CN115998456A - 一种腹腔镜手术的排烟智能联动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种腹腔镜手术的排烟智能联动装置，包括机体(1)、显示屏(9)、过滤系统，所述机体(1)设为矩形体，机体(1)内设置容置区间，容置区间内设置电源模块(10)、控制系统、排烟系统，所述控制系统设为主控板(3)，所述主控板(3)为单片机，随着手术的启动，通过智能联动排烟并调节排烟流量的大小，确保手术环境不受影响，夹管阀对第一排烟硅胶软管的夹持避免了手术仪器交叉感染的风险，提升了医生手术视野的同时提高了手术效率，降低了医生的工作强度，避免了烟雾对患者和医务工作人员的感染，通过三级过滤，实现了烟雾的无害化排放。

Description

一种腹腔镜手术的排烟智能联动装置

技术领域

本发明及一种腹腔镜手术的排烟智能联动装置。

背景技术

随着医学技术的发展，以腔镜技术为代表的微创手术，被誉为21世纪最耀眼的外科发展，腹腔镜手术是未来外科手术方式发展的趋势，清晰的手术视野是腹腔镜手术安全的关键，但腹腔镜手术中使用单极电刀、超声刀、血管结扎术的仪器或多或少会产生烟雾，烟雾不但妨碍手术顺利进行，影响手术视野，还延长手术时间，另外手术中使用电外科设备的过程中不可避免的会产生不同程度的烟雾、气凝雾及各种有害气体如苯、丙烯腈、氰化氢、C0，这些有害气体是多方面的，现有研究己证实手术烟雾可对手术室工作人员带来急性与慢性刺激、致癌致畸、呼吸道感染和心理行为的不良影响。

目前临床上常用的方法为从穿刺套管孔持续排气排烟，存在如下缺点；1、快速持续排气排烟影响腹腔镜手术气腹压力；2、慢速持续排气排烟效率低下，排烟效果不佳；3、人工操作不便，且无法智能调节排烟强度。

直接通过穿刺套管排烟至手术室内环境，未经过烟雾过滤，烟雾和有害气体会一定程度影响病人和医护人员的健康。

人工手动开启穿刺套管孔持续排气排烟，非自动排烟；排烟流量不可控制，或者过大或者过小，非智能可控调节排烟量；排出气体无过滤，长期吸入影响病人和医护人员健康；某些专利利用相机成像识别烟雾，成本高，设备复杂；直接使用负压吸引，容易污染设备引起交叉感染。

中国专利申请号CN201611044601.8公开了一种高效智能的外科手术智能排烟系统和方法，本系统包括穿刺套管、可控阀、流量传感器、储存容器、负压装置、烟雾图像处理、控制器、摄像系统和排烟管，所述穿刺套管用于引导手术刀进入腹腔，其上设有排烟口，所述排烟口通过排烟管与所述储存容器连通，所述储存容器与所述负压装置通过管路连通，所述排烟管上设有可控阀和流量传感器，所述控制器与可控阀、流量传感器、烟雾图像处理通过电路相连，所述可控阀用于控制排烟管通量大小，所述流量传感器用于检测排烟管中的气流量，所述烟雾图像处理用于识别图像烟雾，外科手术智能排烟方法：当烟雾图像处理检测到烟雾时，控制器根据烟雾浓度调节可控阀开通量，烟雾经排烟管进入储存容器。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种腹腔镜手术的排烟智能联动装置，克服现有技术的不足，随着手术的启动，及时排烟，保证腹腔压力稳定，确保手术环境不受影响，避免手术仪器交叉感染风险，保障医生手术视野清晰的同时提高手术效率。

为实现上述目的，本发明的腹腔镜手术的排烟智能联动装置，包括机体、显示屏、过滤系统，所述机体设为矩形体，机体内设置容置区间，容置区间内设置电源模块、控制系统、排烟系统，所述控制系统设为主控板，所述主控板为单片机，所述排烟系统包括夹管阀、电磁阀、电流变送器、压力传感器、隔膜泵，夹管阀、电磁阀、电流变送器、压力传感器、隔膜泵分别通过数据线与主控板电连接并信号连通，所述过滤系统包括管路、负压瓶和高效过滤器，所述过滤系统通过夹管阀夹住穿刺套管出气口和第一负压瓶进气口之间的第一排烟软管与机体连为一体，形成腹腔镜手术的排烟智能联动装置。

所述排烟系统包括夹管阀、电磁阀、电流变送器、压力传感器、隔膜泵，夹管阀、电磁阀、电流变送器、压力传感器、隔膜泵分别通过数据线与主控板电连接并信号连通，所述压力传感器设置在主控板上，压力传感器通过气管与置入机体内的第四排烟软管连通，所述隔膜泵通过气管与置入机体内的第四排烟软管连通，所述电磁阀通过气管与置入机体内的第四排烟软管连通，所述夹管阀的夹管部位设置在机体界面的外部，电流变送器通过设备插座与电外科能量设备电连接。

所述过滤系统包括排烟软管、第一负压瓶、第二负压瓶和高效过滤器，第一排烟软管一端与穿刺套管排气出口连接，夹管阀夹住穿刺套管排气出口与第一负压瓶进气口之间的第一排烟软管，第一排烟软管另一端与第一负压瓶进气口连接，第二排烟软管一端与第一负压瓶出气口连接，第二排烟软管另一端与第二负压瓶进气口连接，第三排烟软管一端与第二负压瓶出气口连接，第三排烟软管另一端与高效过滤器进气口连接，第四排烟软管一端与高效过滤器出气口连接，第四排烟硅管另一端通过机体进管口进入机体内再通过机体出管口与室外连通或气体回收器连通。

所述显示屏设置在机体界面上，显示屏通过数据线与主控板电连接并信号连通，显示屏通过导线与电源模块电连接。

本发明的腹腔镜手术的排烟智能联动装置与现有技术相比具有如下优异效果。

本发明的腹腔镜手术的排烟智能联动装置，通过主控板对夹管阀、电磁阀、电流变送器、压力传感器、隔膜泵的控制，各功能模块密切配合、精确反馈、准确动作、不断联动，确保负压瓶稳定的负压，满足了手术产生烟雾的实时排放，由于负压强度和烟雾排量成线性关系，腔镜手术中烟雾排量大小，就会使隔膜泵工作产生相应大小的吸力，夹管阀开启，实现智能联动排烟，从而很好的稳定了烟雾排放，保障了腹腔手术空间和视野，使腹腔手术顺利进行。

随着手术的启动，通过智能联动排烟并调节排烟流量的大小，确保手术环境不受影响，夹管阀对第一排烟硅胶软管的夹持避免了手术仪器交叉感染的风险，提升了医生手术视野的同时提高了手术效率，降低了医生的工作强度，避免了烟雾对患者和医务工作人员的感染，通过三级过滤，实现了烟雾的无害化排放。

附图说明

图1为本发明腹腔镜手术的排烟智能联动装置示意图。

图2为机体内结构示意图。

图3为腹腔镜手术的排烟智能联动装置方框图。

图4为机体、机盖示意图。

图5为硬件方框图。

图6为机体正面示意图。

图7为机体背面示意图。

其中：1、为机体，2、为支架，3、为主控板，4、为电流变送器，5、为隔膜泵，6、为夹管阀，7、为压力传感器，8、为电磁阀，9、为显示屏，10、为电源模块，11、为二进六出转接板，12、电源滤波器，13、为电源开关，14、为进管口，15、为出管口，16、为第一排烟软管，17、为第一负压瓶，18、为电外科能量设备，19、为设备插座，20、为第二排烟软管，21、为第三排烟软管，22、为第四排烟软管，23、为第二负压瓶，24、为高效过滤器，25、为设备开关。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的腹腔镜手术的排烟智能联动装置做进一步的详细说明。

图1所示的腹腔镜手术的排烟智能联动装置，包括机体1、显示屏9、过滤系统，所述机体1设为矩形体，机体1由金属材料制作，用作屏蔽电磁的干扰，机体1内设置有容置区间，容置区间内安装有电源模块10、控制系统、排烟系统，在机体1界面上设置有显示屏9，显示屏9分别与主控板3和电源模块10电连接。

图2、图3、图4所示，在容置区间内设有气路和电路组成的运行系统，容置区间设置有电源模块10，电源模块10通过导线与机体1外部电源连接，容置区间设置有控制系统，控制系统设为主控板3，主控板3为单片机，主控板3与电源模块10电连接，主控板3控制整体系统的运行。

图2、图3、图4、图5所示，所述排烟系统包括夹管阀6、电磁阀8、电流变送器4、压力传感器7、隔膜泵5，均设置在容置区间内，夹管阀6、电磁阀8、电流变送器4、压力传感器7、隔膜泵5分别通过数据线与主控板3电连接并信号连通，所述压力传感器7设置在主控板3上，压力传感器7通过气管与置入机体1内的第四排烟软管22连通，所述隔膜泵5通过气管与置入机体1内的第四排烟软管22连通，所述电磁阀8通过气管与置入机体1内的第四排烟软管22连通，所述夹管阀6的夹管部位设置在机体1界面的外部，电流变送器4通过设备插座19与电外科能量设备18电连接。

图5所示，在电外科能量设备18通过穿刺套管置入人体腹腔进行手术操作时，不同的电外科能量设备18在手术进行时所消耗的能量大小不同，那么在手术过程中所产生的烟雾多少也不同，电流变送器4通过对电外科能量设备18的能量消耗大小及其产生烟雾的多少，通过信号传送至主控板3，主控板3又通过信号发送指令至隔膜泵5、夹管阀6，夹管阀6开启，使第一排烟软管16畅通，隔膜泵5启动工作并通过气管对负压瓶进行吸气，使负压瓶产生一定的负压，压力传感器7通过气管对隔膜泵5吸气所产生的负压大小进行实时监测，使主控板3随时监控隔膜泵5调整吸力大小以满足顺利排烟所需负压压力，通过腹腔气体压力与负压瓶之间的压力差，使腹腔内产生的烟雾顺利的经过夹管阀6夹住的第一排烟软管排放至负压瓶，当负压瓶的负压过高时，主控板3指令电磁阀8开启，向负压瓶内送气，使负压瓶的负压与腹腔中CO₂气体气压达到平衡。

图1、图3所示，所述过滤系统包括第一负压瓶17、第二负压瓶23、高效过滤器24和排烟软管，第一排烟软管16一端与穿刺套管排气出口连接，夹管阀6夹住穿刺套管排气出口与第一负压瓶17进气口之间的第一排烟软管16，第一排烟软管16另一端与第一负压瓶17进气口连接，第二排烟软管20一端与第一负压瓶17出气口连接，第二排烟软管20另一端与第二负压瓶23进气口连接，第三排烟软管21一端与第二负压瓶23出气口连接，第三排烟软管21另一端与高效过滤器24进气口连接，第四排烟软管22一端与高效过滤器24出气口连接，第四排烟软管22另一端通过机体1进管口14至出管口15与室外连通或气体回收器连通；两个负压瓶分别置于支架2上。

图1、图3所示，所述第一负压瓶17内容纳有生理盐水或高度稀释的高锰酸钾溶液，所述第二负压瓶23内容纳有活性碳晶，第一负压瓶17中的过滤液对有害气体进行化学中和以及水洗过滤，第二负压瓶23中的活性炭晶对有害气体中的微小颗粒以及醛类化学品进行物理吸附，高效过滤器24将对烟雾中0.3μm以上颗粒进行过滤，实现了烟雾的无害化处理。

图2所示，在容置空间内还设有电源滤波器12、二进六出转接板11，电源滤波器12与外接电源电连接，二进六出转接板11与电源模块2电连接。

图6、图7所示，机体1界面上设置设备插座19，设备插座19与电源模块2电连接，电外科能量设备18通过设备插头与设备插座19电连接，机体1不同界面上分别设置排烟软管进管口14、出管口15、电源开关13和设备开关25。

启动电源开关13和设备开关25，将电外科能量设备18通过插头与机体1上的设备插座19电连接，电外科能量设备18如穿刺套管置入腹腔进行手术时，电外科能量设备18产生能量消耗，通过电流变送器4检测电外科能量设备18消耗能量的大小，电外科能量设备18消耗能量的大小与烟雾量产生的多少成正比关系，电流变送器4将检测结果的信号传输至主控板3，主控板3指令夹管阀6和隔膜泵5工作，夹管阀6开启，排烟软管畅通，隔膜泵5产生满足排烟量大小的吸力，同时接受压力传感器7的检测，及时调整隔膜泵5增大或减小吸力，满足及时排烟要求的同时有利于保持腹腔内压力稳定；电外科能量设备18、电流变送器4、隔膜泵5、夹管阀6、压力传感器7在主控板3的监控下，协调联动，排烟及时，流量控制，精准反馈，实现了排烟的自动化、智能化。

经过每次排烟或多次排烟，腹腔内的压力和负压瓶的压力都会产生一定量的变化，导致腹腔内的压力难以支撑腔镜手术所需的空间，影响手术进程，所有要及时的为腹腔补充CO₂气体，确保手术的顺利进行。

电外科能量设备18停止工作，电流变送器4和压力传感器7监测状态并反馈，主控板3指令夹管阀6关闭并指令隔膜泵5停止工作，避免腹腔CO₂气体过度排放，在满足手术空间和良好视野的前提下，节约气体减少浪费。

Claims (4)

1.一种腹腔镜手术的排烟智能联动装置，包括机体(1)、显示屏(9)、过滤系统，所述机体设为矩形体，机体(1)内设置容置区间，其特征在于容置区间内设置电源模块(10)、控制系统、排烟系统，所述控制系统设为主控板(3)，所述主控板(3)为单片机，所述排烟系统包括夹管阀(6)、电磁阀(8)、电流变送器(4)、压力传感器(7)、隔膜泵(5)，夹管阀(6)、电磁阀(8)、电流变送器(4)、压力传感器(7)、隔膜泵(5)分别通过数据线与主控板(3)电连接并信号连通，所述过滤系统包括管路、负压瓶和高效过滤器，所述过滤系统通过夹管阀(6)夹住穿刺套管出气口和第一负压瓶(17)进气口之间的第一排烟软管(16)与机体连为一体，形成腹腔镜手术的排烟智能联动装置。

2.根据权利要求1所述的腹腔镜手术的排烟智能联动装置，其特征在于所述排烟系统包括夹管阀(6)、电磁阀(8)、电流变送器(4)、压力传感器(7)、隔膜泵(5)，夹管阀(6)、电磁阀(8)、电流变送器(4)、压力传感器(7)、隔膜泵(5)分别通过数据线与主控板(3)电连接并信号连通，所述压力传感器(7)设置在主控板(3)上，压力传感器(7)通过气管与置入机体(1)内的第四排烟软管(22)连通，所述隔膜泵(5)通过气管与置入机体(1)内的第四排烟软管(22)连通，所述电磁阀(8)通过气管与置入机体(1)内的第四排烟软管(22)连通，所述夹管阀(6)的夹管部位设置在机体(1)界面的外部，电流变送器(4)通过设备插座(19)与电外科能量设备(18)电连接。

3.根据权利要求1所述的腹腔镜手术的排烟智能联动装置，其特征在于所述过滤系统包括排烟软管、第一负压瓶(17)、第二负压瓶23和高效过滤器(24)，第一排烟软管(16)一端与穿刺套管排气出口连接，夹管阀(6)夹住穿刺套管排气出口与第一负压瓶(17)进气口之间的第一排烟软管(16)，第一排烟软管(16)另一端与第一负压瓶(17)进气口连接，第二排烟软管(20)一端与第一负压瓶(17)出气口连接，第二排烟软管(20)另一端与第二负压瓶(23)进气口连接，第三排烟软管(21)一端与第二负压瓶(23)出气口连接，第三排烟软管(21)另一端与高效过滤器(24)进气口连接，第四排烟软管(22)一端与高效过滤器(24)出气口连接，第四排烟硅管(22)另一端通过机体(1)进管口(14)进入机体(1)内再通过机体(1)出管口(15)与室外连通或气体回收器连通。

4.根据权利要求1所述的腹腔镜手术的排烟智能联动装置，其特征在于所述显示屏(9)设置在机体(1)界面上，显示屏(9)通过数据线与主控板(3)电连接并信号连通，显示屏(9)通过导线与电源模块(10)电连接。

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