连通。

4.如权利要求3所述的一种吸入麻醉药计量器，其特征在于：所述流动槽(22)的平直侧壁上贴合有软膜(21)。

5.如权利要求1所述的一种吸入麻醉药计量器，其特征在于：所述活动杆(19)设置为圆形杆，所述活动杆(19)的背向所述流动槽(22)的一端依次同轴固连有托盘(10)和导柱(7)，所述托盘(10)的截面大于所述活动杆(19)的截面，所述导柱(7)的截面小于所述活动杆(19)的截面，所述导柱(7)上固定套设有筒状的砝码(9)，所述第一推动机构(5)固定连接有若干个电磁铁(6)，所述电磁铁(6)用于吸引所述砝码(9)。

6.如权利要求5所述的一种吸入麻醉药计量器，其特征在于：所述砝码(9)上固定连接有若干个与所述电磁铁(6)一一对应的铁质的提升柱(8)。

7.如权利要求1所述的一种吸入麻醉药计量器，其特征在于：所述气化瓶(13)的上端和下端均敞开，所述第一活塞(15)同轴固连有第一活塞杆(12)，所述第一活塞杆(12)与所述第二推动机构(11)固定连接，所述第二活塞(16)同轴固连有第二活塞杆(17)，所述第二活塞杆(17)与所述第三推动机构(18)固定连接。

8.如权利要求7所述的一种吸入麻醉药计量器，其特征在于：所述第一活塞(15)的厚度大于或者等于所述出气管(14)的内径。

9.如权利要求7所述的一种吸入麻醉药计量器，其特征在于：所述第二活塞(16)的厚度大于或者等于所述流动槽(22)的深度。

10.如权利要求1到9中任意一项所述的一种吸入麻醉药计量器，其特征在于：吸入麻醉药计量器的计量方法包括如下步骤：

S1、所述控制器通过所述开关控制模块打开所述抽液泵(2)，所述抽液泵(2)将所述储液罐(1)内的液态麻醉药通过所述抽液管(3)送入所述流动槽(22)，驱动器根据所述抽液泵(2)的功率计算液态麻醉药的流速为v；

S2、所述控制器通过所述第一驱动模块和所述第一推动机构(5)移动所述活动杆(19)使所述活动杆(19)带动所述挤压头(20)向远离所述流动槽(22)的方向移动将所述流动槽(22)打开，并且所述控制器通过所述计时模块记录当前时间为初始时间t 1 ；

S3、所述控制器通过所述第二驱动模块、所述第二推动机构(11)、所述第三驱动模块和所述第三推动机构(18)分别移动所述第一活塞(15)和所述第二活塞(16)，使所述第一活塞(15)和所述第二活塞(16)之间的距离与所述流动槽(22)的深度相等，使所述流动槽(22)内的液态麻醉药流入到所述第一活塞(15)和所述第二活塞(16)之间并且充满；

S4、所述控制器通过所述第一驱动模块和所述第一推动机构(5)反向移动所述活动杆(19)，使所述活动杆(19)推动所述挤压头(20)进入到所述流动槽(22)中将所述流动槽(22)封闭，并且记录当前时间为终止时间t 2 ；

S5、所述控制器通过所述第二驱动模块、所述第二推动机构(11)、所述第三驱动模块和所述第三推动机构(18)分别移动所述第一活塞(15)和所述第二活塞(16)，利用所述第二活塞(16)使所述流动槽(22)和所述气化瓶(13)断开，并且使所述出气管(14)与所述气化瓶(13)导通，液态麻醉药在所述第一活塞(15)和所述第二活塞(16)之间气化变成气态麻醉药；

S6、所述控制器计算液态麻醉药取用量m＝v×(t 2 -t 1 )，然后根据麻醉药类型计算生成的气态麻醉药量q＝m×x，其中x是转换系数；

S7、所述控制器通过所述第二驱动模块、所述第二推动机构(11)、所述第三驱动模块和所述第三推动机构(18)分别移动所述第一活塞(15)和所述第二活塞(16)将气态麻醉药送入所述出气管(14)；

S8、在手术结束时，所述控制器计算气态麻醉药的消耗量y＝x×a×b×T，其中a为氧流量，b为吸入浓度，T为手术时间，并且有y≤q。

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