CN110960748A - 监测对比剂外渗的报警控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种监测对比剂外渗的报警控制装置，包括红外监测单元、控制单元和报警单元；红外监测单元用于监测对比剂的外渗情况，红外监测单元包括发光二极管、光电二极管和模数转换器；发光二极管位于圆环的顶部内壁，用于持续发射红色光线；光电二极管位于圆环的底部内壁并在垂直方向上与发光二极管正对，用于接收红色光线，并将光信号转换成电信号；模数转换器和光电二极管相连接，用于把光电二极管输出的电信号转换成数字信号并输出；控制单元分别与红外监测单元、报警单元相连接，用于接收红外监测单元输出的数字信号，并根据数字信号控制报警单元工作；报警单元用于报警提示对比剂外渗；本发明可以在第一时间发现对比剂外渗并报警。

Description

监测对比剂外渗的报警控制装置

技术领域

本发明涉及医疗用器械技术领域，具体涉及一种监测对比剂外渗的报警控制装置。

背景技术

在CT增强扫描检查过程中，会使用高压注射器对患者的静脉快速注射对比剂，对比剂注射压力大、流速快，对于一些肿瘤及伴发血管病变的患者来说，容易发生对比剂外渗。临床上广泛应用的碘对比剂一般为非离子高渗性对比剂，该物质具有极强的亲水性，渗透压较高，刺激性较强。如果一旦发现外渗至皮下，碘对比剂会吸收其周围组织的水分子。但由于外渗量的不同，其注射针头的周围将会由于水分子被吸收而产生不同程度水肿，同时伴有局部皮肤红肿、疼痛、麻木及水泡、溃疡，情况较为严重者，可能发生皮下组织坏死。对比剂外渗是严重的并发症；目前快速注射对比剂时，发生对比剂外渗的概率约为0.04％-1.3％。

发现对比剂外渗后需要及时迅速的处理，处理后能够有效的减轻病人痛苦，避免远期并发症的发生。但发生外渗后早期，由于部分老年、幼儿患者、肿瘤患者肢体感觉敏感度下降，病人不能早期感知到，往往检查后返回病房或者离开检查室后才发现，延误了处理时间。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种监测对比剂外渗的报警控制装置，以解决现有技术中存在的在CT增强检查的过程中如果发生对比剂外渗时，不能在第一时间发现并报警的技术问题。

本发明采用的技术方案是，一种监测对比剂外渗的报警控制装置，包括设置有开口的圆环，圆环上还设置有红外监测单元、控制单元和报警单元；

红外监测单元用于监测对比剂的外渗情况，红外监测单元包括发光二极管、光电二极管和模数转换器；发光二极管位于圆环的顶部内壁，用于持续发射红色光线；光电二极管位于圆环的底部内壁并在垂直方向上与发光二极管正对，用于接收红色光线，并将光信号转换成电信号；模数转换器和光电二极管相连接，用于把光电二极管输出的电信号转换成数字信号并输出；

控制单元分别与红外监测单元、报警单元相连接，用于接收红外监测单元输出的数字信号，并根据数字信号控制报警单元工作；

报警单元用于报警提示对比剂外渗。

进一步的，控制单元还与高压注射器相连接，用于控制高压注射器的工作。

进一步的，控制单元和高压注射器之间使用屏蔽线缆进行通信。

进一步的，发光二极管发射光线的光斑为直径2-3mm的圆形光斑。

进一步的，红色光线为波长为660纳米的光线。

进一步的，圆环外壳为塑料材质，圆环还包括电致变色器，电致变色器变化颜色使报警单元外壳显示为红色。

进一步的，控制单元还包括晶体振荡器，晶体振荡器给控制单元提供时钟参考信号，控制单元根据时钟参考信号，使用数字计数的方式进行计时。

由上述技术方案可知，本发明的有益技术效果如下：

1.通过红外监测单元检测高压注射器针头周边人体组织中的对比剂浓度，可以将对比剂外渗的情况及时发现，并进行报警提示，提醒医务人员，便于医务人员对患者实施治疗处理。

2.控制单元可以根据红外监测单元的输出信号，自动控制高压注射器停止注射，使对比剂外渗对患者造成的影响不会进一步扩大。

3.控制单元和高压注射器之间使用屏蔽线缆进行通信，可以避免X射线对控制信号在传输过程中的干扰；从而避免控制单元在控制高压注射器停止注射时失控。

4.对于身体耐受力较弱的老年人和婴幼儿，检测高压注射器针头周边人体组织中的对比剂浓度的上升趋势，结合计时的方式，来进行报警和控制，进一步降低对比剂外渗对老年患者、婴幼儿患者的影响。

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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的装置原理框。

图2为本发明的结构图。

附图标记：

1-发光二极管，2-光电二极管，3-模数转化器，4-控制单元，5-报警单元外壳，6-电致变色器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

如图1和图2所示，本发明提供一种监测对比剂外渗的报警控制装置，包括设置有开口的圆环，圆环上还设置有红外监测单元、控制单元4和报警单元；

红外监测单元用于监测对比剂的外渗情况，红外监测单元包括发光二极管1、光电二极管2和模数转换器3；发光二极管1位于圆环的顶部内壁，用于持续发射红色光线；光电二极管2位于圆环的底部内壁并在垂直方向上与发光二极管1正对，用于接收红色光线，并将光信号转换成电信号；模数转换器3和光电二极管2相连接，用于把光电二极管2输出的电信号转换成数字信号并输出；

控制单元4分别与红外监测单元、报警单元相连接，用于接收红外监测单元输出的数字信号，并根据数字信号控制报警单元工作；

报警单元用于报警提示对比剂外渗。

控制单元4还与高压注射器相连接，用于控制高压注射器的工作。

以下对实施例1工作原理进行详细说明：

在进行CT增强检查时，使用高压注射器对患者的手臂肘窝处静脉按预设好的注射速度注射碘对比剂。将报警控制装置的红外监测单元放置在患者的手臂旁边，使红外监测单元的发光二极管1正对插入患者静脉的高压注射器针头位置处。报警控制装置的外形结构不作限定，可以是夹持在手臂上的手臂夹，也可以是套在手臂上的手环；只要在高压注射器注射对比剂的过程中，能使红外监测单元固定在患者手臂处的位置不移动即可。红外监测单位不移动位置的目的是为了使发光二极管1在高压注射器注射对比剂的过程中，始终正对高压注射器针头位置处，以便于对患者针头附近的组织进行监测。在本实施例中，优选的，报警控制装置的外形结构为圆形手环，该圆环手环的侧面有一开口，便于患者佩戴，圆环上设置有红外监测单元、控制单元4和报警单元。

在使用高压注射器注射对比剂的过程中，通过红外监测单元检测被穿刺的静脉血管周围组织内对比剂的浓度。当发生外渗时，对比剂会渗漏到静脉血管周围组织，引起组织处的对比剂浓度急剧上升。一般情况下，对比剂的注射速度为3-4ml/秒；按液体外渗的分类，渗透压>600mosm/L为高度危险，渗透压>400mosm/L为中度危险，渗透压>310mosm/L为低度危险。即当人体静脉血管周围组织中的对比剂浓度>220mmol/L时，即说明产生了中度危险的对比剂外渗。此时控制单元4会控制高压注射器停止注射，报警单元发出报警信息。

具体的，在本实施例中，选用红外监测的方式。实施例1的装置开启工作后，红外监测单元中的发光二极管1位于人体表皮上方，会持续向人体发射波长为660纳米的红色光线。发射的光线透过高压注射器针头旁的人体组织，照射到与发光二极管1位置正对的光电二极管2上。优选的，红色光线的光斑为直径2-3mm的圆形光斑，照射的位置是位于高压注射器针头插入静脉血管位置的旁侧4-5mm处，这样检测的范围可以基本覆盖到针头附近的大部分区域，如果发生外渗，可以尽早检测到。

光电二极管2位于与发光二极管1相正对的人体另一侧，光电二极管2将光信号转换为电信号，该电信号经过模数转换器3转换成数字信号后，传输到控制单元4中。因为对比剂中的碘为紫黑色，对红色光线的吸收能力比人体组织对红色光线的吸收能力强。正常的人体组织因吸收掉的红色光线少，照射到光电二极管2上的红色光线就多，从而照射到光电二极管2上的红色光线就多，电信号的功率就大。而如果发生对比剂外渗，人体组织因含有较多碘，吸收掉的红色光线就会增多，照射到光电二极管2上的红色光线就减少，从而照射到光电二极管2上的红色光线就减少，电信号的功率就会变小。

对于正常的人体组织，比如手臂肘窝处主要是肌肉组织，该肌肉组织在正常情况下，通过发光二极管1用某一强度功率、光斑直径为2mm的红色光线对该肌肉组织进行照射，正对发光二极管1的光电二极管2转换出的电信号强度为10个单位值；如果有碘快速进入该肌肉组织时，电信号的强度会快速下降；当对比剂进入该肌肉组织的浓度为220mmol/L时，电信号的强度会从10个单位值下降到5个单位值。这样，当装置的控制单元4接收到电信号的强度快速下降，就说明发生了对比剂外渗；如果电信号的强度从10个单位值下降到5个单位值，就说明对比剂外渗到静脉血管周围肌肉组织中的浓度已经达到了220mmol/L，发生了中度危险的外渗。此时，控制单元4会给高压注射器发送一控制信号，使高压注射器停止注射，使对比剂外渗对患者造成的影响不会进一步扩大。在增强CT检查的过程中，因X射线会对无线传输信号如4G、蓝牙等信号产生一定程度的干扰，所以优选的，控制单元4和高压注射器之间的通信选用有线传输的方式，比如使用屏蔽线缆进行通信。

同时，控制单元4还会向报警单元发送一控制信号，控制报警单元报警。报警单元的报警方式可以使用声光报警器，也可以使用蜂鸣器发出警报声，还可以将报警单元外壳5进行颜色变换的方式进行警示。另外，在检查的过程中，患者一般情绪都会比较紧张，如果报警单元发出报警声音，可能会刺激到患者。所以在本实施例中，优选的，使用将报警单元外壳5进行颜色变换的方式进行警示。具体的，报警单元包括塑料外壳5和电致变色器6。当控制单元4给报警单元发送一控制信号时，该控制信号会打开接通报警单元电致变色器6的电源开关，电致变色器6接通电源后会在器件内部的两个导电层产生一电压，电致变色层材料在电压作用下发生氧化还原反应，颜色发生变化，报警单元的塑料外壳就会显示改变后的颜色。在本实施例中，塑料外壳的本色是乳白色，报警时颜色会显示为红色。报警的目的是提醒医务人员发生了对比剂外渗，便于医务人员对患者的对比剂外渗处实施治疗处理。

在实施例1中，发光二极管可选用FU-660-LED，光电二极管可选用3.2mm UV、模数转换器可选用Ad7789，控制单元可选用微处理器FPGA芯片，电致变色器可选用Deb-WO3。

实施例2

渗透压>310mosm/L为低度危险，即当人体静脉血管周围组织中的对比剂浓度>150mmol/L时，即说明产生了低度危险的对比剂外渗。

对于身体素质较弱的老年人和婴幼儿，耐受力较差，如果对比剂外渗的情况为低度危险，没有达到中度危险，但时间一长也可能会引起较严重的后果。甚至因为人体的个体差异，对于少部分人，只有发生了对比剂外渗，即使没有达到低度危险的程度，时间一长同样可能会引起较严重的后果。

为解决上述技术问题，在实施例1的基础上进一步优化，采用检测外渗时间的方法来进行控制。具体的，当装置的控制单元4接收到电信号的强度在快速下降后，就说明发生了对比剂外渗；即使检测到的人体静脉血管周围组织中的对比剂浓度一直没有达到中度危险的标准220mmol/L或低度危险的标准150mmol/L，控制单元4会从电信号强度下降了20％的比率时开始计时，一段时间后，在本实施例中该段时间设为3秒，如果电信号强度一直没有增强回到正常水平，控制单元4会控制高压注射器停止注射，同时控制报警单元报警。进一步降低对比剂外渗对老年患者、婴幼儿患者的影响。

在本实施例中，控制单元4还包括一个晶体振荡器，计时的功能以如下方式实现：晶体振荡器给控制单元4提供一时钟参考信号，控制单元4根据晶体振荡器提供的时钟参考信号，使用数字计数的方式进行计时。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种监测对比剂外渗的报警控制装置，其特征在于：包括设置有开口的圆环，所述圆环上还设置有红外监测单元、控制单元(4)和报警单元；

所述红外监测单元用于监测对比剂的外渗情况，所述红外监测单元包括发光二极管(1)、光电二极管(2)和模数转换器(3)；所述发光二极管(1)位于圆环的顶部内壁，用于持续发射红色光线；所述光电二极管(2)位于圆环的底部内壁并在垂直方向上与发光二极管(1)正对，用于接收红色光线，并将光信号转换成电信号；所述模数转换器(3)和光电二极管(2)相连接，用于把光电二极管(2)输出的电信号转换成数字信号并输出；

所述控制单元(4)分别与红外监测单元、报警单元相连接，用于接收红外监测单元输出的数字信号，并根据数字信号控制报警单元工作；

所述报警单元用于报警提示对比剂外渗。

2.根据权利要求1所述一种监测对比剂外渗的报警控制装置，其特征在于：所述控制单元(4)还与高压注射器相连接，用于控制高压注射器的工作。

3.根据权利要求2所述一种监测对比剂外渗的报警控制装置，其特征在于：所述控制单元(4)和高压注射器之间使用屏蔽线缆进行通信。

4.根据权利要求1所述一种监测对比剂外渗的报警控制装置，其特征在于：所述发光二极管(1)发射光线的光斑为直径2-3mm的圆形光斑。

5.根据权利要求1所述一种监测对比剂外渗的报警控制装置，其特征在于：所述红色光线为波长为660纳米的光线。

6.根据权利要求1所述监测对比剂外渗的报警控制装置，其特征在于：所述圆环外壳(5)为塑料材质，所述圆环还包括电致变色器(6)，所述电致变色器(6)变化颜色使报警单元外壳(5)显示为红色。

7.根据权利要求1所述监测对比剂外渗的报警控制装置，其特征在于：所述控制单元(4)还包括晶体振荡器，所述晶体振荡器给控制单元(4)提供时钟参考信号，控制单元(4)根据时钟参考信号，使用数字计数的方式进行计时。

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