CN110251116A - 一种血管通路流量检测仪及其计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种血管通路流量检测仪及其计算方法，其包括设置在机架上的用于固定注射器的注射器固定装置、用于推拉注射器活塞杆的往复推进系统以及导向机构；所述注射器固定装置包括设置在机架一端的固定台以及位于往复推进系统上的注射器活塞杆固定机构，本方案可以完全代替人工对血管通路的血流量进行检测，并且能够将检测的结果实时显示，避免操作人员的经验不足导致的治疗误差，尤其是新颖的模式，利用国家规定的标准注射器作为只要的衡器，然后再通过公式计算得出实时的血流量数据。
Description
技术领域
本发明涉及医用临床用具技术领域，一种血管通路流量检测仪及其计算方法。
背景技术
当今慢性肾脏病发病率高达10.8％，肾衰竭是严重危害人民健康的公共卫生问题。政府财政为尿毒症患者的透析治疗承受经济重负，解决好尿毒症患者的救治是医疗的重要任务。另外每年因为各种原因导致的急性肾脏衰竭的人数也在增加，需要做床旁持续的血液滤过治疗(肾脏替代疗法)。大多数急性中毒，也需要血液透析治疗。
不管是慢性肾衰竭的血液透析还是持续的血液滤过治疗，它的前提条件是有一个可靠的血管通路，并且血管通路的质量直接影响到患者的透析和生存质量。
国内外透析登记数据表明，慢性肾衰竭的患者的首次透析治疗的血管通路50-70％中心静脉插管；而急性肾脏衰竭、急性中毒等一般均使用中心静脉插管。因此，良好的患者管理与护理技术是保证中心静脉导管高质量的基础。
评估中心静脉导管通路的通畅性，是进行血液透析或滤过治疗的第一步，一个通畅的导管对于治疗目标是否能达到至关重要。目前国内大多数医院公认和普遍的做法是护理人员借助注射器依靠手动抽推的方法来评估血管通路通畅度，通过个人经验评估血流量是否能够达到进行血液透析或滤过的要求。当护理人员评估了血流量可以进行上机(透析机或床旁血滤机)透析时，需要连接机器的专用耗材(透析管路和滤器)进行治疗。但是每个护理人员的操作和经验并不是一致的，有很多主观的因素存在。如果一旦上机后主观的评估血流量不能达到透析机的流量和压力范围时，机器就会报警，导致治疗无法进行，使用的血透的耗材也会报废。由于配套耗材价格昂贵，不仅导致患者的经济压力的增加，且治疗目标也无法达到。
换言之，在临床上血管通路的开设是比较常见的，尤其是在血液透析和肾脏损伤时就是必要的操作了。在急救环节对于肾损伤和肾功能不全的患者，是需要迅速开通血管通路进行CRRT治疗来进行生命维持是现行的做法。
CRRT(即continuous renal replacement therapy)连续肾脏替代疗法的英文缩写。又名CBP(continue blood purification)；床旁血液滤过。定义是采用每天24小时或接近24小时的一种长时间，连续的体外血液净化疗法以替代受损的肾功能。
此种方法是打开患者大的静脉(一般是中心静脉)，首先测试血管的流量，正如上文所述目前是通过医护人员借助注射器依靠人工抽拉来通过经验估算血流量是不是符合上机的要求，当医护人员预估了血流在设备的工作数值范围内，然后使用对应的导管连接机器、静脉血出口和血液回注口，开启设备即可完成工作。
在此过程中对血流的判断至关重要，因为血流的大小涉及到能不能上机透析，一旦血流出现误差上机就会失败，不仅体外的治疗被延误，选用的导管也会报废，导管是比较昂贵的消耗器材。这样会对治疗造成影响，患者的经济压力也增加。没有一种辅助设备来可观的反映血管通路的流量，不能实现自动化可视化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种仪器，解决由于个人经验和不同操作方法导致的评估中心静脉导管通路血流量监测的不稳定性。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种血管通路流量检测仪，其包括设置在机架上的用于固定注射器的注射器固定装置、用于推拉注射器活塞杆的往复推进系统以及导向机构；所述注射器固定装置包括设置在机架一端的固定台以及位于往复推进系统上的注射器活塞杆固定机构，所述固定台和/或注射器活塞杆固定机构设置有固定注射器的紧固结构；所述往复推进系统是通过导向机构设置在机架上的丝杠推进装置，所述丝杠推进装置的驱动端是滑块，所述注射器活塞杆固定机构位于滑块上。
进一步的说，所述固定台设置有注射器缺口，所述注射器缺口的轴线与丝杠平行，所述注射器缺口的侧壁设置有放置注射器外套耳板的耳板狭缝，所述固定台位于机架一端，另一端设置有控制台，所述丝杠与导向机构平行。
进一步的说，所述往复推进系统包括：横置在机架上丝杠、与丝杠一端连接的步进电机以及设置在丝杠上的拨块；所述拨块与步进电机分别位于控制台的两侧，所述丝杠的两端分别通过轴承与固定台和控制台连接，所述步进电机的输出轴与丝杠一端固定连接。所述拨块通过滑块与导向机构连接，所述拨块上设置有注射器活塞杆固定机构，所述注射器活塞杆固定机构包括容置注射器活塞杆的活塞杆缺口，所述活塞杆缺口侧壁设置有放置注射器活塞杆压柄的压柄狭缝。
进一步的说，所述紧固结构是位于注射器缺口、耳板狭缝、活塞杆缺口或压柄狭缝内壁的凸起；所述紧固结构是还可以是位于固定台上的可旋转压臂，所述限位机构是固定设置在机架上，用于限制拨块两个极限位置。
进一步的说，还包括用于限制注射器活塞杆行程的限位机构；所述限位机构可以是触控开关、光电开关、激光测距器或接近开关。
进一步的说，所述接近开关是两个，分别位于拨块两侧，一个位于固定台一侧，另一个位于控制台一侧。
进一步的说，所述导向机构是滑轨、滑道或滑槽；所述位于控制台一侧的限位机构设置在调节槽内，所述调节槽的轴线与丝杠的轴线平行，所述机架侧面设置有标尺。
进一步的说，还包括控制器、显示装置、信息接收端子和信息输入端子，所述控制器的输出端分别与显示装置连接、步进电机电源连接，所述接近开关7的输出端与控制器的输入端连接。
进一步的说，所述注射器选用国标20ml或50ml的注射器；还包括蓄电池和压力传感器，所述压力传感器一端与血液导管连通另一端与注射器入口连通，所述压力传感器是电子传感器且设置有信息输出端子。
本技术方案还包括一种血管通路流量的计算方法，计算方法是：
VL＝SZsD；
VL血管通路的流速(单位ml/min)；
SZ注射器的内截面积(单位cm2)；
s丝杠的转速(圈/min)；
D丝杠的螺距(单位cm)。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本方案可以完全代替人工对血管通路的血流量进行检测，并且能够将检测的结果实时显示，避免操作人员的经验不足导致的治疗误差，尤其是新颖的模式，利用国家规定的标准注射器作为主要的衡器，然后再通过公式计算得出实时的血流量数据。
仪器上设置安装注射器的凹槽，将注射器放置在凹槽内，将注射器的耳板放置在耳板狭缝内，注射器活塞杆放置在活塞杆缺口内，按压的压柄卡置在压柄狭缝内形成固定，滑块驱动注射器活塞杆固定机构往复移动，在移动过程中步进电机的数据结合注射器的数据就可以得到血流量。
滑块设置在拨块上，拨块的往复运动是通过步进电机驱动丝杠完成的，再结合丝杠、导轨或导槽来完成。用于驱动的步进电机设置在机架一端的控制台内，这样固定台固定注射器外管，滑块固定注射器活塞杆，就可以实现注射器的抽拉。
注射器还可以利用紧固结构固定在固定台上，可旋转压臂是利用弹簧或紧固螺栓，可旋转的固定一个悬臂，当需要压紧注射器时，将悬臂旋转到注射器上进行进一步固定，当是螺栓固定时，旋紧螺栓即可完成固定。限位机构是感应开关用来限制拨块的两个极限位置，感应开关可以是触控开关、光电开关、激光测距器或接近开关等可以发出电子信号的感应器件。
由于注射器的型号不同，其活塞杆的行程也不同，将控制拨块的感应原件设置在调节槽内，可以根据注射器活塞缸的行程极限位置来随意固定，来适应各种距离。
本装置设置显示结构，用来显示数据，主要是血流量，数据的处理是步进电机的圈数和感应开关的数据，数据的输入口是接收步进电机、感应开关、压力开关等数据，数据输出的端口是步进电机、血流数据、压力开关等数据，可以用来对关联设备进行数据输出进行数据的交换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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它的附图。
图1是本发明结构示意意图；
图2是本发明截面结构示意意图；
其中：1机架、11固定台、12控制台、13注射器缺口、14耳板狭缝、2丝杠、3步进电机、4拨块、41活塞杆缺口、42压柄狭缝、5滑轨、6滑块、7接近开关、8调节槽、9标尺。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图1、2和具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。
计算方法的推导过程，设：
血管通路的流速VL
单位时间t
丝杠转速s
VL血管通路的流速(单位：ml/min)
SZ注射器的内截面积(单位：cm2)
s丝杠的转速(单位：圈/min)
N丝杠转动的圈数(单位：圈)
D丝杠的螺距(单位；cm)
SX开通血管通路血管的内截面积(单位：cm2)；
注射器活塞杆移动的距离＝s*t*D＝N*D
注射器活塞挤出或吸入的体积V注射器＝s*t*D*SZ＝N*D*SZ
V血管＝VL*t
V注射器＝V血管
有上可知：
血管通路的流速是VL＝SZsD
实施例一：
当血管通路建立完成后，将导管与注射器的出入口连接，固定在机架上启动装置，可立即得到血管通路的血流量，经过装置对注射器活塞杆进行2-3次的抽拉即可得到稳定的血管通路的流量数值，根据数值医护人员可以进行下一步的操作。
装置设置有信息的输出口，可以通过导线将信息实时的输出到主监视器上，在监视器上一目了然。
血管通路流量检测仪，包括设置在机架1上的用于固定注射器的注射器固定装置、用于推拉注射器活塞杆的往复推进系统以及导向机构；所述注射器固定装置包括设置在机架一端的固定台11以及位于往复推进系统上的注射器活塞杆固定机构，所述固定台11和注射器活塞杆固定机构设置有固定注射器的紧固结构；所述往复推进系统是通过导向机构设置在机架1上的丝杠推进装置，所述丝杠推进装置的驱动端是滑块6，所述注射器活塞杆固定机构位于滑块6上。
所述固定台11设置有注射器缺口13，所述注射器缺口13的轴线与丝杠2平行，所述注射器缺口13的侧壁设置有放置注射器外套耳板的耳板狭缝14，所述固定台11位于机架1一端，另一端设置有控制台12，所述丝杠2与导向机构平行，所述拨块4通过滑块6与导向机构连接，所述拨块4上设置有注射器活塞杆固定机构，所述注射器活塞杆固定机构包括容置注射器活塞杆的活塞杆缺口41，所述活塞杆缺口41侧壁设置有放置注射器活塞杆压柄的压柄狭缝42。
所述往复推进系统包括：横置在机架1上丝杠2、与丝杠2一端连接的步进电机3以及设置在丝杠2上的拨块4；所述拨块4与步进电机3分别位于控制台12的两侧，所述丝杠2的两端分别通过轴承与固定台11和控制台12连接，所述步进电机3的输出轴与丝杠2一端固定连接。
所述紧固结构是位于注射器缺口13、耳板狭缝14、活塞杆缺口41或压柄狭缝42内壁的凸起；所述限位机构是固定设置在机架1上，用于限制拨块4两个极限位置。
还包括用于限制注射器活塞杆行程的限位机构；所述限位机构可以是接近开关7。
所述接近开关7是两个，分别位于拨块4两侧，一个位于固定台11一侧，另一个位于控制台12一侧。
所述导向机构是滑轨5；所述位于控制台12一侧的限位机构设置在调节槽8内，所述调节槽8的轴线与丝杠2的轴线平行，所述机架1侧面设置有标尺9。
还包括控制器、显示装置、信息接收端子和信息输入端子，所述控制器的输出端分别与显示装置连接、步进电机3电源连接，所述接近开关7的输出端与控制器的输入端连接。
所述注射器选用国标20ml的注射器；本技术方案还包括一种血管通路流量的计算方法，计算方法是：
VL＝SZsD；
VL血管通路的流速(单位ml/min)；
SZ注射器的内截面积(单位cm2)；
s丝杠的转速(圈/min)；
D丝杠的螺距(单位cm)。
血管通路开通后，将导管与注射器的出入口连通，然后将注射器放置在注射器缺口13上，注射器耳板放置在耳板狭缝内，将注射器活塞杆放置在活塞杆缺口41内，将活塞杆的压柄放置在压柄狭缝42内，将调节槽8内的接近开关7移至对应注射器型号对应的位置。
然后接通控制器的电源，按选对应的注射器型号按钮，启动装置，步进电机3启动驱动丝杠2旋转，丝杠2带动拨块4在滑轨5上移动，拨块4上的滑块6随之移动，随之带动注射器活塞杆移动，注射器的活塞杆首先是从注射器的出入口端(即底部)开始运动，将血管内的血吸入。在吸入的过程中控制器就可以得到步进电机3的转速，经过计算即可得到血流数据，数据就可以显示在显示装置上，数据还可以通过数据输出端输出到配套的其他设备上。
注射器在于血管导管连接之前，使用生理盐水进行排气的，避免血液回流时空气进入人体血液循环。
当拨块4继续运动到达注射器活塞杆运动极限时触发接近开关7，接近开关7信号回传至控制器，控制器控制步进电机3反转，将注射器活塞杆回推，在回推过程中当拨块4行至另一端的接近开关7触发信号后，步进电机3再反转。在整个过程中血流数据不间断显示。
标尺9是用来辅助设置不同型号注射器的活塞杆运动极限位置。
控制器、显示装置设置在控制台内。
实施例二：
与实施例一不同之处在于，设置了可旋转压臂，可旋转压臂可以使紧固结构的一部分，位于固定台11上的可旋转压臂，
实施例三：
与实施例一不同之处在于，本装置还包括蓄电池，蓄电池设置在控制台内，这样就避免插电源线的麻烦，在使用场景内，环境复杂，线路繁杂，在需要连接电源时很麻烦，内置蓄电池使用方便。
实施例四：
与实施例一不同之处在于，还设置压力传感器，所述压力传感器一端与血液导管连通另一端与注射器入口连通，所述压力传感器是电子传感器且设置有信息输出端子。这样可以将血压信息进行收集，并显示在显示装置上，而且还可以通过数据端口，将数据传输至外围设备。
除上述方案外，接近开关7还可以是触控开关、光电开关、激光测距器；滑轨5还可以是滑道或滑槽。还可以在步进电机3的动力输出轴上加装扭矩传感器，可以获得注射器活塞杆的受到的阻力从而避免活塞杆吸力或推力过大，形成过压保护。在步进电机3的电路中加装电流检测元件也可以得到相应的信息，也可以形成过压保护。在注射器前加装压力感应装置，可以将电信号输入到显示装置。压力信息可以随血流信息一并输出值主监视器，所有数据都可以显示在主显示器上。可旋转压臂是利用弹簧或紧固螺栓，可旋转的固定一个悬臂，当需要压紧注射器时，将悬臂旋转到注射器上进行进一步固定，当是螺栓固定时，旋紧螺栓即可完成固定。
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实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种血管通路流量检测仪，其特征在于：其包括设置在机架(1)上的用于固定注射器的注射器固定装置、用于推拉注射器活塞杆的往复推进系统以及导向机构；
所述注射器固定装置包括设置在机架(1)一端的固定台(11)以及位于往复推进系统上的注射器活塞杆固定机构，所述固定台(11)和/或注射器活塞杆固定机构设置有固定注射器的紧固结构；
所述往复推进系统是设置在机架(1)上的丝杠推进装置，所述丝杠推进装置的驱动端是滑块(6)，所述注射器活塞杆固定机构位于滑块(6)上，所述滑块(6)通过导向机构设置在机架(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种血管通路流量检测仪，其特征在于：所述固定台(11)设置有注射器缺口(13)，所述注射器缺口(13)的轴线与丝杠(2)平行，所述注射器缺口(13)的侧壁设置有放置注射器外套耳板的耳板狭缝(14)，所述固定台(11)位于机架(1)一端，另一端设置有控制台(12)，所述丝杠(2)与导向机构平行。
3.根据权利要求2所述的一种血管通路流量检测仪，其特征在于：所述往复推进系统包括：横置在机架(1)上丝杠(2)、与丝杠(2)一端连接的步进电机(3)以及设置在丝杠(2)上的拨块(4)；所述拨块(4)与步进电机(3)分别位于控制台(12)的两侧，所述丝杠(2)的两端分别通过轴承与固定台(11)和控制台(12)连接，所述步进电机(3)的输出轴与丝杠(2)一端固定连接；所述拨块(4)通过滑块(6)与导向机构连接，所述拨块(4)上设置有注射器活塞杆固定机构，所述注射器活塞杆固定机构包括容置注射器活塞杆的活塞杆缺口(41)，所述活塞杆缺口(41)侧壁设置有放置注射器活塞杆压柄的压柄狭缝(42)。
4.根据权利要求3所述的一种血管通路流量检测仪，其特征在于：所述紧固结构是位于注射器缺口(13)、耳板狭缝(14)、活塞杆缺口(41)或压柄狭缝(42)内壁的凸起；所述紧固结构还可以是位于固定台(11)上的可旋转压臂。
5.根据权利要求3所述的一种血管通路流量检测仪，其特征在于：还包括用于限制注射器活塞杆行程的限位机构；所述限位机构可以是触控开关、光电开关、激光测距器或接近开关(7)。
6.根据权利要求5所述的一种血管通路流量检测仪，其特征在于：所述接近开关(7)是两个，分别位于拨块(4)两侧，一个位于固定台(11)一侧，另一个位于控制台(12)一侧。
7.根据权利要求6所述的一种血管通路流量检测仪，其特征在于：所述导向机构是滑轨(5)、滑道或滑槽；所述位于控制台(12)一侧的限位机构设置在调节槽(8)内，所述调节槽(8)的轴线与丝杠(2)的轴线平行，所述机架(1)侧面设置有标尺(9)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种血管通路流量检测仪，其特征在于：还包括控制器、显示装置、信息接收端子和信息输入端子，所述控制器的输出端分别与显示装置连接、步进电机(3)电源连接，所述接近开关(7)的输出端与控制器的输入端连接。
9.根据权利要求7所述的一种血管通路流量检测仪，其特征在于：所述注射器选用国标20ml或50ml的注射器；还包括蓄电池和压力传感器，所述压力传感器一端与血液导管连通另一端与注射器入口连通，所述压力传感器是电子传感器且设置有信息输出端子。
10.一种血管通路流量的计算方法，根据权利要求1-9任一项所述的一种血管通路流量检测仪，其特征在于计算方法是：
VL＝SZsD；
VL血管通路的流速(单位ml/min)；
SZ注射器的内截面积(单位cm2)；
s丝杠的转速(圈/min)；
D丝杠的螺距(单位cm)。
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