CN110975025B - 一种负压治疗中创面感染检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及创面感染判断技术领域，公开了一种负压治疗中创面感染检测系统及方法，其中系统包括渗液引流装置、气体收集装置、气体检测装置、负压泵、运算器以及控制器；渗液引流装置设置于待测创面处，负压泵通过第一换向阀与渗液引流装置连通；气体收集装置设置于待测创面处，气体收集装置与气体检测装置连通；负压泵通过第一换向阀与气体检测装置连通；运算器与气体检测装置电连接；负压泵的负压气路上设置有压力传感器，压力传感器与运算器电连接；运算器与控制器电连接；控制器分别与负压泵以及第一换向阀电连接，并用于控制负压治疗过程和检测过程交替进行。本发明具有可以在负压治疗的同时进行创面感染检测的技术效果。

Description

一种负压治疗中创面感染检测系统及方法

技术领域

本发明涉及创面感染判断技术领域，具体涉及一种负压治疗中创面感染检测系统及方法。

背景技术

经临床研究和实践已表明，负压封闭引流治疗可引流创面组织渗液，为创面提供一个湿润环境的同时可减少水肿，加速创面组织部位的血流，增加组织部位的生长因子形成，加速创面愈合速度。

创面感染则可引发多种并发症严重可造成脓毒症危及生命，有效准确的在感染初期就判别出感染程度可有效准确的对感染进行控制和治疗。而一些不易观察的腔道和需要使用敷料覆盖的创面很难通过直接观察创面的具体情况，除去伤口敷料则会造成浪费且引起患者不适。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种负压治疗中创面感染检测系统及方法，解决现有技术中难以做到感染治疗和感染情况观察兼顾的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种负压治疗中创面感染检测系统，包括渗液引流装置、气体收集装置、气体检测装置、负压泵、运算器以及控制器；

所述渗液引流装置设置于待测创面处，所述负压泵通过第一换向阀与所述渗液引流装置连通，并用于抽取待测创面处的渗液至所述渗液引流装置进行负压治疗；

所述气体收集装置设置于待测创面处，所述气体收集装置与所述气体检测装置连通，并用于收集待测创面释放的待测气体；

所述负压泵通过第一换向阀与所述气体检测装置连通，并用于抽取所述待测气体至所述气体检测装置进行检测；

所述运算器与所述气体检测装置电连接，并用于对所述气体检测装置的检测数据进行记录；

所述负压泵的负压气路上设置有压力传感器，所述压力传感器与所述运算器电连接，并用于检测所述负压气路上的负压数据；

所述控制器分别与所述负压泵以及所述第一换向阀电连接，并用于控制负压治疗过程和检测过程交替进行；

所述运算器与所述控制器电连接，并用于根据多次检测过程的检测数据进行运算，判断并预测待测创面的感染情况。

本发明还提供一种负压治疗中创面感染测试方法，包括以下步骤：

抽取待测创面处的渗液进行负压治疗；

收集并检测待测创面释放的待测气体，对检测数据进行记录；

控制负压治疗过程和检测过程交替进行；

根据多次检测过程的检测数据进行运算，判断并预测待测创面的感染情况。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明通过控制换向阀的通路方向和负压泵的开关，从而实现治疗功能和检测功能的切换，在同一系统内同时实现负压治疗以及创面感染情况检测，且治疗过程和检测过程互不干扰。

附图说明

图1是本发明提供的负压治疗中创面感染检测系统一实施方式的工作原理图；

图2是本发明提供的负压治疗中创面感染检测系统一实施方式的结构示意图。

附图标记：

1、渗液引流装置，11、敷料层，12、吸盘，13、引流管，14、渗液收集容器，2、气体收集装置，21、收集罩，22、导气管，23、处理容器，24、密封膜，3、气体检测装置，31、测试容器，32、气体传感器，4、负压泵，41、压力传感器，5、运算器，6、控制器，7、纯净气冲洗装置，71、纯净气源，72、气流缓冲器，81、第一换向阀，82、第二换向阀，10、待测创面，20、渗液，30、待测气体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，本发明的实施例1提供了负压治疗中创面感染测试系统，包括渗液引流装置1、气体收集装置2、气体检测装置3、负压泵4、运算器5以及控制器6；

所述渗液引流装置1设置于待测创面处，所述负压泵4通过第一换向阀81与所述渗液引流装置1连通，并用于抽取待测创面10处的渗液20至所述渗液引流装置1进行负压治疗；

所述气体收集装置2设置于待测创面10处，所述气体收集装置2与所述气体检测装置3连通，并用于收集待测创面10释放的待测气体30；

所述负压泵4通过第一换向阀81与所述气体检测装置3连通，并用于抽取所述待测气体30至所述气体检测装置3进行检测；

所述运算器5与所述气体检测装置3电连接，并用于对所述气体检测装置3的检测数据进行记录；

所述负压泵4的负压气路上设置有压力传感器41，所述压力传感器41与所述运算器5电连接，并用于检测所述负压气路上的负压数据；

所述运算器5与所述控制器6电连接，所述控制器6分别与所述负压泵4以及所述第一换向阀81电连接，并用于控制负压治疗过程和检测过程交替进行；控制器还用于根据所述负压数据对所述负压泵4进行负压调节；

所述运算器5与所述控制器6电连接，并用于根据多次检测过程的检测数据进行运算，判断并预测待测创面的感染情况。

本发明实施例中负压泵4用于产生负压，压力传感器41检测负压泵4的负压值并反馈给运算器5，运算器5根据压力传感器41的检测结果对负压泵4作出相应的调整，使得负压值保持在设定范围内。负压泵4作用于待测创面10，通过切换第一换向阀81将待测创面10分泌组织渗液20引流入渗液引流装置1，实现一个完整的负压封闭引流治疗过程作用于创面。设置气体收集装置2以及气体检测装置3，负压泵4按照第二负压值运转，通过切换换向阀将待测创面10析出的待测气体30导入气体收集装置2，进而导入气体检测装置3进行检测，并将检测结果反馈至运算器5，运算器5通过气体组成和浓度数据对创面感染情况进行判断以及预测感染发展情况，实现创面感染的检测。本发明实施例通过运算器5和控制器6控制第一换向阀81的通路方向和负压泵4的开关，即可实现负压治疗功能和感染检测功能的切换，在同一系统内同时实现创面负压治疗以及创面感染情况检测，且治疗过程和检测过程互不干扰。

具体的，本实施例中运算器5采用计算机实现，控制器6采用单片机实现。图1中虚线表示电连接。

本发明可对创面进行治疗，而且在不影响创面治疗的情况下对创面进行感染检测。

优选的，所述控制器6具体用于：

控制所述负压泵4开启，控制所述第一换向阀81换向，将所述渗液引流装置1与负压泵4连通，抽取待测创面10渗出的渗液20至所述渗液引流装置1进行负压治疗；

负压治疗第一设定时间后，控制所述第一换向阀81换向，将所述气体检测装置3与负压泵4连通，抽取待测创面10析出的待测气体30至所述气体检测装置3进行气体检测。

运算器5向控制器6发送指令，通过控制器6实现负压治疗功能和感染检测功能的切换。具体的，通过控制器6控制第一换向阀81，同时开启负压泵4，负压泵4运转将负压传递至创面，并将创面上的渗液20吸入渗液引流装置1，实现负压治疗的效果。负压治疗完成后，关断渗液引流装置1与负压泵4之间的通路，在停止负压治疗的同时控制第一换向阀81换向，开启感染检测通道，将创面析出的待测气体30导入气体检测装置3进行检测，实现创面感染检测功能。重复多次负压治疗与感染检测的相继运转，从而在负压封闭引流治疗创面的同时实现感染检测，使得感染情况的检测不会影响治疗过程的进行。

优选的，所述运算器5用于：

在负压治疗时，获取所述压力传感器41所检测的实际负压值，将所述实际负压值与第一设定压力值进行比较，根据比较结果向控制器6发送调节指令，控制器6根据所述调节指令对所述负压泵4的运转速度进行调节；

在气体检测时，获取所述压力传感器41所检测的实际负压值，将所述实际负压值与第二设定压力值进行比较，根据比较结果向控制器6发送调节指令，控制器6根据所述调节指令对所述负压泵4的运转速度进行调节。

负压治疗时和感染检测时需要稳定的负压力，因此通过压力传感器41检测负压泵4提供的负压值，然后运算器5根据负压实际值与需求的设定值进行比较，如果负压实际值比设定值大，则调小负压泵4的运转速度，如果负压实际值比设定值大，则调大负压泵4的运转速度，通过反馈调节的方式提供稳定的负压力，保证负压治疗的治疗效果以及感染检测的检测精度。由于负压治疗时和感染检测时提供的负压力不一样，因此分别为负压治疗和感染检测设定不同的设定压力值。

优选的，如图2所示，所述渗液引流装置1包括敷料、吸盘12、引流管13以及渗液收集容器14；

所述敷料敷设于待测创面10上形成敷料层11，所述吸盘12置于所述敷料层11上，所述吸盘12通过所述引流管13与所述渗液收集容器14连通，所述渗液收集容器14通过所述第一换向阀81与所述负压泵4连通。

待测创面10分泌组织渗液20通过敷料、吸盘12、引流管13流入渗液收集容器14，实现负压引流治疗。

优选的，如图2所示，所述气体收集装置2包括收集罩21、导气管22以及处理容器23；

所述收集罩21置于所述敷料层11上，所述收集罩21通过所述导气管22与所述处理容器23连通，所述处理容器23与所述气体检测装置3连通，并用于滤除所述待测气体30中的杂质。

负压泵4将待测创面10析出的待测气体30通过敷料、收集罩21以及导气管22体泵入处理容器23，进而泵入气体检测装置3进行检测。处理容器23用于滤除所述待测气体30中的杂质，具体的，可以在处理容器23内放置过滤剂，通过过滤剂将创面析出气体中水蒸气等会影响气体检测装置3测试结果的杂质气体滤除，同时起到气流缓冲作用，使得待测气体30干燥且匀速的进入气体检测装置3中。过滤剂根据需求选取即可，例如针对水蒸气可选取干燥剂。

优选的，如图2所示，所述收集罩21以及所述吸盘12均通过密封膜24固定于待测创面10上。

通过密封膜24的密封作用保证气体的高效收集，以及负压治疗的稳定作用。

优选的，所述气体检测装置3包括测试容器31以及用于检测不同种类气体的气体传感器32；

所述气体收集装置2与所述测试容器31连通，所述测试容器31通过所述第一换向阀81与所述负压泵4连通，各所述气体传感器32均设置于所述测试容器31内，各所述气体传感器32分别与所述运算器5电连接。

气体检测装置3包括测试容器31和密封于测试容器31中的气体传感器32，测试容器31用于容纳气体，气体传感器32用于测试气体的类型和浓度。气体传感器32优选与创面感染相关性强、容易辨别的气体传感器32。如醇类、酸类、胺类等有机类气体的VOC气体传感器32，以及硫化氢、氨气等无机类气体传感器32。

优选的，如图2所示，所述测试容器31呈长条状，所述测试容器31的内壁涂设有四氟乙烯涂层，各所述气体传感器32对于不同种类气体的感应强度各不相同。

为保证导入的气体可充分充满整个测试容器31，测试容器31设置为狭长、体积较小且内壁圆滑的形状，同时为了保证气体不易粘连测试容器31内壁，在测试容器31内壁喷涂不易吸附或粘连气体分子的四氟乙烯涂层。

创面析出的气体经处理后导入测试容器31，与密封在测试容器31内的各类气体传感器32反应。针对微生物代谢产物中能够挥发出气体中的物质，判断析出气体中应含有醇类、酸类、胺类、酮类等有机类，以及硫化氢、氨气、二氧化碳等无机类气体，取与微生物代谢成强相关性的气体，如醇类、胺类、硫化氢、氨气等气体作为代表气体，选取针对这几种代表气体感应信号较强的几种气体传感器32。同时为避免各气体传感器32对每一种气体的感应都强导致数据重叠性过高而无法分辨。则需要各所述气体传感器32对于不同种类气体的感应强度各不相同，每一种气体传感器32至少对一种气体感应强度不明显，使得各气体传感器32相互互补，从而在计算时才能更好的辨别气体类型。

例如，选取对醇类和硫化氢感应强度较好的VOC气体传感器32、对硫化氢感应强度差且对氨气感应强度好的氨气传感器、对氨气感应强度差且对硫化氢感应强度好的硫化氢传感器进行测量，则可以分别对析出气体中的硫化氢和氨气进行较为准确的判断。

优选的，如图1所示，还包括纯净气冲洗装置7，所述纯净气冲洗装置7以及所述气体收集装置2分别通过第二换向阀82与所述气体检测装置3连通，所述第二换向阀82与所述控制器6电连接。

增设纯净气冲洗装置7，在气体检测装置3进行一次检测后，可对气体检测装置3进行冲洗，对检测数据进行清零，从而便于进行多次感染检测。运算器5可对多次检测的检测数据进行记录运算，多次检测数据可以反应创面感染情况的动态变化，同时可以根据其变化情况对未来感染情况进行预测。

进行多次检测，得到多组检测数据可以避免只通过短时间测量存在的计算方式无法适应不同测试对象而导致的测试结果有误的情况。通过一段时间多次测量，记录数据、对照判断的方式，有效避免了个体差异问题，提升测试准确性。同时只通过短时间测量对于感染发展趋势预判的准确度亦很差，通过多组数据对照计算的方法亦可提升预判贴合实际感染发展方向的精确度。可以大幅减少因被测试对象的个体差异导致测试结果与实际情况不符的几率；提早对待测创面10后续的发展情况和概率作出判断，可以在感染初期就行预判，有效减少感染的继续加深。

具体的，运算器5还用于：

对多次检测得到的多组检测数据进行分区，将检测时间靠前且波动范围大于设定范围的一部分记录值作为校准值，将另一部分记录值作为对照值；根据所述对照值对待测创面10感染情况进行判断以及预测。

随着监测创面感染程度的变化，气体类型及浓度信号数据组的数据也发生变化。通过运算器5记录的体类型以及浓度信号通过运算器5进行数据进行区分，多组检测数据中的前一部分作为系统校准稳定的校准值，待系统测量数据稳定后，多组检测数据中的后续数据作为系统测量的对照值。多组对照值反应出测试时间内待测创面10的变化情况，结合大量的临床创面感染数据进行对比，即可确定待测创面10处于感染的何种阶段，判断创面感染程度。累积测试所得到对照值越多，判断的创面感染程度就越接近于待测创面10的真实感染程度。

同时，通过对照值结合临床感染规律进行统计计算，即可得出未来一段时间内数据变化情况和发生概率记作预判值。预判值反应了创面后续感染变化情况的预判以及发生概率，感染变化情况预判以及发生概率记作创面感染发展趋势。

具体的，所述运算器5还用于：

在所述创面感染情况的判断值和预测值均高于设定阈值时，发出报警信号。

运算器5将待测创面10的感染情况和后续预判的结果向用户进行反馈，用户得到反馈信息后可对待测创面10进行相应处理。如运算器5对于创面感染程度和创面感染发展趋势评估结果接近临床感染条件并且感染趋势日益加深，则发出创面感染警告，提醒用户及时进行处理。

优选的，如图2所示，所述纯净气冲洗装置7包括纯净气源71以及气流缓冲器72，所述纯净气源71与所述气流缓冲器72连通，所述气流缓冲器72通过所述第二换向阀82与所述气体检测装置3连通。

纯净气源71提供冲洗气体检测装置3的纯净气，纯净气选用不对气体传感器32产生影响的气体即可，即气体传感器32检测不到、与创面感染相关性不高的气体，不对气体传感器32产生影响的纯净气体可对测试容器31进行清洗，以及对气体传感器32进行回零。

为避免纯净气导入速度过快导致清洗不彻底，或者导致气体传感器32的测试面表面吸附残留气体，增加气流缓冲器72对纯净气进行缓冲，提高清洗力度。

具体的，本实施例中第一换向阀81和第二换向阀82均采用三通阀实现。所述气体收集装置2与第二个三通阀的一个输入口连通，所述纯净气冲洗装置7与第二个三通阀的另一个输入口连通，第二个三通阀的输出口与所述气体检测装置3连通。所述气体检测装置3与第一个三通阀的一个输入口连通，所渗液引流装置1与第一个三通阀的另一个输入口连通，第一个三通阀的输出口与所述负压泵4连通。

使用第一个三通阀实现负压泵4与气体检测装置3之间、负压泵4与渗液引流装置1之间的选择连通，使用第二个三通阀实现气体收集装置2与气体检测装置3之间、纯净气冲洗装置7与气体检测装置3之间的选择连通，通过控制器6控制第一个三通阀和第二个三通阀的选题，从而实现渗液引流通道、检测通道、冲洗通道的间歇性导通，进而可以同时进行负压治疗以及创面感染检测，而且可进行多次检测。应该理解的，三通阀还可采用两个阀门代替，三通阀也可通过一个具有两个不同方向通道的阀门实现，三通阀还可通过其他方式实现，在此不再过多赘述。

优选的，所述控制器6用于：

S1、控制所述负压泵4开启，控制所述第一换向阀81换向，将所述渗液引流装置1与负压泵4连通，抽取待测创面10渗出的渗液20至所述渗液引流装置1进行负压治疗；

S2、负压治疗第一设定时间后，控制所述第一换向阀81换向，将所述气体检测装置3与负压泵4连通，控制所述第二换向阀82换向，将所述气体收集装置2与所述气体检测装置3连通，抽取待测创面10析出的待测气体30至所述气体检测装置3进行气体检测；

S3、气体检测第二设定时间后，控制所述第二换向阀82换向，将所述纯净气冲洗装置7与所述气体检测装置3连通，抽取纯净气体至所述气体检测装置3进行测试冲洗；

S4、测试冲洗第三设定时间后，转S1进行下一次负压治疗。

增加了纯净气冲洗装置7后，不仅可以进行多次感染检测，而且可以通过控制器6控制实现多次负压治疗以及多次感染检测的间歇性进行。

具体的，首先还是通过运算器5向控制器6发送指令，控制第一换向阀81使得渗液引流装置1与负压泵4连通，同时开启负压泵4，负压泵4运转将负压传递至创面，并将创面上的渗液20吸入渗液引流装置1，实现负压治疗的效果。负压治疗完成后，待创面析出一定气体后，开始进行感染检测，控制第一换向阀81使得气体检测装置3与负压泵4连通，同时控制第二换向阀82使得气体收集装置2与气体检测装置3连通，将创面析出气体收集至气体收集装置2，进而进入气体检测装置3进行感染监测。检测完成后，控制器6控制第二换向阀82使得纯净起冲洗装置与气体检测装置3连通，将纯净气导入至气体检测装置3中，对气体检测装置3进行冲洗以及清零，至此，一个完整的负压治疗、感染检测、检测清零的过程完成。在检测清零完成后，再次进行负压治疗，依次切换重复，实现多次负压治疗以及多次感染检测的间歇性循环过程。

实施例2

本发明实施例提供负压治疗中创面感染测试方法，包括以下步骤：

抽取待测创面处的渗液进行负压治疗；

收集并检测待测创面释放的待测气体，对检测数据进行记录；

控制负压治疗过程和检测过程交替进行；

根据多次检测过程的检测数据进行运算，判断并预测待测创面的感染情况。

优选的，本方法还包括：

检测负压气路上的负压数据，并根据所述负压数据对负压治疗过程以及监测过程中的负压力进行调节。

优选的，检测负压气路上的负压数据，并根据所述负压数据对负压治疗过程以及监测过程中的负压力进行调节，具体为：

在负压治疗时，获取检测的实际负压值，将所述实际负压值与第一设定压力值进行比较，根据比较结果对负压泵的运转速度进行调节；

在气体检测时，获取检测的实际负压值，将所述实际负压值与第二设定压力值进行比较，根据比较结果对负压泵的运转速度进行调节。

优选的，本方法还包括：

在检测过程完成后进行对气体检测装置进行冲洗及清零；

控制负压治疗过程、检测过程以及冲洗清零过程循环交替进行。

本发明实施例提供的负压治疗中创面感染测试方法，与负压治疗中创面感染测试系统相对应，负压治疗中创面感染测试系统所具备的技术效果，负压治疗中创面感染测试方法同样具备，在此不再赘述。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种负压治疗中创面感染检测系统，其特征在于，包括渗液引流装置、气体收集装置、气体检测装置、负压泵、运算器以及控制器；

所述渗液引流装置设置于待测创面处，所述负压泵通过第一换向阀与所述渗液引流装置连通，并用于抽取待测创面处的渗液至所述渗液引流装置进行负压治疗；

所述气体收集装置设置于待测创面处，所述气体收集装置与所述气体检测装置连通，并用于收集待测创面释放的待测气体；

所述负压泵通过第一换向阀与所述气体检测装置连通，并用于抽取所述待测气体至所述气体检测装置进行检测；

所述运算器与所述气体检测装置电连接，并用于对所述气体检测装置的检测数据进行记录；

所述负压泵的负压气路上设置有压力传感器，所述压力传感器与所述运算器电连接，并用于检测所述负压气路上的负压数据；

所述控制器分别与所述负压泵以及所述第一换向阀电连接，并用于控制负压治疗过程和检测过程交替进行；

所述运算器与所述控制器电连接，并用于根据多次检测过程的检测数据进行运算，判断并预测待测创面的感染情况；

其中，所述控制器具体用于：

控制所述负压泵开启，控制所述第一换向阀换向，将所述渗液引流装置与负压泵连通，抽取待测创面渗出的渗液至所述渗液引流装置进行负压治疗；

负压治疗第一设定时间后，控制所述第一换向阀换向，将所述气体检测装置与负压泵连通，抽取待测创面析出的待测气体至所述气体检测装置进行气体检测；

其中，所述渗液引流装置包括敷料、吸盘、引流管以及渗液收集容器；

所述敷料敷设于待测创面上形成敷料层，所述吸盘置于所述敷料层上，所述吸盘通过所述引流管与所述渗液收集容器连通，所述渗液收集容器通过所述第一换向阀与所述负压泵连通。

2.根据权利要求1所述的负压治疗中创面感染检测系统，其特征在于，所述运算器用于：

在负压治疗时，获取所述压力传感器所检测的实际负压值，将所述实际负压值与第一设定压力值进行比较，根据比较结果向控制器发送调节指令，控制器根据所述调节指令对所述负压泵的运转速度进行调节；

在气体检测时，获取所述压力传感器所检测的实际负压值，将所述实际负压值与第二设定压力值进行比较，根据比较结果向控制器发送调节指令，控制器根据所述调节指令对所述负压泵的运转速度进行调节。

3.根据权利要求1所述的负压治疗中创面感染检测系统，其特征在于，所述气体收集装置包括收集罩、导气管以及处理容器；

所述收集罩置于所述敷料层上，所述收集罩通过所述导气管与所述处理容器连通，所述处理容器与所述气体检测装置连通，并用于滤除所述待测气体中的杂质。

4.根据权利要求3所述的负压治疗中创面感染检测系统，其特征在于，所述收集罩以及所述吸盘均通过密封膜固定于待测创面上。

5.根据权利要求1所述的负压治疗中创面感染检测系统，其特征在于，所述气体检测装置包括测试容器以及用于检测不同种类气体的气体传感器；

所述气体收集装置与所述测试容器连通，所述测试容器通过所述第一换向阀与所述负压泵连通，各所述气体传感器均设置于所述测试容器内，各所述气体传感器分别与所述运算器电连接。

6.根据权利要求1所述的负压治疗中创面感染检测系统，其特征在于，还包括纯净气冲洗装置，所述纯净气冲洗装置以及所述气体收集装置分别通过第二换向阀与所述气体检测装置连通，所述第二换向阀与所述控制器电连接。

7.根据权利要求6所述的负压治疗中创面感染检测系统，其特征在于，所述纯净气冲洗装置包括纯净气源以及气流缓冲器，所述纯净气源与所述气流缓冲器连通，所述气流缓冲器通过所述第二换向阀与所述气体检测装置连通。

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