CN113058090A - 医疗器具运行状态分析系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医疗器具运行状态分析系统，包括：体内测量机构，与人工肺的发送氧合前血体的输血管体连接，用于对氧合前血体的血氧饱和度进行即时测量，以获得并输出相应的体内饱和度；所述体内测量机构还用于对氧合前血体的流速进行即时测量，以获得并输出相应的氧合前流速；体外测量机构，与人工肺的发送氧合后血体的输血管体连接，用于对氧合后血体的血氧饱和度进行即时测量。本发明还涉及一种医疗器具运行状态分析方法。本发明的医疗器具运行状态分析系统及方法运行智能、安全有效。由于能够基于体内血氧饱和度和体外血氧饱和度的差值确定对应的驱动泵的实时转速，从而避免体内血液饱和度产生剧烈变化，同时提升了驱动泵的利用率。

Description

医疗器具运行状态分析系统及方法

技术领域

本发明涉及医疗器具领域，尤其涉及一种医疗器具运行状态分析系统及方法。

背景技术

医疗器具是指单独或者组合使用于人体的仪器、设备、器具、材料或者其他物品，也包括所需要的软件。对于人体体表及体内的治疗效果不是通过药理学、免疫学或者代谢的手段来获得，而是医疗器械产品起到了一定的辅助作用。在使用期间，旨在达到下列预期目的：对疾病的预防、诊断、治疗、监护、缓解；对损伤或者残疾的诊断、治疗、监护、缓解、补偿；对解剖或者生理过程的研究、替代、调节；妊娠控制。

广义的医疗器具包括医疗器械，家用医疗器具，而专业的医疗器具则不包括家用医疗器具器械。可见他们是紧密相联的同时，也是一种包含关系，细微的区别也是不难看出的。

大型医疗器具的维修、维护、设备的安装和设备报废都是医院中设备科的主要任务之一，直接关系到仪器使用的安全性，关系到临床医疗器具的检查、检测的有效性，关系到整个医院医疗工作的协作性和连续性。

发明内容

为了解决现有技术中的相关技术问题，本发明提供了一种医疗器具运行状态分析系统及方法，能够基于体内血氧饱和度和体外血氧饱和度的差值确定对应的驱动泵的实时转速，从而避免体内血液饱和度产生剧烈变化，同时提升驱动泵的利用率。

为此，本发明需要具备以下两处重要的发明点：

(1)对人工肺使用场景中的体内血氧饱和度和体外血氧饱和度进行测量，基于二者的差值确定对应的驱动泵的实时转速，以使得驱动泵的实时转速与所述差值匹配；

(2)基于体内血氧饱和度和体外血氧饱和度的差值确定驱动泵的实时转速包括：所述差值越大，确定的所述驱动泵的实时转速越快，从而提高驱动泵的利用率，使得人体的血液饱和度达到相对均衡的高饱和度数值。

根据本发明的一方面，提供了一种医疗器具运行状态分析系统，所述系统包括：

体内测量机构，与人工肺的发送氧合前血体的输血管体连接，用于对氧合前血体的血氧饱和度进行即时测量，以获得并输出相应的体内饱和度；

所述体内测量机构还用于对氧合前血体的流速进行即时测量，以获得并输出相应的氧合前流速；

体外测量机构，与人工肺的发送氧合后血体的输血管体连接，用于对氧合后血体的血氧饱和度进行即时测量，以获得并输出相应的体外饱和度；

所述体外测量机构还用于对氧合后血体的流速进行即时测量，以获得并输出相应的氧合后流速；

凝血报警机构，分别与所述体内测量机构和所述体外测量机构连接，用于在所述氧合前流速低于最低血体流速时，发出引流量不足信号，否则，发出引流量充足信号；

驱动泵，分别与发送氧合前血体的输血管体和发送氧合后血体的输血管体连接，用于驱动发送氧合前血体的输血管体和发送氧合后血体的输血管体内的血体的流动；

速率调节机构，分别与所述体内测量机构、所述体外测量机构和所述驱动泵连接，用于计算所述体外饱和度减去所述体内饱和度后获得的差值，并基于所述差值确定所述驱动泵的实时转速；

其中，所述速率调节机构用于控制所述驱动泵以使得其当前转速与所述实时转速相同；

其中，所述凝血报警机构还用于在所述氧合后流速低于最低血体流速时，发出送流量不足信号，否则，发出送流量充足信号。

根据本发明的另一方面，还提供了一种医疗器具运行状态分析方法，所述方法包括：

使用体内测量机构，与人工肺的发送氧合前血体的输血管体连接，用于对氧合前血体的血氧饱和度进行即时测量，以获得并输出相应的体内饱和度；

所述体内测量机构还用于对氧合前血体的流速进行即时测量，以获得并输出相应的氧合前流速；

使用体外测量机构，与人工肺的发送氧合后血体的输血管体连接，用于对氧合后血体的血氧饱和度进行即时测量，以获得并输出相应的体外饱和度；

所述体外测量机构还用于对氧合后血体的流速进行即时测量，以获得并输出相应的氧合后流速；

使用凝血报警机构，分别与所述体内测量机构和所述体外测量机构连接，用于在所述氧合前流速低于最低血体流速时，发出引流量不足信号，否则，发出引流量充足信号；

使用驱动泵，分别与发送氧合前血体的输血管体和发送氧合后血体的输血管体连接，用于驱动发送氧合前血体的输血管体和发送氧合后血体的输血管体内的血体的流动；

使用速率调节机构，分别与所述体内测量机构、所述体外测量机构和所述驱动泵连接，用于计算所述体外饱和度减去所述体内饱和度后获得的差值，并基于所述差值确定所述驱动泵的实时转速；

其中，所述速率调节机构用于控制所述驱动泵以使得其当前转速与所述实时转速相同；

其中，所述凝血报警机构还用于在所述氧合后流速低于最低血体流速时，发出送流量不足信号，否则，发出送流量充足信号。

本发明的医疗器具运行状态分析系统及方法运行智能、安全有效。由于能够基于体内血氧饱和度和体外血氧饱和度的差值确定对应的驱动泵的实时转速，从而避免体内血液饱和度产生剧烈变化，同时提升了驱动泵的利用率。

具体实施方式

下面将对本发明的医疗器具运行状态分析系统及方法的实施方案进行详细说明。

人体呼吸系统从外界空气中吸入氧，使氧气进入肺部血液，再运输到身体各部分使用。另一方面，肺部血液里的二氧化碳则渗透到气泡里，再排出体外。吸入的气体，顺着支气管在肺叶里的各级分支，到达支气管最细的分支末端形成的肺泡。肺泡是细支气管末端的球状小囊，每个肺约有三亿个肺泡，其总面积约等于一个网球场的大小，它们在把氧气供应给血液以及排出无用的二氧化碳的过程中起着关键作用。肺泡外面包绕着丰富的毛细血管。肺泡壁和毛细血管壁都是一层扁平的上皮细胞，吸气时，空气中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液；同时，血液中的二氧化碳也透过这毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡，然后随着呼气的过程排出体外。

人工肺又名氧合器或气体交换器，是一种代替人体肺脏排出二氧化碳、摄取氧气，进行气体交换的人工器官。以往仅应用于心脏手术的体外循环，需和血泵配合称为人工心肺机。70年代初，已将人工肺作为一个单独的人工器官进行研究。因它可以不用血泵而进行部分呼吸支持，并且有植入性人工肺的实验报告。因此，美国人工脏器学会(ASAIO)每年均有专门小组讨论人工肺的进展。

目前用于心脏手术的人工肺大部采用一次使用的附有热交换装置的鼓泡式人工肺。该式人工肺己趋成熟在国内外得到广泛应用。随着工业化的发展，肺部疾患愈来愈多，人工肺在肺部疾病中的应用亦愈显重要。人工肺的研制成功，特别是近十余年来膜式人工肺的问世，为解决呼吸功能衰竭又开辟了一条新的途径。

现有技术中的人工肺设备无法基于患者体内血氧饱和度和体外血氧饱和度的差值确定对应的驱动泵的实时转速，导致无法避免体内血液饱和度产生剧烈变化。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种医疗器具运行状态分析系统及方法，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的医疗器具运行状态分析系统包括：

体内测量机构，与人工肺的发送氧合前血体的输血管体连接，用于对氧合前血体的血氧饱和度进行即时测量，以获得并输出相应的体内饱和度；

所述体内测量机构还用于对氧合前血体的流速进行即时测量，以获得并输出相应的氧合前流速；

体外测量机构，与人工肺的发送氧合后血体的输血管体连接，用于对氧合后血体的血氧饱和度进行即时测量，以获得并输出相应的体外饱和度；

所述体外测量机构还用于对氧合后血体的流速进行即时测量，以获得并输出相应的氧合后流速；

凝血报警机构，分别与所述体内测量机构和所述体外测量机构连接，用于在所述氧合前流速低于最低血体流速时，发出引流量不足信号，否则，发出引流量充足信号；

驱动泵，分别与发送氧合前血体的输血管体和发送氧合后血体的输血管体连接，用于驱动发送氧合前血体的输血管体和发送氧合后血体的输血管体内的血体的流动；

速率调节机构，分别与所述体内测量机构、所述体外测量机构和所述驱动泵连接，用于计算所述体外饱和度减去所述体内饱和度后获得的差值，并基于所述差值确定所述驱动泵的实时转速；

其中，所述速率调节机构用于控制所述驱动泵以使得其当前转速与所述实时转速相同；

其中，所述凝血报警机构还用于在所述氧合后流速低于最低血体流速时，发出送流量不足信号，否则，发出送流量充足信号。

接着，继续对本发明的医疗器具运行状态分析系统的具体结构进行进一步的说明。

所述医疗器具运行状态分析系统中还可以包括：

血压辨识设备，设置在使用人工肺的人体的躯干上，用于对所述人体的当前血压进行辨识。

所述医疗器具运行状态分析系统中还可以包括：

第一上报机构，与所述血压辨识设备连接，用于在接收到的人体的当前血压不在预设血压范围时，执行相应的血压报警信号的上报动作。

所述医疗器具运行状态分析系统中还可以包括：

心率检测设备，设置在使用人工肺的人体的躯干上，用于对所述人体的当前心率进行辨识。

所述医疗器具运行状态分析系统中还可以包括：

第二上报机构，与所述心率检测设备连接，用于在接收到的人体的当前心率不在预设心率范围时，执行相应的心率报警信号的上报动作；

其中，所述第一上报机构和所述第二上报机构共用同一无线通信接口，以将所述血压报警信号或所述心率报警信号通过所述无线通信接口发送给医护管理平台的服务器处。

根据本发明实施方案示出的医疗器具运行状态分析方法包括：

使用体内测量机构，与人工肺的发送氧合前血体的输血管体连接，用于对氧合前血体的血氧饱和度进行即时测量，以获得并输出相应的体内饱和度；

所述体内测量机构还用于对氧合前血体的流速进行即时测量，以获得并输出相应的氧合前流速；

使用体外测量机构，与人工肺的发送氧合后血体的输血管体连接，用于对氧合后血体的血氧饱和度进行即时测量，以获得并输出相应的体外饱和度；

所述体外测量机构还用于对氧合后血体的流速进行即时测量，以获得并输出相应的氧合后流速；

使用凝血报警机构，分别与所述体内测量机构和所述体外测量机构连接，用于在所述氧合前流速低于最低血体流速时，发出引流量不足信号，否则，发出引流量充足信号；

使用驱动泵，分别与发送氧合前血体的输血管体和发送氧合后血体的输血管体连接，用于驱动发送氧合前血体的输血管体和发送氧合后血体的输血管体内的血体的流动；

使用速率调节机构，分别与所述体内测量机构、所述体外测量机构和所述驱动泵连接，用于计算所述体外饱和度减去所述体内饱和度后获得的差值，并基于所述差值确定所述驱动泵的实时转速；

其中，所述速率调节机构用于控制所述驱动泵以使得其当前转速与所述实时转速相同；

其中，基于所述差值确定所述驱动泵的实时转速包括：所述差值越大，确定的所述驱动泵的实时转速越快；

其中，所述凝血报警机构还用于在所述氧合后流速低于最低血体流速时，发出送流量不足信号，否则，发出送流量充足信号。

接着，继续对本发明的医疗器具运行状态分析方法的具体步骤进行进一步的说明。

所述医疗器具运行状态分析方法还可以包括：

使用血压辨识设备，设置在使用人工肺的人体的躯干上，用于对所述人体的当前血压进行辨识。

所述医疗器具运行状态分析方法还可以包括：

使用第一上报机构，与所述血压辨识设备连接，用于在接收到的人体的当前血压不在预设血压范围时，执行相应的血压报警信号的上报动作。

所述医疗器具运行状态分析方法还可以包括：

使用心率检测设备，设置在使用人工肺的人体的躯干上，用于对所述人体的当前心率进行辨识。

所述医疗器具运行状态分析方法还可以包括：

使用第二上报机构，与所述心率检测设备连接，用于在接收到的人体的当前心率不在预设心率范围时，执行相应的心率报警信号的上报动作；

其中，所述第一上报机构和所述第二上报机构共用同一无线通信接口，以将所述血压报警信号或所述心率报警信号通过所述无线通信接口发送给医护管理平台的服务器处。

另外，所述第一上报机构和所述第二上报机构共用的同一无线通信接口采用ZIGBEE通信模式执行相应的无线通信。

ZIGBEE是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZIGBEE技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(ZIG)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZIGBEE就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZIGBEE是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZIGBEE协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。

最后应注意到的是，在本发明各个实施例中的各功能设备可以集成在一个处理设备中，也可以是各个设备单独物理存在，也可以两个或两个以上设备集成在一个设备中。

所述功能如果以软件功能设备的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种医疗器具运行状态分析系统，其特征在于，所述系统包括：

体内测量机构，与人工肺的发送氧合前血体的输血管体连接，用于对氧合前血体的血氧饱和度进行即时测量，以获得并输出相应的体内饱和度；

所述体内测量机构还用于对氧合前血体的流速进行即时测量，以获得并输出相应的氧合前流速；

体外测量机构，与人工肺的发送氧合后血体的输血管体连接，用于对氧合后血体的血氧饱和度进行即时测量，以获得并输出相应的体外饱和度；

所述体外测量机构还用于对氧合后血体的流速进行即时测量，以获得并输出相应的氧合后流速；

凝血报警机构，分别与所述体内测量机构和所述体外测量机构连接，用于在所述氧合前流速低于最低血体流速时，发出引流量不足信号，否则，发出引流量充足信号；

驱动泵，分别与发送氧合前血体的输血管体和发送氧合后血体的输血管体连接，用于驱动发送氧合前血体的输血管体和发送氧合后血体的输血管体内的血体的流动；

速率调节机构，分别与所述体内测量机构、所述体外测量机构和所述驱动泵连接，用于计算所述体外饱和度减去所述体内饱和度后获得的差值，并基于所述差值确定所述驱动泵的实时转速；

其中，所述速率调节机构用于控制所述驱动泵以使得其当前转速与所述实时转速相同；

其中，所述凝血报警机构还用于在所述氧合后流速低于最低血体流速时，发出送流量不足信号，否则，发出送流量充足信号。

2.如权利要求1所述的医疗器具运行状态分析系统，其特征在于，所述系统还包括：

血压辨识设备，设置在使用人工肺的人体的躯干上，用于对所述人体的当前血压进行辨识。

3.如权利要求2所述的医疗器具运行状态分析系统，其特征在于，所述系统还包括：

第一上报机构，与所述血压辨识设备连接，用于在接收到的人体的当前血压不在预设血压范围时，执行相应的血压报警信号的上报动作。

4.如权利要求3所述的医疗器具运行状态分析系统，其特征在于，所述系统还包括：

心率检测设备，设置在使用人工肺的人体的躯干上，用于对所述人体的当前心率进行辨识。

5.如权利要求4所述的医疗器具运行状态分析系统，其特征在于，所述系统还包括：

第二上报机构，与所述心率检测设备连接，用于在接收到的人体的当前心率不在预设心率范围时，执行相应的心率报警信号的上报动作；

其中，所述第一上报机构和所述第二上报机构共用同一无线通信接口，以将所述血压报警信号或所述心率报警信号通过所述无线通信接口发送给医护管理平台的服务器处。

6.一种医疗器具运行状态分析方法，其特征在于，所述方法包括：

使用体内测量机构，与人工肺的发送氧合前血体的输血管体连接，用于对氧合前血体的血氧饱和度进行即时测量，以获得并输出相应的体内饱和度；

所述体内测量机构还用于对氧合前血体的流速进行即时测量，以获得并输出相应的氧合前流速；

使用体外测量机构，与人工肺的发送氧合后血体的输血管体连接，用于对氧合后血体的血氧饱和度进行即时测量，以获得并输出相应的体外饱和度；

所述体外测量机构还用于对氧合后血体的流速进行即时测量，以获得并输出相应的氧合后流速；

使用凝血报警机构，分别与所述体内测量机构和所述体外测量机构连接，用于在所述氧合前流速低于最低血体流速时，发出引流量不足信号，否则，发出引流量充足信号；

使用驱动泵，分别与发送氧合前血体的输血管体和发送氧合后血体的输血管体连接，用于驱动发送氧合前血体的输血管体和发送氧合后血体的输血管体内的血体的流动；

使用速率调节机构，分别与所述体内测量机构、所述体外测量机构和所述驱动泵连接，用于计算所述体外饱和度减去所述体内饱和度后获得的差值，并基于所述差值确定所述驱动泵的实时转速；

其中，所述速率调节机构用于控制所述驱动泵以使得其当前转速与所述实时转速相同；

其中，基于所述差值确定所述驱动泵的实时转速包括：所述差值越大，确定的所述驱动泵的实时转速越快；

其中，所述凝血报警机构还用于在所述氧合后流速低于最低血体流速时，发出送流量不足信号，否则，发出送流量充足信号。

7.如权利要求6所述的医疗器具运行状态分析方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用血压辨识设备，设置在使用人工肺的人体的躯干上，用于对所述人体的当前血压进行辨识。

8.如权利要求7所述的医疗器具运行状态分析方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用第一上报机构，与所述血压辨识设备连接，用于在接收到的人体的当前血压不在预设血压范围时，执行相应的血压报警信号的上报动作。

9.如权利要求8所述的医疗器具运行状态分析方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用心率检测设备，设置在使用人工肺的人体的躯干上，用于对所述人体的当前心率进行辨识。

10.如权利要求9所述的医疗器具运行状态分析方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用第二上报机构，与所述心率检测设备连接，用于在接收到的人体的当前心率不在预设心率范围时，执行相应的心率报警信号的上报动作；

其中，所述第一上报机构和所述第二上报机构共用同一无线通信接口，以将所述血压报警信号或所述心率报警信号通过所述无线通信接口发送给医护管理平台的服务器处。