CN110812562A - 一种手动腹膜透析用控制系统 - Google Patents

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葛世强
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洪草根
郭小青
高星鹏
韩天利
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Abstract

本发明公开了一种手动腹膜透析用控制系统，包括手动腹膜透析设备、远程控制用终端、远程数据服务平台；所述手动腹膜透析设备用于透析液袋的悬挂、称重、管路流向控制以及获取注入速度、引流速度；所述远程控制用终端与手动腹膜透析设备通信，将患者信息发送给手动腹膜透析设备，在手动腹膜透析设备运行过程中，实时获取设备的手动腹膜透析设备的设备信息、治疗信息，向手动腹膜透析设备发送控制命令，控制设备的运行状态；所述远程数据服务平台与手动腹膜透析设备连接，并通过与远程控制用终端通信，用于接收手动腹膜透析设备或远程控制用终端的设备信息、患者信息、治疗信息并保存。

Description

一种手动腹膜透析用控制系统
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，特别是一种手动腹膜透析用控制系统。
背景技术
腹膜透析和血液透析、肾移植是目前中末期肾脏病患者的三种主要治疗手段。由于肾源短缺导致肾移植的患者渐少，而各级血液透析中心的患者渐趋饱和，腹膜透析正被越来越多的患者所采用。针对腹膜透析居家治疗的特点，患者或其家属需要人工记录腹膜透析的相关数据并通过电话随访等方式将相关报送给医生，在此过程中，容易出现错记、漏记、报送错误等问题，对医护人员的管理及因数据不正确造成的患者治疗有效性造成了一定的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种手动腹膜透析用控制系统，能够安全有效地辅助患者完成手动腹膜透析，同时医护人员可根据患者的实际治疗结果掌握患者的治疗效果，方便腹膜透析患者的管理。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种手动腹膜透析用控制系统，其特征在于，包括手动腹膜透析设备、远程控制用终端、远程数据服务平台；所述手动腹膜透析设备包括上称重单元、加热装置、显控装置、下称重单元、上控制单元、下控制单元、透析液悬挂升降装置、支架；
所述支架上设有下称重单元，所述下称重单元用于在治疗过程中对透析回收液袋进行称量；所述加热装置、显控装置均固定在支架上，且均位于下称重单元上侧；所述加热装置用于对透析液内的透析液进行加热；所述透析液悬挂升降装置设置在支架上端，可相对支架上下移动；所述上称重单元固定在透析液悬挂升降装置上端，用于在治疗过程中对透析液袋进行称量；所述下控制单元共同组成腹膜透析实时监测装置；所述上控制单元固定在透析液悬挂升降装置上，且位于上称重单元下侧；所述上控制单元用于监测透析液出液管的流动状态，并控制透析液出液管的启闭；所述下控制单元用于控制透析液回液管的启闭；所述显控装置分别与上称重单元、下称重单元、透析液悬挂升降装置、加热装置、上控制单元、下控制单元电连接，用于接收控制上称重单元、下称重单元的测量数据并显示，控制透析液悬挂升降装置、加热装置、上控制单元、下控制单元的工作，以及加热装置的温度显示，以及获取注入速度、引流速度；
所述远程控制用终端与显控装置通信，将患者信息发送给显控装置，在手动腹膜透析设备运行过程中，实时获取设备的手动腹膜透析设备的设备信息、治疗信息，向显控装置发送控制命令，控制设备的运行状态；
所述远程数据服务平台与显控装置连接，并通过与远程控制用终端通信，用于接收手动腹膜透析设备或远程控制用终端的设备信息、患者信息、治疗信息并保存。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：
(1)本发明在治疗过程中实时获取注入液袋或废液袋的重量，并根据重量变化测算测注入/引流的速度，根据注入速度调节注入的高度差来改变注入速度提升治疗效果，根据引流度来判定引流结束，同时可判定患者腹腔内外管路的堵塞等，有利于判定患者的透析状态。
(2)设备运行过程中，可实时获取设备的运行状态、实时数据等信息；同时，能够通过所述远程控制用终端向所述设备发送控制命令，控制设备的运行状态。
(3)运用气泡传感器实时检测气泡，用以判定透析液袋破损或注入完成，保障患者治疗安全的同时智能判定注入结束；根据注入的速度可智能判定管路折弯或堵塞。
附图说明
图1为本发明的系统组成图。
图2为手动腹膜透析设备的结构示意图。
图3为人工腹膜透析治疗原理图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1、图2，本发明的一种手动腹膜透析用控制系统，包括手动腹膜透析设备、远程控制用终端、远程数据服务平台；所述手动腹膜透析设备包括上称重单元1、加热装置2、显控装置3、下称重单元4、上控制单元5、下控制单元6、透析液悬挂升降装置7、支架13；
所述支架13上设有下称重单元4，所述下称重单元4用于在治疗过程中对透析回收液袋进行称量；所述加热装置2、显控装置3均固定在支架13上，且均位于下称重单元4上侧；所述加热装置2用于对透析液内的透析液进行加热；所述透析液悬挂升降装置7设置在支架13上端，可相对支架13上下移动；所述上称重单元1固定在透析液悬挂升降装置7上端，用于在治疗过程中对透析液袋进行称量；所述上称重单元1、下控制单元6共同组成腹膜透析实时监测装置；所述上控制单元5固定在透析液悬挂升降装置7上，且位于上称重单元1下侧；所述上控制单元5用于监测透析液出液管的流动状态，并控制透析液出液管的启闭；所述下控制单元6用于控制透析液回液管的启闭；所述显控装置3分别与上称重单元1、下称重单元4、透析液悬挂升降装置7、加热装置2、上控制单元5、下控制单元6电连接，用于接收控制上称重单元1、下称重单元4的测量数据并显示，控制透析液悬挂升降装置7、加热装置2、上控制单元5、下控制单元6的工作，加热装置2的温度显示，以及实时计算注入速度、引流速度。
所述远程控制用终端可通过无线网络与显控装置3通信连接，将患者基本信息及网络连接信息发送给显控装置3，在手动腹膜透析设备运行过程中，实时获取设备的手动腹膜透析设备的设备信息、治疗信息(温度、运行状态、注入量、引流量、注入速度、引流速度、异常信息)，向显控装置3发送控制命令，控制设备的运行状态。
所述远程数据服务平台可通过无线与显控装置3通信连接，并通过无线网络与远程控制用终端相连，用于接收手动腹膜透析设备或远程控制用终端的设备信息、患者信息、治疗信息并保存；并向远程控制用终端发送处方信息。
所述远程控制用终端设有患者信息输入单元、参数设定单元、存储单元、报警单元；
所述患者信息输入单元用于输入患者的姓名、年龄、身高、体重、血压、血糖等信息；所述参数设定单元用于设定治疗量、治疗时间、治疗用透析液规格、治疗速度(透析液注入速度)、加热装置2的温度，用于控制手动腹膜透析设备的运行。显控装置3接收根据接收的治疗速度以控制透析液悬挂升降装置7的高度、加热装置2的加热温度。所述存储单元用于存储当前的设备信息(例如设备名称、设备编号等)、治疗信息(实际治疗时间、注入用时间、引流用时间、注入量、引流量、加热温度和加热时间)、处方信息(医护人员在远程数据服务平台输入的患者处方信息)。所述报警单元根据手动腹膜透析设备发送的异常信息进行报警，提醒报警提示，提醒患者或医护人员进行处理。
所述显控装置3根据上称重单元1实时获取的治疗过程中透析液袋的重量计算当前的治疗速度，当当前的治疗速度和设定的治疗速度的绝对差值大于设定阈值a时，调整透析液悬挂升降装置7高度，直至绝对差值在设定阈值a范围内时，停止调整透析液悬挂升降装置7高度。即当当前的治疗速度小于设定的治疗速度，且绝对差值大于第一设定阈值a时，控制透析液悬挂升降装置7升高。当当前的治疗速度大于设定的治疗速度，且绝对差值大于设定第一设定阈值a时，控制透析液悬挂升降装置7下降。当当前的治疗速度小于设定的治疗速度，且绝对差值大于第二设定阈值b时，第二设定阈值b＞第一设定阈值a，说明流过程中如果存在管路折弯以及堵塞，则向远程控制用终端发出异常信息，报警单元发出报警，提醒患者进行处理，同时关闭透析液出液管和透析液回液管，暂停治疗。当上控制单元5检测到透析液出液管流动异常(存在气泡)时，则发出异常信息，报警单元发出报警。同时显控装置3自动关闭透析液出液管和透析液回液管，暂停治疗。
进一步的，所述显控装置3还设有数据存储单元，所述数据存储单元用于存储当前的测试数据，并存储未成功发送的治疗数据，并在发送条件恢复正常(网络重新连接)后再次发送。
进一步的，所述上称重单元1包括与透析液悬挂升降装置7相连的壳体、设置在壳体内的称重传感器、与称重传感器相连的挂钩；所述挂钩用于吊挂透析液袋，称重传感器用于称量透析液袋并将数据发送至显控装置3。
进一步的，所述下称重单元4采用电子秤，电子秤称量回收液袋并将数据发送至显控装置3。
进一步的，所述上控制单元5包括与显控装置3相连的气泡传感器、第一夹管阀；所述气泡传感器、第一夹管阀均套在透析液出液管上，气泡传感器用于监测透析液出液管的流动状态，第一夹管阀用于控制透析液出液管的启闭。若气泡传感器检测到透析液出液管中存在气泡时，显控装置3控制第一夹管阀关闭透析液出液管。
进一步的，所述上控制单元5包括与显控装置3相连的气泡传感器、第一夹管阀；所述气泡传感器、第一夹管阀均套在透析液出液管上，气泡传感器用于监测透析液出液管的流动状态，第一夹管阀用于控制透析液出液管的启闭。若气泡传感器检测到透析液出液管中存在气泡时，发出异常信息，远程控制用终端发出报警，显控装置3控制第一夹管阀关闭透析液出液管。
进一步的，所述下控制单元6包括与显控装置3相连的第二夹管阀；所述第二夹管阀套在透析液回液管上，用于控制透析液回液管的启闭。当下称重单元4称量变化速率小于值β，根据下称重单元4称量的量来判定引流结束或异常，远程控制用终端发出报警，显控装置3控制第二夹管阀关闭透析液回液管，暂停治疗。
进一步的，所述加热装置2包括加热壳体，设置在加热壳体内的加热膜、温度传感器；所述加热膜、温度传感器均与显控装置3相连；所述加热膜用于对透析液内的透析液进行加热，温度传感器用于实时监测加热温度。此处中的加热装置仅为一种实施方式，也可采用其他加热装置。
进一步的，所述透析液悬挂升降装置7包括驱动机构、与驱动机构相连的升降杆；所述驱动机构固定在支架13背部；所述支架13上设有导向机构，所述升降杆在驱动机构驱动下可沿导向机构上下滑动。
作为一种实施方式，所述驱动机构为电动推杆或直线步进电机。所述支架上设有滑槽左视升降杆的导向机构。
如图,所示：患者使用的透析液耗材包括连接患者腹腔管8、出液管9、回液管10、透析液袋11、透析回收液袋12。患者一个正常的治疗周期为将新鲜的透析液从透析液袋11经过出液管9、患者腹腔管8注入患者腹部，让透析液在患者腹腔内留置一段时间进行物质的交换后，再将患者腹腔内的留置液体经过患者腹腔管8、回液管10进入透析回收液袋12。在每个治疗周期内，患者需要知道在治疗过程中注入腹腔的新鲜透析液量和从腹腔引流出来的废弃透析液量。为了让患者在治疗过程中尽可能的舒适，注入腹腔的新鲜透析液需要保证温度适宜和注入速度适宜，注入的透析液温度尽可能接近患者体温，注入速度因人而异。当有些患者需要对透析液注入的剂量有一定的要求时，透析液注入的剂量需要在一定的范围内。患者在开始治疗时，手动腹膜透析设备的显控装置3设有触摸屏和计时器，与可通过触摸屏可设定各功能单元的参数及各功能单元的控制，通过计时器可获取治疗时间；可设定加热温度、控制显控装置3的升降高度，通过加热装置2将透析液加热至适宜的温度范围，该温度范围可以设定在35～41摄氏度。手动腹膜透析设备将透析液移动至适宜的高度范围以达到设定的治疗速度，透析液悬挂高度变化范围可以设定在1.2～2.4m。开始治疗之后，手动腹膜透析设备会自动记录患者注入量和引流量以及治疗时间。称量数据和获取称量数据的时间间隔来获得治疗速度；并通过对比当前治疗速度与系统设定正常速度来判断当前治疗状态。在治疗过程期间，会一直对透析液注入阶段进行监控，并实现对整个过程进行控制。当患者需要设定透析液注入量时，透析液密度为1g/cm3，假定设定透析液注入量为1000ml，当前机器精度为1％，则当当前实时称量数据与初始称量数据的差值m大于990g时，显控装置控制夹管阀关闭，暂停治疗。上述治疗过程中引流治疗只需要将透析回收袋放置在低于人体腹腔的高度。透析液废液会自动流出，此过程不涉及加热。结束治疗后设备会自动记录引流量的大小。
所述远程控制用终端可采用智能手机或其他手持式终端。下面以智能手机为说明其工作过程
A)开启手动腹膜透析设备；
B)打开手机APP(远程控制用终端)，注册账号输入患者信息或登陆已有账号从远程服务平台上获取患者信息，开启蓝牙搜索设备，与搜索到的手动腹膜透析设备连接；
C)在APP上搜索WIFI信号，并选中WIFI信号、密码、远程数据服务平台地址；并将以上信息及患者信息发送给手动腹膜透析设备；
D)手动腹膜透析设备收到以上信息后，通过WIFI连接到远程数据服务平台；在治疗过程中，设备将状态实时发送给手机APP；
E)将腹膜透析液的透析液袋挂至上称重单上，将腹膜透析液的废液袋平放至下称重单元4上；并将腹膜透析液的透析液袋出液管9。透析回收液袋12的回液管10分别卡入上控制单元5、下控制单元6；
F)将腹膜透析液袋端的密封口掰断，使液体流下进行排气，待气泡传感器检测到无气泡后间隔2s，自动腹膜透析设备通过上控制单元5将管路夹死，完成排气；
G)将腹膜透析液袋连接至患者腹腔，在设备上或手机APP上点击引流，此时设备自动打开下控制单元6、关闭上控制单元5；将患者外接回液管10打开，开始引流操作；
H)引流过程中，设备及手机APP上显示当前状态：例：引流：500g，用时：2：30(min:s)，速度200g/min等信息；
I)引流过程中，实时关注引流速度，通过速度判定管路堵塞或引流结束等，堵塞时给予报警及提示；引流结束后，设备自动关闭下控制单元6；在设备显控装置3上或手机APP上点击注入，此时打开上控制单元5、关闭下控制单元6，开始注入操作；
J)注入过程中，设备显控装置3及手机APP上显示当前状态：例：注入：500ml，用时：2：30(min:s)，速度260g/min等信息；
K)在注入过程中个，实时监测气泡及注入速度，用以判定管路堵塞、液袋或管路破裂以及注入结束等，堵塞或破裂时给予报警及提示；注入完成后，设备自动关闭上控制单元5，并将本次治疗结果发送至远程数据服务平台；若未发送成功，则保存至本地，等待下次发送。
L)在治疗过程中存在其他异常，例传感器错误等，会报警提示。
M)患者关闭外接出液管9并断开与透析液袋的连接，在设备上或手机APP上点击结束，此时自动打开下控制单元6及上控制单元5，取下废弃透析液袋，丢弃。
N)在APP上切换尿量、体重、血压、血糖等，可获取相关设备的数据并上传至远程数据服务平台。

Claims (8)

1.一种手动腹膜透析用控制系统，其特征在于，包括手动腹膜透析设备、远程控制用终端、远程数据服务平台；所述手动腹膜透析设备包括上称重单元(1)、加热装置(2)、显控装置(3)、下称重单元(4)、上控制单元(5)、下控制单元(6)、透析液悬挂升降装置(7)、支架(13)；
所述支架(13)上设有下称重单元(4)，所述下称重单元(4)用于在治疗过程中对透析回收液袋进行称量；所述加热装置(2)、显控装置(3)均固定在支架(13)上，且均位于下称重单元(4)上侧；所述加热装置(2)用于对透析液内的透析液进行加热；所述透析液悬挂升降装置(7)设置在支架(13)上端，可相对支架(13)上下移动；所述上称重单元(1)固定在透析液悬挂升降装置(7)上端，用于在治疗过程中对透析液袋进行称量；所述上控制单元(5)固定在透析液悬挂升降装置(7)上，且位于上称重单元(1)下侧；所述上控制单元(5)用于监测透析液出液管的流动状态，并控制透析液出液管的启闭；所述下控制单元(6)用于控制透析液回液管的启闭；所述用于接收控制上称重单元(1)、下称重单元(4)的测量数据并显示，控制透析液悬挂升降装置(7)、加热装置(2)、上控制单元(5)、下控制单元(6)的工作，加热装置(2)的温度显示，以及获取注入速度、引流速度；
所述远程控制用终端与显控装置(3)通信，将患者信息发送给显控装置(3)，在手动腹膜透析设备运行过程中，实时获取设备的手动腹膜透析设备的设备信息、治疗信息，向显控装置(3)发送控制命令，控制设备的运行状态；
所述远程数据服务平台与显控装置(3)连接，并通过与远程控制用终端通信，用于接收手动腹膜透析设备或远程控制用终端的设备信息、患者信息、治疗信息并保存。
2.根据权利要求1所述的手动腹膜透析用控制系统，其特征在于，所述远程控制用终端设有患者信息输入单元、参数设定单元、存储单元、报警单元；
所述患者信息输入单元用于输入患者信息；所述参数设定单元用于设定治疗量、治疗时间、治疗用透析液规格、治疗速度、加热装置(2)的温度，用于控制手动腹膜透析设备的运行；显控装置(3)根据接收的治疗速度以控制透析液悬挂升降装置(7)的高度、加热装置(2)的加热温度；所述存储单元用于存储当前的设备信息、患者信息、参数设定信息、治疗信息；所述报警单元根据手动腹膜透析设备发送的异常信息进行报警，提醒报警提示，提醒患者或医护人员进行处理。
3.根据权利要求1所述的手动腹膜透析用控制系统，其特征在于，所述显控装置(3)根据上称重单元1实时获取的注入过程中透析液袋的重量计算当前的注入速度，当当前的注入速度和设定的注入速度的绝对差值大于设定阈值a时，调整透析液悬挂升降装置(7)高度，直至绝对差值在设定阈值a范围内时，停止调整透析液悬挂升降装置(7)高度；即当当前的治疗速度小于设定的治疗速度，且绝对差值大于第一设定阈值a时，控制透析液悬挂升降装置(7)升高；当当前的治疗速度大于设定的治疗速度，且绝对差值大于设定第一设定阈值a时，控制透析液悬挂升降装置(7)下降；当当前的治疗速度小于设定的治疗速度，且绝对差值大于第二设定阈值b时，第二设定阈值b＞第一设定阈值a，则向远程控制用终端发出异常信息，当检测到透析液出液管流动异常时，则发出异常信息，上控制单元(5)自动关闭透析液出液管和透析液回液管。
4.根据权利要求1所述的手动腹膜透析用控制系统，，其特征在于，所述上称重单元(1)包括与透析液悬挂升降装置(7)相连的壳体、设置在壳体内的称重传感器、与称重传感器相连的挂钩；所述挂钩用于吊挂透析液袋，称重传感器用于称量透析液袋并将数据发送至显控装置(3)。
5.根据权利要求1所述的手动腹膜透析用控制系统，，其特征在于，所述下称重单元(4)采用电子秤，电子秤称量回收液袋并将数据发送至显控装置(3)。
6.根据权利要求1所述的手动腹膜透析用控制系统，其特征在于，所述上控制单元(5)包括与显控装置(3)相连的气泡传感器、第一夹管阀；所述气泡传感器、第一夹管阀均套在透析液出液管上，气泡传感器用于监测透析液出液管的流动状态，第一夹管阀用于控制透析液出液管的启闭。
7.根据权利要求1所述的手动腹膜透析用控制系统，其特征在于，所述透析液悬挂升降装置(7)包括驱动机构、与驱动机构相连的升降杆；所述驱动机构固定在支架(13)背部；所述支架(13)上设有导向机构，所述升降杆在驱动机构驱动下可沿导向机构上下滑动。
8.根据权利要求1所述的手动腹膜透析用控制系统，其特征在于，所述显控装置(3)还设有数据存储单元，所述数据存储单元存储未成功发送的治疗数据，并在发送条件恢复正常后再次发送。
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