CN112641418A - 一种可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统 - Google Patents

一种可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112641418A
CN112641418A CN202011407267.4A CN202011407267A CN112641418A CN 112641418 A CN112641418 A CN 112641418A CN 202011407267 A CN202011407267 A CN 202011407267A CN 112641418 A CN112641418 A CN 112641418A
Authority
CN
China
Prior art keywords
perfusion
pressure
control unit
intra
execution unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011407267.4A
Other languages
English (en)
Inventor
谢叻
舒雄鹏
华鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN202011407267.4A priority Critical patent/CN112641418A/zh
Publication of CN112641418A publication Critical patent/CN112641418A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/307—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the urinary organs, e.g. urethroscopes, cystoscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/012—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor characterised by internal passages or accessories therefor
    • A61B1/015—Control of fluid supply or evacuation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/12—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with cooling or rinsing arrangements
    • A61B1/126—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with cooling or rinsing arrangements provided with means for cleaning in-use
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/03—Detecting, measuring or recording fluid pressure within the body other than blood pressure, e.g. cerebral pressure; Measuring pressure in body tissues or organs
    • A61B5/036—Detecting, measuring or recording fluid pressure within the body other than blood pressure, e.g. cerebral pressure; Measuring pressure in body tissues or organs by means introduced into body tracts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/20—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons for measuring urological functions restricted to the evaluation of the urinary system
    • A61B5/201—Assessing renal or kidney functions

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Abstract

本发明提供了一种可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，包括：控制单元以及分别与控制单元相关联的执行单元和人机交互装置；人机交互装置用于接收控制指令，并将控制指令传输至控制单元；控制单元根据控制指令或自身所获信息控制执行单元进行自动补液和/或灌流操作；执行单元同时测量灌流过程中的灌流液压力，并传输至控制单元；控制单元根据灌流液压力计算出肾内压力值；肾内压力值作为控制单元控制执行单元进行灌流操作的自身所获信息。本发明能够实现自动补充灌流液和连续的灌流操作。

Description

一种可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体地，涉及一种软性输尿管镜术过程中的可监测肾内压力的自动灌注内窥镜灌流系统。
背景技术
软性输尿管镜术是泌尿外科的代表性手术之一，在诊断上尿路疾病和治疗泌尿系结石方面发挥着重要作用。该手术充分利用人体自然腔道，避免了在人体上开刀和穿刺，真正做到了微创，把对病人的伤害降到了最低。软性输尿管镜术主要使用输尿管软性内窥镜作为介入设备经尿道和膀胱进入输尿管进行介入微创手术，使用软性内窥镜时，需要不断向内窥镜通道内注水清洗镜头(灌流)，以保证术中视野清晰。
灌流会导致肾内压力增加，过高的肾内压力会致使感染，严重时威胁患者生命安全。目前，临床手术中灌流操作主要依靠注射器人工灌注，或悬挂盐水袋依靠重力灌流，或者利用灌流泵进行灌注。然而这些方式都无法实时监测肾内压力，除此之外，依靠注射器人工灌注需要频繁更换注射器并且导致灌注间歇性中断，悬挂盐水袋或者利用灌流泵进行灌注可控性差，灌流不稳定。
因此，急需开发一种能在术中实时监测肾内压力的连续自动灌流系统，既能避免灌流过程中肾内压力过高又能避免灌流操作的间歇性中断。
经过对现有技术的检索发现：
申请号为201420055134.9的中国实用新型专利提供了一种可测量压力的输尿管导入鞘，该实用新型特制的输尿管导入鞘集成了压力传感器，可以监测肾内压力。然而在导入鞘集成压力传感器会导致其直径变大，不利于其进入狭窄的输尿管。
申请号为201621358217.0的中国实用新型专利提供了一种监测肾内压力的装置，该专利通过膀胱镜将输尿管导管导入到肾盂内，导管另一端通过一次性输液器连接到压力传感器，控制器与传感器连接用于监测和控制肾内压力。但是输尿管导管在膀胱镜通道内部占据了一定的空间，不利于其他手术器械的进入和操作。
申请号为201410420295.8的中国发明专利申请提供了一种肾内压力监测及控制系统，该系统从内窥镜通道置入测压光纤，使用测压光纤测量肾内压力以监测和控制肾内压力。但是该系统的不足之处在于测压光纤占据了内窥镜通道一定的空间，不利于其他手术器械的进入和操作，还会减少灌注流量。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种可监测肾内压力的内窥镜灌流系统。
本发明提供的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，包括：控制单元以及分别与控制单元相关联的执行单元和人机交互装置；其中：
所述人机交互装置用于接收控制指令，并将控制指令传输至所述控制单元；
所述控制单元根据控制指令或自身所获信息控制所述执行单元进行自动补液和/或灌流操作；
所述执行单元同时测量灌流过程中的灌流液压力，并传输至所述控制单元；
所述控制单元根据所述灌流液压力计算出肾内压力值；所述肾内压力值作为所述控制单元控制所述执行单元进行灌流操作的自身所获信息。
优选地，所述执行单元包括：注射装置、自动补液装置和压力传感器；其中：
所述注射装置，用于手术过程中的灌流操作；
所述自动补液装置，用于灌流过程中自动补充注射器内的灌流液；
所述压力传感器，用于测量灌流过程中的灌流液压。
优选地，所述注射装置包括：注射器、直线运动装置、动力发生装置和底座；其中：
所述直线运动装置和动力发生装置分别固定连接于所述底座上，所述动力发生装置连接于所述直线运动装置的后端，所述注射器连接于直线运动装置的前端。
优选地，所述直线运动装置采用丝杆滑块组件，包括丝杆、滑块、针筒槽和芯杆槽；其中：所述丝杆穿过并活动连接于所述滑块，所述滑块与底座侧边的滑轨相配合；所述针筒槽固定安装在底座的一端，所述芯杆槽安装在滑块上，所述芯杆槽随滑块相对于底座做直线运动；
所述动力发生装置包括伺服电机，所述伺服电机安装在底座的另一端，伺服电机的输出轴通过联轴器与所述丝杆连接；所述丝杆和滑块将所述伺服电机的旋转运动转换成滑块的直线运动；
所述注射器的针筒安装在所述针筒槽内，所述注射器的活塞芯杆安装在所述芯杆槽内；在所述伺服电机的作用下，所述注射器的活塞芯杆相对于针筒来回往返地做相对直线运动。
优选地，所述注射装置还包括位置传感器，所述位置传感器安装于所述底座上，用于监测直线运动装置的位置信息，实现直线运动装置的限位保护、自动寻找原点和复位功能；其中，所述位置信息作为控制单元控制执行单元进行灌流操作和/或自动补液操作的自身所获信息。
优选地，所述位置传感装置包括：三个光电开关和一个遮光板；其中：三个所述光电开关有间隔地安装在底座的侧面，所述遮光板安装在所述滑块上；所述光电开关利用所述遮光板对光束的遮挡检测直线运动装置的位置信息。
优选地，所述自动补液装置包括：三通接口、第一输液延长管和第二输液延长管以及第一单向阀和第二单向阀；其中：
所述第一单向阀和第二单向阀分别连接在第一输液延长管和第二输液延长管上，所述第一输液延长管和第二输液延长管的一端分别连接在所述三通接口的两个接口上，并保持所述第一单向阀和第二单向阀相对所述三通接口的流通方向相反；所述注射装置的前端小孔连接在所述三通接口的剩余一接口上；所述第一输液延长管的另一端连接在内窥镜灌流通道上，所述第二输液延长管的另一端连接在生理盐水盛放容器上；所述压力传感器连接在所述第一单向阀和内窥镜灌流通道之间的灌流通道上；当推入注射装置的活塞芯杆时，灌流液经由所述第一输液延长管进入内窥镜灌流通道，实现灌流操作；当拉出注射装置的活塞芯杆时，灌流液从生理盐水盛放容器内经由第二输液延长管流入注射装置，实现补液操作；
所述压力传感器测量所述第一输液延长管内的灌流液压。
优选地，所述执行单元采用一个或多个注射装置以及相应的一个或多个自动补液装置；当注射装置为多个时，多个注射装置结合使用可实现连续的灌流操作。
优选地，所述控制单元包括接收模块和处理模块；其中：
所述接收模块用于接收所述执行单元测得的灌流液压；
所述处理模块根据接收模块接收到的灌流液压，采用预先建立的肾内压力和灌流液压之间的关系模型计算出肾内压力值。
优选地，采用标定压强损失的方法预先建立肾内压力和灌流液压之间的关系模型；其中，肾内压力和灌流液压之间的关系写成如下关系式：
Pprox＝Pir+ΔP
其中，Pprox是压力传感器在第一输液延长管处测得的灌流液压，Pir是需要监测的肾内压力，ΔP是灌流液在灌流通道上的压强损失，与灌流速度、灌流通道直径以及长度有关。
优选地，所述灌流液在灌流通道上的压强损失ΔP通过标定的方式得到，包括：
将软性输尿管镜按手术时的位置摆放好，并将软镜的末端放置在人体肾脏相同水平面处，此时肾内压力Pir为零，所以压力传感器测得的灌流液压Pprox就是在这种手术条件下的压强损失ΔP。
优选地，所述监测肾内压力的内窥镜灌流系统，还包括如下任意一个或任意多个部件：
-肾内压力显示装置，该装置与所述控制单元连接，用于显示输出的肾内压力值；
-报警装置，该装置在肾内压力值超出设定阈值时，用于输出报警信息。
优选地，所述处理模块采用独立部件，或，安装在人机交互装置或肾内压力显示装置上。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下任意一项的有益效果：
监测肾内压力：本发明提供的可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统，能够准确地估计肾内压力，实现了对肾内压力的实时监测；另外由于传感器不进入人体，与人体接触少，有利于手术器材消毒灭菌，节省成本。
连续自动灌流：本发明提供的可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统，使医生不再需要频繁更换注射器，只需通过按钮或其他简单操作就能够实现注射器的快速自动补液，在本发明的一些实施例中，甚至可以在灌流的同时进行自动补液，实现了术中的连续灌流。
精确控制灌流：本发明提供的可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统使用灵活，能够根据医生的输入指令控制准确控制灌流液体积和灌流速度。
操作简单、稳定性好：本发明提供的可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统，使用简单，医生不需要手推注射器，只需通过按钮或脚踏板等简单操作就可以实现自动灌流操作，有助于减轻医生的劳动强度；相较于人工手动灌流操作，稳定性更好。
适用范围广：本发明提供的可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统，不需要对侵入人体的任何现有手术器械(输尿管导入鞘和软性输尿管镜等)的工作方式进行改变，也不需要占用现有的手术通道，进一步扩大了该系统的使用范围。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一优选实施例提供的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统中执行单元的结构示意图；
图2为本发明另一优选实施例的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统中执行单元的结构示意图；
图3为本发明图2实施例中执行单元的连接管路示意框图；
图4为本发明另一优选实施例的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统中执行单元的结构示意图；
图5为本发明上述优选实施例的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统执行单元中的注射装置结构示意图；
图6为本发明一优选实施例的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统的系统结构示意图。
图中：1为内窥镜灌流通道，2为执行单元，3为控制单元，4为肾内压力显示装置，5为人机交互装置，6为医生；20(包括20a和20b)为注射装置，21(包括21a和21b)和23(包括23a和23b)为单向阀(其中图3所示的箭头表明单向阀控制的灌流液流向)，22(包括22a和22b)为三通接口，24(包括24a和24b)和27(包括27a和27b)为输液延长管，25为压力传感器，26为生理盐水盛放容器；200为注射器，201为针筒槽，202为芯杆槽，203为联轴器，204为伺服电机，205为丝杆，206为遮光板，207为光电开关，208为滑块，209为底座。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供了一种可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，该系统兼具自动灌流操作和自动补充灌流液的功能。
该实施例提供的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，如图6所示，可以包括：控制单元3以及分别与控制单元3相关联的执行单元2和人机交互装置5；其中：
人机交互装置5用于接收控制指令，并将控制指令传输至控制单元3；
控制单元3根据控制指令或自身所获信息控制执行单元2进行补液及灌流(灌流速度和灌流流量)操作；
执行单元2同时测量灌流过程中的灌流液压力，并传输至控制单元3；
控制单元3根据灌流液压力计算出肾内压力值。
进一步地，肾内压力值作为控制单元3控制执行单元2进行灌流操作的自身所获信息。
作为该实施例的一优选实施例，可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，还可以包括如下任意一个或任意多个部件：
-肾内压力显示装置4，该装置与控制单元3连接，用于显示输出的肾内压力值；
-报警装置，该装置在肾内压力值超出设定阈值时，用于输出报警信息。
作为该实施例的一优选实施例，如图1所示，执行单元2可以包括：注射装置20、自动补液装置和压力传感器25；其中：
注射装置20，用于手术过程中的灌流操作；
自动补液装置，用于灌流过程中自动补充注射器内的灌流液；
压力传感器25，用于测量灌流过程中的灌流液压。
作为该实施例的一优选实施例，注射装置20的结构如图5所示，可以包括：注射器200、直线运动装置、动力发生装置和底座209，直线运动装置和动力发生装置分别固定连接于底座209上，动力发生装置连接于直线运动装置的后端，注射器200连接于直线运动装置的前端。
作为该实施例的一优选实施例，直线运动装置为安装在底座209上的滑动组件，所述滑动组件包括如下任意一种形式：
丝杆滑块组件；
曲柄滑块组件；
齿轮齿条组件；
单轴机器人组件；
直线致动器组件。
作为该实施例的一优选实施例，动力发生装置为安装在底座209上的驱动部件，所述驱动部件包括如下任意一种形式：
伺服电机；
步进电机；
气动或液压驱动部件。
作为该实施例的一具体应用实例，直线运动装置可以采用丝杆滑块组件，包括丝杆205、滑块208、针筒槽201和芯杆槽202；其中，丝杆205穿过并活动连接于滑块208，滑块208与底座209侧边的滑轨相配合；针筒槽201固定安装在底座209的一端，芯杆槽202安装在滑块208上，芯杆槽202随滑块208相对于底座209做直线运动；
动力发生装置可以包括伺服电机204，该伺服电机204安装在底座209的另一端，伺服电机204的输出轴通过联轴器203与丝杆205连接；丝杆205和滑块208将伺服电机204的旋转运动转换成滑块208的直线运动；
注射器200的针筒安装在针筒槽201内，注射器200的活塞芯杆安装在芯杆槽202内；在伺服电机204的作用下，注射器200的活塞芯杆相对于针筒来回往返地做相对直线运动。
作为该实施例的一优选实施例，注射装置20还可以包括位置传感器，该位置传感器安装于底座209上，用于监测直线运动装置的位置信息，实现直线运动装置的限位保护、自动寻找原点和复位功能。
进一步地，位置信息作为控制单元3控制执行单元2进行灌流操作和/或自动补液操作的自身所获信息。
作为该实施例的一优选实施例，位置传感装置可以采用任意一种形式：
光电传感器；
触碰传感器；
距离传感器。
作为该实施例的一具体应用实例，位置传感装置可以采用光电传感器，包括：三个光电开关207和一个遮光板206；其中：三个光电开关207有间隔地安装在底座209的侧面，遮光板206安装在滑块208上；光电开关207利用遮光板206对光束的遮挡检测直线运动装置的位置信息。
作为该实施例的一优选实施例，自动补液装置可以包括：三通接口22、第一输液延长管24和第二输液延长管27以及第一单向阀23和第二单向阀21；第一单向阀23和第二单向阀21分别连接在第一输液延长管24和第二输液延长管27上，第一输液延长管24和第二输液延长管27的一端分别连接在三通接口22的两个接口上，并保持第一单向阀23和第二单向阀21相对三通接口22的流通方向相反；注射装置20的前端小孔连接在三通接口22的剩余一接口上；第一输液延长管24的另一端连接在内窥镜灌流通道1上，第二输液延长管27的另一端连接在生理盐水盛放容器26上；压力传感器25连接在第一单向阀23和内窥镜灌流通道1之间的灌流通道上；当推入注射装置20的活塞芯杆时，灌流液经由第一输液延长管24进入内窥镜灌流通道1，实现灌流操作；当拉出注射装置20的活塞芯杆时，灌流液从生理盐水盛放容器26内经由第二输液延长管27流入注射装置20，实现自动补液操作。压力传感器25测量第一输液延长管24内的灌流液压。
作为该实施例的一优选实施例，执行单元2可以采用一个或多个注射装置20以及相应的一个或多个自动补液装置进行灌流操作和吸水操作如图2和图3所示；当注射装置20为多个时，多个注射装置20之间交替进行灌流操作和补液操作。
作为该实施例的一优选实施例，控制单元3包括接收模块和处理模块；其中：
接收模块用于接收执行单元2中压力传感器25测得的灌流液压；处理模块根据接收模块接收到的灌流液压，采用预先建立的肾内压力和灌流液压之间的关系模型计算出肾内压力值。
作为该实施例的一优选实施例，肾内压力和灌流液压之间的关系模型可以通过物理模型方法、实验方法、数据驱动方法等一种或多种方法预先建立。
作为该实施例的一具体应用实例，采用标定压强损失的方法预先建立肾内压力和灌流液压之间的关系模型；其中，肾内压力和灌流液压之间的关系可以写成如下关系式：
Pprox＝Pir+ΔP
其中，Pprox是压力传感器25在第一输液延长管24处测得的灌流液压，Pir是需要监测的肾内压力，ΔP是灌流液在灌流通道上的压强损失，与灌流速度、灌流通道直径以及长度有关。
在一具体应用实例中，ΔP通过标定的方式得到。
在一具体应用实例中，标定方式可以是，在手术之前，将软性输尿管镜按手术时的位置摆放好，并将软镜的末端放置在人体肾脏同一水平面处，此时肾内压力Pir为零，所以压力传感器25测得的灌流液压Pprox就是在这种手术条件下的压强损失ΔP。
值得注意的是，当灌流速度改变或者在灌流通道内部插入光纤或者其他手术器械时，需要重新标定压强损失。
作为该实施例的一优选实施例，处理模块可以是独立的计算设备，比如单片机、树莓派、手持计算设备或者微型计算机，其中安装有数据处理程序模块；也可以是安装在肾内压力显示装置4或人机交互装置5上的数据处理程序模块。
下面结合附图对本发明上述实施例所提供的技术方案进一步描述如下。
如图1和图6所示，本发明上述实施例所提供的可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统，首先医生6通过人机交互装置5输入指令，人机交互装置5再将指令传输给控制单元3，控制单元3再控制执行单元2以实现医生6需要的灌流速度和灌流流量；执行单元2可以测量灌流过程中的灌流液压力，并将灌流液压传输给控制单元3；控制单元3根据已有的模型或者程序计算出肾内压力值，并通过肾内压力显示装置4将肾内压力值实时显示出来，当肾内压力超出预设值时，压力显示装置4会发出预警，警示医生6；医生6观察到肾内压力显示装置4上的肾内压力或者警示信号后，进行决策，再次通过人机交互装置5输入控制指令，以实现将肾内压力控制在合理水平。在本发明的部分实施例中，控制单元22还可以根据自身计算出的肾内压力值自动控制执行单元2以实现将肾内压力控制在一定范围之内。
在本发明部分实施例中，执行单元2与控制单元3之间、肾内压力显示装置4与控制单元3之间、人机交互装置5与控制单元3之间可以通过包括且不限于电连接、WiFi连接和5G连接等方式进行连接；肾内压力显示装置4的预警方式可以采用多种方式，比如语音播报预警、蜂鸣预警、声光预警等任意方式；人机交互装置5可以是按钮开关、脚踏开关、触控屏幕或微型电脑等；肾内压力显示装置4和人机交互装置5可以合并成为一体，或者控制单元3和人机交互装置5可以合并成为一体，或者控制单元3和肾内压力显示装置4、人机交互装置5可以合并在一起。
在本发明部分实施例中，如图1所示，注射器200内的灌流液的自动补充需要一段时间，在这段时间内，灌流操作无法正常进行，这必将造成灌流操作的间歇性中断。为解上述问题，在本发明一些优选实施例中，执行单元2采用多套(例如两套)注射装置20和多套(例如两套)自动补液装置，如图2和图3所示。下面以图3所示为例进行简要说明：当注射装置20a进行灌流操作时，灌流液经输液延长管24a进入内窥镜灌流通道1；注射装置20b可以同时自动补液，灌流液经输液延长管27b进入注射装置20b中的注射器，直至补液操作结束；当注射装置20a中的灌流液用完后，注射装置20b立即接替执行灌流操作，同时注射装置20a开始自动补液。如此反复，可以在手术过程中实现连续的灌流操作。
另外，如图4所示，为本发明一优选实施例中执行单元的另一实施例，该优选实施例也能实现连续的灌流操作，相较于上一个优选实施例，如图2和图3所示，该优选实施例使用更少的零部件，大大降低了设备成本。下面以图4所示为例，进行简要说明：底座209的两端分别安装有一只针筒槽201，滑块208上安装有一只芯杆槽202；注射装置20a和20b的注射器的针筒分别安装在上述两只针筒槽上，芯杆末端均安装在上述芯杆槽上；自动补液装置由三通接口22a(22b)、输液延长管24a(24b)和27a(27b)、单向阀23a(23b)和21a(21b)组成，单向阀23a(23b)和21a(21b)分别连接在输液延长管24a(24b)和27a(27b)，输液延长管24a(24b)和27a(27b)的一端分别连接在三通接口22a(22b)上，并保持单向阀23a(23b)和21a(21b)相对三通接口22a(22b)的流通方向相反，注射器的前端小孔连接在三通接口22a(22b)的剩余一接口上。下面简要介绍其工作原理：当滑块208做直线运动，注射装置20a的注射器活塞芯杆被推入针筒时，灌流液经输液延长管24a进入内窥镜灌流通道1，与此同时，注射装置20b的注射器活塞芯杆必将被拉出针筒，灌流液经输液延长管27b进入注射装置20b中的注射器，即注射装置20a进行灌流操作时，注射装置20b同时进行自动补液操作；当注射装置20a中的灌流液用完时，注射装置20b中的灌流液也将被同时注满并立即接替执行灌流操作，同时，注射装置20a将接替执行自动补液。如此反复，可以在手术过程中实现无间歇性中断的灌流操作。
在本发明部分实施例中，注射装置20可以使用任意形式的能够进行液体注射的注射器200，压力传感器25在体外可以通过不限于本发明提供的方式测量灌流过程中的灌流液压。在本发明部分实施例中，如图5所示，直线运动装置、动力发生装置在底座209上的安装位置和方式可以根据实际情况做出适当调整，注射器200的安装方式也可以根据实际需要做出一定的调整，均属于本发明专利的保护范围之内。
在本发明部分实施例中，注射装置20在上述实施例的基础上进一步增加了位置传感装置，用于监测直线运动装置的位置信息，实现直线运动装置的限位保护、自动寻找原点和复位功能。位置传感装置一般安装在底座209上。在本实施例中，位置传感装置由三个光电开关207和一个遮光板206组成：三个光电开关207有间隔地安装在底座209的侧面，遮光板206安装在滑块208上。光电开关207利用遮光板206对光束的遮挡检测直线运动装置的位置信息。位置传感装置包括但不限于光电开关，触碰开关以及距离传感器等。
本发明上述实施例提供的可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统，能够实现肾内压力的实时监测和注射装置的自动补液。需要说明的是，内窥镜灌流系统可单独使用，也可和其他手术设备一起使用。
下面结合本发明上述实施例提供的技术方案，对本发明上述实施例提供的系统的的工作过程进一步描述如下。
本发明上述实施例提供的系统，其工作过程，可以包括如下步骤：
步骤1，灌流系统控制单元3的标定
由于本发明上述实施例并没有直接测量肾内压力，而是通过压力传感器25测量灌流液压，因此需要预先建立肾内压力与灌流液压之间的关系模型，并将确定好的对应关系应用于控制单元3的处理模块中；本发明上述实施例采用压强损失标定方法。
步骤2，术前准备工作：
按照手术器械消毒灭菌要求，对执行单元2中的非一次性器械进行消毒灭菌；然后按照图1或图2或图3或图4所示的结构示意图，依次连接好输液延长管、单向阀、注射器、压力传感器等工作器械；启动控制单元3的初始化程序，初始化内窥镜灌流系统，排尽灌流管道内部的空气；检查系统程序是否正常运行：运行控制单元3的工作程序，输入指令，向外拉出注射器200的活塞芯杆，灌流液从生理盐水盛放容器26内经由第二输液延长管27进入注射器200，执行补液操作，或者，向内推入注射器200的活塞芯杆，灌流液从注射器200内经由第一输液延长管24进入内窥镜灌流通道1，执行灌流操作；
步骤3，术中灌流：
手术过程中，医生6根据需要通过人机交互装置5输入控制指令，比如灌流启停、灌流速度和灌流流量等，控制单元3接收到相应指令后控制执行单元2进行灌流操作，从而使灌流参数符合医生6的要求；执行单元2通过压力传感器25测量灌流液压，并将灌流液压传输给控制单元3计算出肾内压力；控制单元3将肾内压力传输给肾内压力显示装置4；医生6从肾内压力显示装置4上获取到肾内压力信息后，根据手术情况进行决策，并通过人机交互装置5给控制单元3发出控制指令，调整灌流，将肾内压力控制在合理范围之内；当然，在本发明部分实施例中，控制单元3还可以根据处理模块计算出的肾内压力直接反馈控制执行单元2，保持肾内压力在一定范围之内，而医生6只需监控系统以应对紧急情况。当注射器200内部的灌流液耗尽时，医生6可以通过人机交互装置5输入控制指令，让执行单元2执行补液操作并切换至另一注射装置继续执行灌流操作，或者，控制单元3也可以根据直线运动装置的位置信息自动控制执行单元2执行以上操作；重复执行以上操作直至手术结束。
本发明上述实施例提供的可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统，可以实现准确的肾内压力监测和自动补充注射装置内灌流液，在本发明的一些实施例中，还可以避免灌流操作的间歇性中断。相比于现有的其他技术，本发明的内窥镜灌流系统更加安全，适用范围更广，并且使用方法简单，可控性更强。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，其特征在于，包括：控制单元以及分别与控制单元相关联的执行单元和人机交互装置；其中：
所述人机交互装置用于接收控制指令，并将控制指令传输至所述控制单元；
所述控制单元根据控制指令或自身所获信息控制所述执行单元进行自动补液和/或灌流操作；
所述执行单元同时测量灌流过程中的灌流液压力，并传输至所述控制单元；
所述控制单元根据所述灌流液压力计算出肾内压力值；所述肾内压力值作为所述控制单元控制所述执行单元进行灌流操作的自身所获信息。
2.根据权利要求1所述的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，其特征在于，包括如下任意一项或任意多项特征：
-所述执行单元包括：注射装置、自动补液装置和压力传感器；其中：
所述注射装置，用于手术过程中的灌流操作；
所述自动补液装置，用于灌流过程中自动补充注射器内的灌流液；
所述压力传感器，用于测量灌流过程中的灌流液压；
-所述控制单元包括：接收模块和处理模块；其中：
所述接收模块用于接收所述执行单元测得的灌流液压；
所述处理模块根据接收模块接收到的灌流液压，采用预先建立的肾内压力和灌流液压之间的关系模型计算出肾内压力值。
3.根据权利要求2所述的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，其特征在于，包括如下任意一项或任意多项特征：
-所述注射装置包括：注射器、直线运动装置、动力发生装置和底座；其中：
所述直线运动装置和动力发生装置分别固定连接于所述底座上，所述动力发生装置连接于所述直线运动装置的后端，所述注射器连接于直线运动装置的前端；
-所述自动补液装置包括：三通接口、第一输液延长管和第二输液延长管以及第一单向阀和第二单向阀；其中：
所述第一单向阀和第二单向阀分别连接在第一输液延长管和第二输液延长管上，所述第一输液延长管和第二输液延长管的一端分别连接在所述三通接口的两个接口上，并保持所述第一单向阀和第二单向阀相对所述三通接口的流通方向相反；所述注射装置的前端小孔连接在所述三通接口的剩余一接口上；所述第一输液延长管的另一端连接在内窥镜灌流通道上，所述第二输液延长管的另一端连接在生理盐水盛放容器上；所述压力传感器连接在所述第一单向阀和内窥镜灌流通道之间的灌流通道上；当推入注射装置的活塞芯杆时，灌流液经由所述第一输液延长管进入内窥镜灌流通道，实现灌流操作；当拉出注射装置的活塞芯杆时，灌流液从生理盐水盛放容器内经由第二输液延长管流入注射装置，实现补液操作；
所述压力传感器测量所述第一输液延长管内的灌流液压。
4.根据权利要求3所述的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，其特征在于，所述直线运动装置采用丝杆滑块组件，包括丝杆、滑块、针筒槽和芯杆槽；其中：所述丝杆穿过并活动连接于所述滑块，所述滑块与底座侧边的滑轨相配合；所述针筒槽固定安装在底座的一端，所述芯杆槽安装在滑块上，所述芯杆槽随滑块相对于底座做直线运动；
所述动力发生装置包括伺服电机，所述伺服电机安装在底座的另一端，伺服电机的输出轴通过联轴器与所述丝杆连接；所述丝杆和滑块将所述伺服电机的旋转运动转换成滑块的直线运动；
所述注射器的针筒安装在所述针筒槽内，所述注射器的活塞芯杆安装在所述芯杆槽内；在所述伺服电机的作用下，所述注射器的活塞芯杆相对于针筒来回往返地做相对直线运动。
5.根据权利要求3所述的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，其特征在于，所述注射装置还包括位置传感器，所述位置传感器安装于所述底座上，用于监测直线运动装置的位置信息，实现直线运动装置的限位保护、自动寻找原点和复位功能；其中，所述位置信息作为控制单元控制执行单元进行灌流操作和/或自动补液操作的自身所获信息。
6.根据权利要求5所述的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，其特征在于，所述位置传感装置包括：三个光电开关和一个遮光板；其中：三个所述光电开关有间隔地安装在底座的侧面，所述遮光板安装在所述滑块上；所述光电开关利用所述遮光板对光束的遮挡检测直线运动装置的位置信息。
7.根据权利要求2所述的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，其特征在于，所述执行单元采用一个或多个注射装置以及相应的一个或多个自动补液装置；当注射装置为多个时，多个注射装置之间结合使用实现连续的灌流操作。
8.根据权利要求2所述的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，其特征在于，采用标定压强损失的方法预先建立肾内压力和灌流液压之间的关系模型；其中，肾内压力和灌流液压之间的关系写成如下关系式：
Pprox＝Pir+ΔP
其中，Pprox是压力传感器在第一输液延长管处测得的灌流液压，Pir是需要监测的肾内压力，ΔP是灌流液在灌流通道上的压强损失，与灌流速度、灌流通道直径以及长度有关；
所述灌流液在灌流通道上的压强损失ΔP通过标定的方式得到，包括：
将软性输尿管镜按手术时的位置摆放好，并将软镜的末端放置在人体肾脏相同水平面处，此时肾内压力Pir为零，所以压力传感器测得的灌流液压Pprox就是在这种手术条件下的压强损失ΔP。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，其特征在于，所述监测肾内压力的内窥镜灌流系统，还包括如下任意一个或任意多个部件：
-肾内压力显示装置，该装置与所述控制单元连接，用于显示输出的肾内压力值；
-报警装置，该装置在肾内压力值超出设定阈值时，用于输出报警信息。
10.根据权利要求9所述的可监测肾内压力的内窥镜灌流系统，其特征在于，所述处理模块采用独立部件，或，安装在人机交互装置或肾内压力显示装置上。
CN202011407267.4A 2020-12-04 2020-12-04 一种可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统 Pending CN112641418A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011407267.4A CN112641418A (zh) 2020-12-04 2020-12-04 一种可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011407267.4A CN112641418A (zh) 2020-12-04 2020-12-04 一种可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112641418A true CN112641418A (zh) 2021-04-13

Family

ID=75350716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011407267.4A Pending CN112641418A (zh) 2020-12-04 2020-12-04 一种可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112641418A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023061498A1 (zh) * 2021-10-15 2023-04-20 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种用于腔镜系统的灌流系统、工作方法和电子设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201775829U (zh) * 2010-07-01 2011-03-30 广州市亿福迪医疗器械有限公司 室外氯胺酮麻醉装置
CN102247638A (zh) * 2011-04-12 2011-11-23 四川大学 基于血流动力学的预测自适应推药装置
CN104739520A (zh) * 2015-04-20 2015-07-01 匡仁锐 医用灌注泵的控制方法及使用该方法的系统
CN105664289A (zh) * 2015-12-31 2016-06-15 深圳麦科田生物医疗技术有限公司 一种注射泵
US20190070364A1 (en) * 2017-09-07 2019-03-07 URO-1, Inc. Incremental syringe
CN210902947U (zh) * 2019-07-26 2020-07-03 王滕滕 内镜用灌注装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201775829U (zh) * 2010-07-01 2011-03-30 广州市亿福迪医疗器械有限公司 室外氯胺酮麻醉装置
CN102247638A (zh) * 2011-04-12 2011-11-23 四川大学 基于血流动力学的预测自适应推药装置
CN104739520A (zh) * 2015-04-20 2015-07-01 匡仁锐 医用灌注泵的控制方法及使用该方法的系统
CN105664289A (zh) * 2015-12-31 2016-06-15 深圳麦科田生物医疗技术有限公司 一种注射泵
US20190070364A1 (en) * 2017-09-07 2019-03-07 URO-1, Inc. Incremental syringe
CN210902947U (zh) * 2019-07-26 2020-07-03 王滕滕 内镜用灌注装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023061498A1 (zh) * 2021-10-15 2023-04-20 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种用于腔镜系统的灌流系统、工作方法和电子设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014147366A (ru) Введение лекарственных средств с измерением давления и прерывистым потоком для идентификации наполненных текучей средой анатомических пространств и для обеспечения в них инъекции
CN103767744A (zh) 医用灌注吸引平台
CN112353352B (zh) 一种非接触式监测肾内压力的内窥镜灌流系统
CN104739520B (zh) 医用灌注泵的控制方法及使用该方法的系统
CN110694133B (zh) 医用灌洗系统的控制方法
CN103691047B (zh) 一种红外脉冲激光诱导射流发生器
BRPI0921702A2 (pt) suprimento automático de unidade de pressurização de um dispositivo de injeção de fluido médico com fluido
CN112641418A (zh) 一种可监测肾内压力的自动内窥镜灌流系统
CN111803764A (zh) 一种介入科用造影剂推注器
CN203776946U (zh) 医用灌注吸引平台
CN113521434A (zh) 一种高压注射系统及方法
CN117379630B (zh) 一种介入手术液体注射和球囊扩张通用控制装置
CN110585574A (zh) 一种妇科阴道清洗送药控制系统
US20110190710A1 (en) Therapeutic fluid injection device
JP2020505162A (ja) カテーテルを自動的に通気して充填するための装置及び方法
CN204863067U (zh) 内窥镜
CN212973042U (zh) 一种超声介入治疗穿刺针定位发射器
JP3243103B2 (ja) 血糖値の制御装置
CN204542392U (zh) 医用灌注泵系统
CN2875449Y (zh) 胆石溶解仪
CN205359423U (zh) 带压力感受器的双通道输尿管肾镜
CN204016496U (zh) 一种对内腔镜手术中冲洗液吸收和出血的检测控制系统
CN220142395U (zh) 一种配合导尿管联合应用的注射装置
CN217391291U (zh) 一种造影手术用器械总成
CN218046160U (zh) 一种血管手术用通路总成

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination