CN116327479A - 一种骨科手术用低温雾化降温装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及骨科手术器械，具体是一种骨科手术用低温雾化降温装置及其控制方法。本发明解决了在骨科手术过程中现有降温方式容易造成热损伤、导致手术部位的可见度较低的问题。一种骨科手术用低温雾化降温装置，包括气路部分、液路部分、喷雾枪、制冷箱；所述气路部分包括空气压缩机、导气管A、调压阀、导气管B、螺旋导气管、导气管C；所述液路部分包括生理盐水袋、导液管A、蠕动泵、导液导气管、三通电磁阀、导液管B、螺旋导液管、导液管C、导液管D、单向阀、导液管E、废液箱、负压抽吸管；所述喷雾枪包括外层枪管、内层枪管、雾化喷嘴。本发明适用于骨科手术。

Description

一种骨科手术用低温雾化降温装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及骨科手术器械，具体是一种骨科手术用低温雾化降温装置及其控制方法。
背景技术
在骨科手术中，经常涉及采用钻头去除骨组织的过程。在去除过程中，钻头与骨组织快速摩擦，必然导致手术部位温度升高，由此容易导致骨组织坏死，严重时还会损伤周围组织（如神经组织）。为了保护骨组织和周围组织，目前在临床医学中通常采用生理盐水滴灌的方式对手术部位进行降温。但是实践表明，此种降温方式存在如下问题：一、在降温过程中，生理盐水不能很好地进入手术部位，导致降温效率较低、降温效果较差，由此容易造成热损伤（即骨组织和周围组织烧伤）。二、在降温过程中，需要使用大量的生理盐水，大量的生理盐水会影响手术部位的可见度，由此导致手术部位的可见度较低。基于此，有必要发明一种骨科手术用低温雾化降温装置及其控制方法，以解决在骨科手术过程中现有降温方式容易造成热损伤、导致手术部位的可见度较低的问题。
发明内容
本发明为了解决在骨科手术过程中现有降温方式容易造成热损伤、导致手术部位的可见度较低的问题，提供了一种骨科手术用低温雾化降温装置及其控制方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种骨科手术用低温雾化降温装置，包括气路部分、液路部分、喷雾枪、制冷箱；
所述气路部分包括空气压缩机、导气管A、调压阀、导气管B、螺旋导气管、导气管C；
所述液路部分包括生理盐水袋、导液管A、蠕动泵、导液导气管、三通电磁阀、导液管B、螺旋导液管、导液管C、导液管D、单向阀、导液管E、废液箱、负压抽吸管；
所述喷雾枪包括外层枪管、内层枪管、雾化喷嘴；
空气压缩机的出口通过导气管A与调压阀的第一阀口连通；调压阀的第二阀口依次通过导气管B、螺旋导气管、导气管C、外层枪管与雾化喷嘴的进气口连通；导气管B密封贯穿制冷箱的顶壁；螺旋导气管安装于制冷箱的内腔；导气管C密封贯穿制冷箱的底壁；
生理盐水袋通过导液管A与蠕动泵的第一泵口连通；蠕动泵的第二泵口通过导液导气管与三通电磁阀的第一阀口连通；三通电磁阀的第二阀口依次通过导液管B、螺旋导液管、导液管C、内层枪管与雾化喷嘴的进液口连通；导液管B密封贯穿制冷箱的顶壁；螺旋导液管安装于制冷箱的内腔；导液管C一方面密封贯穿制冷箱的底壁，另一方面密封贯穿导气管C的侧壁；内层枪管同轴穿设于外层枪管的内腔；三通电磁阀的第三阀口通过导液管D与单向阀的第一阀口连通；单向阀的第二阀口通过导液管E与废液箱连通；导液管E密封贯穿废液箱的底壁；废液箱通过负压抽吸管与导液导气管连通；负压抽吸管一方面密封贯穿废液箱的顶壁，另一方面密封贯穿导液导气管的侧壁。
一种骨科手术用低温雾化降温装置的控制方法（该方法用于控制本发明所述的一种骨科手术用低温雾化降温装置），该方法包括如下控制模式：
一、低温雾化降温模式：在低温雾化降温模式下，三通电磁阀受控断电，三通电磁阀的第一阀口和第二阀口接通，蠕动泵受控正转，空气压缩机受控启动，调压阀受控打开，制冷箱受控启动；此时，在蠕动泵的泵送作用下，生理盐水袋内的生理盐水依次经导液管A、蠕动泵、导液导气管、三通电磁阀、导液管B、螺旋导液管、导液管C、内层枪管流动至雾化喷嘴；同时，空气压缩机输出的压缩空气依次经导气管A、调压阀、导气管B、螺旋导气管、导气管C、外层枪管流动至雾化喷嘴，并在雾化喷嘴内将生理盐水打散，由此使得生理盐水雾化成为低温雾；低温雾经雾化喷嘴喷射至手术部位，由此对手术部位进行降温；在上述过程中，当生理盐水流经螺旋导液管时，制冷箱对生理盐水进行预冷；当压缩空气流经螺旋导气管时，制冷箱对压缩空气进行预冷；通过蠕动泵可以调节生理盐水的流量，通过调压阀可以调节压缩空气的流量；通过调节生理盐水的流量和压缩空气的流量，即可调节低温雾的粒度；
二、冲洗模式：在冲洗模式下，三通电磁阀受控断电，三通电磁阀的第一阀口和第二阀口接通，蠕动泵受控正转，空气压缩机受控关停，调压阀受控关闭，制冷箱受控启动；此时，在蠕动泵的泵送作用下，生理盐水袋内的生理盐水依次经导液管A、蠕动泵、导液导气管、三通电磁阀、导液管B、螺旋导液管、导液管C、内层枪管、雾化喷嘴喷射至手术部位和钻头，由此对手术部位和钻头进行冲洗，并在冲洗的同时进行降温；在上述过程中，当生理盐水流经螺旋导液管时，制冷箱对生理盐水进行预冷；通过蠕动泵可以调节生理盐水的流量；
三、抽吸模式：在抽吸模式下，导液管A与蠕动泵断开，三通电磁阀受控通电，三通电磁阀的第二阀口和第三阀口接通，蠕动泵受控反转，空气压缩机受控关停，调压阀受控关闭，制冷箱受控关停；此时，在蠕动泵的抽吸作用下，废液箱内的空气依次经负压抽吸管、导液导气管、蠕动泵排出，手术部位的积液依次经雾化喷嘴、内层枪管、导液管C、螺旋导液管、导液管B、三通电磁阀、导液管D、单向阀、导液管E流动至废液箱，由此将手术部位的积液清除，从而提高手术部位的可见度。
与现有降温方式相比，本发明所述的一种骨科手术用低温雾化降温装置及其控制方法通过采用全新的结构和原理，具备了如下优点：其一，本发明不再采用滴灌降温模式，而是采用低温雾化降温模式。相较于滴灌降温模式，低温雾化降温模式一方面保证了生理盐水能够很好地进入手术部位，由此使得降温效率更高、降温效果更好，从而有效防止了热损伤，另一方面只需使用少量的生理盐水，由此减小了生理盐水对手术部位可见度的影响，从而有效提高了手术部位的可见度。其二，本发明增设了冲洗模式和抽吸模式，由此具备了更加丰富的功能。
本发明结构合理、设计巧妙，有效解决了在骨科手术过程中现有降温方式容易造成热损伤、导致手术部位的可见度较低的问题，适用于骨科手术。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的部分结构示意图。
图3是本发明中气路部分、外层枪管、雾化喷嘴的结构示意图。
图4是本发明中液路部分、内层枪管、雾化喷嘴的结构示意图。
图中：101-空气压缩机，102-导气管A，103-调压阀，104-导气管B，105-螺旋导气管，106-导气管C，201-生理盐水袋，202-导液管A，203-蠕动泵，204-导液导气管，205-三通电磁阀，206-导液管B，207-螺旋导液管，208-导液管C，209-导液管D，210-单向阀，211-导液管E，212-废液箱，213-负压抽吸管，301-外层枪管，302-内层枪管，303-雾化喷嘴，4-制冷箱。
具体实施方式
一种骨科手术用低温雾化降温装置，包括气路部分、液路部分、喷雾枪、制冷箱4；
所述气路部分包括空气压缩机101、导气管A102、调压阀103、导气管B104、螺旋导气管105、导气管C106；
所述液路部分包括生理盐水袋201、导液管A202、蠕动泵203、导液导气管204、三通电磁阀205、导液管B206、螺旋导液管207、导液管C208、导液管D209、单向阀210、导液管E211、废液箱212、负压抽吸管213；
所述喷雾枪包括外层枪管301、内层枪管302、雾化喷嘴303；
空气压缩机101的出口通过导气管A102与调压阀103的第一阀口连通；调压阀103的第二阀口依次通过导气管B104、螺旋导气管105、导气管C106、外层枪管301与雾化喷嘴303的进气口连通；导气管B104密封贯穿制冷箱4的顶壁；螺旋导气管105安装于制冷箱4的内腔；导气管C106密封贯穿制冷箱4的底壁；
生理盐水袋201通过导液管A202与蠕动泵203的第一泵口连通；蠕动泵203的第二泵口通过导液导气管204与三通电磁阀205的第一阀口连通；三通电磁阀205的第二阀口依次通过导液管B206、螺旋导液管207、导液管C208、内层枪管302与雾化喷嘴303的进液口连通；导液管B206密封贯穿制冷箱4的顶壁；螺旋导液管207安装于制冷箱4的内腔；导液管C208一方面密封贯穿制冷箱4的底壁，另一方面密封贯穿导气管C106的侧壁；内层枪管302同轴穿设于外层枪管301的内腔；三通电磁阀205的第三阀口通过导液管D209与单向阀210的第一阀口连通；单向阀210的第二阀口通过导液管E211与废液箱212连通；导液管E211密封贯穿废液箱212的底壁；废液箱212通过负压抽吸管213与导液导气管204连通；负压抽吸管213一方面密封贯穿废液箱212的顶壁，另一方面密封贯穿导液导气管204的侧壁。
导气管A102、导气管B104、导气管C106、导液管A202、导液导气管204、导液管B206、导液管C208、导液管D209、导液管E211、负压抽吸管213均为聚氯乙烯管体。
螺旋导气管105、螺旋导液管207、外层枪管301、内层枪管302、雾化喷嘴303均为316不锈钢管体。
废液箱212为透明箱体。透明箱体方便了查看内置废液量，保证了内置废液能够得到及时清理。
雾化喷嘴303为文丘里雾化喷嘴。
一种骨科手术用低温雾化降温装置的控制方法（该方法用于控制本发明所述的一种骨科手术用低温雾化降温装置），该方法包括如下控制模式：
一、低温雾化降温模式：在低温雾化降温模式下，三通电磁阀205受控断电，三通电磁阀205的第一阀口和第二阀口接通，蠕动泵203受控正转，空气压缩机101受控启动，调压阀103受控打开，制冷箱4受控启动；此时，在蠕动泵203的泵送作用下，生理盐水袋201内的生理盐水依次经导液管A202、蠕动泵203、导液导气管204、三通电磁阀205、导液管B206、螺旋导液管207、导液管C208、内层枪管302流动至雾化喷嘴303；同时，空气压缩机101输出的压缩空气依次经导气管A102、调压阀103、导气管B104、螺旋导气管105、导气管C106、外层枪管301流动至雾化喷嘴303，并在雾化喷嘴303内将生理盐水打散，由此使得生理盐水雾化成为低温雾；低温雾经雾化喷嘴303喷射至手术部位，由此对手术部位进行降温；在上述过程中，当生理盐水流经螺旋导液管207时，制冷箱4对生理盐水进行预冷；当压缩空气流经螺旋导气管105时，制冷箱4对压缩空气进行预冷；通过蠕动泵203可以调节生理盐水的流量，通过调压阀103可以调节压缩空气的流量；通过调节生理盐水的流量和压缩空气的流量，即可调节低温雾的粒度；
二、冲洗模式：在冲洗模式下，三通电磁阀205受控断电，三通电磁阀205的第一阀口和第二阀口接通，蠕动泵203受控正转，空气压缩机101受控关停，调压阀103受控关闭，制冷箱4受控启动；此时，在蠕动泵203的泵送作用下，生理盐水袋201内的生理盐水依次经导液管A202、蠕动泵203、导液导气管204、三通电磁阀205、导液管B206、螺旋导液管207、导液管C208、内层枪管302、雾化喷嘴303喷射至手术部位和钻头，由此对手术部位和钻头进行冲洗，并在冲洗的同时进行降温；在上述过程中，当生理盐水流经螺旋导液管207时，制冷箱4对生理盐水进行预冷；通过蠕动泵203可以调节生理盐水的流量；
三、抽吸模式：在抽吸模式下，导液管A202与蠕动泵203断开，三通电磁阀205受控通电，三通电磁阀205的第二阀口和第三阀口接通，蠕动泵203受控反转，空气压缩机101受控关停，调压阀103受控关闭，制冷箱4受控关停；此时，在蠕动泵203的抽吸作用下，废液箱212内的空气依次经负压抽吸管213、导液导气管204、蠕动泵203排出，手术部位的积液依次经雾化喷嘴303、内层枪管302、导液管C208、螺旋导液管207、导液管B206、三通电磁阀205、导液管D209、单向阀210、导液管E211流动至废液箱212，由此将手术部位的积液清除，从而提高手术部位的可见度。
三通电磁阀205的通断控制信号、蠕动泵203的正反转控制信号、空气压缩机101的启停控制信号、调压阀103的开关控制信号、制冷箱4的启停控制信号均由PLC控制器提供。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种骨科手术用低温雾化降温装置，其特征在于：包括气路部分、液路部分、喷雾枪、制冷箱（4）；
所述气路部分包括空气压缩机（101）、导气管A（102）、调压阀（103）、导气管B（104）、螺旋导气管（105）、导气管C（106）；
所述液路部分包括生理盐水袋（201）、导液管A（202）、蠕动泵（203）、导液导气管（204）、三通电磁阀（205）、导液管B（206）、螺旋导液管（207）、导液管C（208）、导液管D（209）、单向阀（210）、导液管E（211）、废液箱（212）、负压抽吸管（213）；
所述喷雾枪包括外层枪管（301）、内层枪管（302）、雾化喷嘴（303）；
空气压缩机（101）的出口通过导气管A（102）与调压阀（103）的第一阀口连通；调压阀（103）的第二阀口依次通过导气管B（104）、螺旋导气管（105）、导气管C（106）、外层枪管（301）与雾化喷嘴（303）的进气口连通；导气管B（104）密封贯穿制冷箱（4）的顶壁；螺旋导气管（105）安装于制冷箱（4）的内腔；导气管C（106）密封贯穿制冷箱（4）的底壁；
生理盐水袋（201）通过导液管A（202）与蠕动泵（203）的第一泵口连通；蠕动泵（203）的第二泵口通过导液导气管（204）与三通电磁阀（205）的第一阀口连通；三通电磁阀（205）的第二阀口依次通过导液管B（206）、螺旋导液管（207）、导液管C（208）、内层枪管（302）与雾化喷嘴（303）的进液口连通；导液管B（206）密封贯穿制冷箱（4）的顶壁；螺旋导液管（207）安装于制冷箱（4）的内腔；导液管C（208）一方面密封贯穿制冷箱（4）的底壁，另一方面密封贯穿导气管C（106）的侧壁；内层枪管（302）同轴穿设于外层枪管（301）的内腔；三通电磁阀（205）的第三阀口通过导液管D（209）与单向阀（210）的第一阀口连通；单向阀（210）的第二阀口通过导液管E（211）与废液箱（212）连通；导液管E（211）密封贯穿废液箱（212）的底壁；废液箱（212）通过负压抽吸管（213）与导液导气管（204）连通；负压抽吸管（213）一方面密封贯穿废液箱（212）的顶壁，另一方面密封贯穿导液导气管（204）的侧壁。
2.根据权利要求1所述的一种骨科手术用低温雾化降温装置，其特征在于：导气管A（102）、导气管B（104）、导气管C（106）、导液管A（202）、导液导气管（204）、导液管B（206）、导液管C（208）、导液管D（209）、导液管E（211）、负压抽吸管（213）均为聚氯乙烯管体。
3.根据权利要求1所述的一种骨科手术用低温雾化降温装置，其特征在于：螺旋导气管（105）、螺旋导液管（207）、外层枪管（301）、内层枪管（302）、雾化喷嘴（303）均为316不锈钢管体。
4.根据权利要求1所述的一种骨科手术用低温雾化降温装置，其特征在于：废液箱（212）为透明箱体。
5.根据权利要求1所述的一种骨科手术用低温雾化降温装置，其特征在于：雾化喷嘴（303）为文丘里雾化喷嘴。
6.一种骨科手术用低温雾化降温装置的控制方法，该方法用于控制如权利要求1所述的一种骨科手术用低温雾化降温装置，其特征在于：该方法包括如下控制模式：
一、低温雾化降温模式：在低温雾化降温模式下，三通电磁阀（205）受控断电，三通电磁阀（205）的第一阀口和第二阀口接通，蠕动泵（203）受控正转，空气压缩机（101）受控启动，调压阀（103）受控打开，制冷箱（4）受控启动；此时，在蠕动泵（203）的泵送作用下，生理盐水袋（201）内的生理盐水依次经导液管A（202）、蠕动泵（203）、导液导气管（204）、三通电磁阀（205）、导液管B（206）、螺旋导液管（207）、导液管C（208）、内层枪管（302）流动至雾化喷嘴（303）；同时，空气压缩机（101）输出的压缩空气依次经导气管A（102）、调压阀（103）、导气管B（104）、螺旋导气管（105）、导气管C（106）、外层枪管（301）流动至雾化喷嘴（303），并在雾化喷嘴（303）内将生理盐水打散，由此使得生理盐水雾化成为低温雾；低温雾经雾化喷嘴（303）喷射至手术部位，由此对手术部位进行降温；在上述过程中，当生理盐水流经螺旋导液管（207）时，制冷箱（4）对生理盐水进行预冷；当压缩空气流经螺旋导气管（105）时，制冷箱（4）对压缩空气进行预冷；通过蠕动泵（203）可以调节生理盐水的流量，通过调压阀（103）可以调节压缩空气的流量；通过调节生理盐水的流量和压缩空气的流量，即可调节低温雾的粒度；
二、冲洗模式：在冲洗模式下，三通电磁阀（205）受控断电，三通电磁阀（205）的第一阀口和第二阀口接通，蠕动泵（203）受控正转，空气压缩机（101）受控关停，调压阀（103）受控关闭，制冷箱（4）受控启动；此时，在蠕动泵（203）的泵送作用下，生理盐水袋（201）内的生理盐水依次经导液管A（202）、蠕动泵（203）、导液导气管（204）、三通电磁阀（205）、导液管B（206）、螺旋导液管（207）、导液管C（208）、内层枪管（302）、雾化喷嘴（303）喷射至手术部位和钻头，由此对手术部位和钻头进行冲洗，并在冲洗的同时进行降温；在上述过程中，当生理盐水流经螺旋导液管（207）时，制冷箱（4）对生理盐水进行预冷；通过蠕动泵（203）可以调节生理盐水的流量；
三、抽吸模式：在抽吸模式下，导液管A（202）与蠕动泵（203）断开，三通电磁阀（205）受控通电，三通电磁阀（205）的第二阀口和第三阀口接通，蠕动泵（203）受控反转，空气压缩机（101）受控关停，调压阀（103）受控关闭，制冷箱（4）受控关停；此时，在蠕动泵（203）的抽吸作用下，废液箱（212）内的空气依次经负压抽吸管（213）、导液导气管（204）、蠕动泵（203）排出，手术部位的积液依次经雾化喷嘴（303）、内层枪管（302）、导液管C（208）、螺旋导液管（207）、导液管B（206）、三通电磁阀（205）、导液管D（209）、单向阀（210）、导液管E（211）流动至废液箱（212），由此将手术部位的积液清除，从而提高手术部位的可见度。
7.根据权利要求6所述的一种骨科手术用低温雾化降温装置的控制方法，其特征在于：三通电磁阀（205）的通断控制信号、蠕动泵（203）的正反转控制信号、空气压缩机（101）的启停控制信号、调压阀（103）的开关控制信号、制冷箱（4）的启停控制信号均由PLC控制器提供。
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