CN117563087A - 医用注射系统注射液的加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种医用注射系统注射液的加热方法，所采用的加热设备包括：喷淋式加热器、隔离式输液换热器和热水供应装置；隔离式输液换热器包括换热管路，医用注射系统中的注射液流经换热管路；包括：步骤S10，将医用注射系统与换热管路连通，以使医用注射系统中的注射液流经换热管路；步骤S20，热水供应装置向喷水机构供应热水，喷水机构将热水喷向换热管路；并且在S20中，冷水泵输送的冷水和热水泵输送的高温水能够在混流装置混合并输向喷水机构，通过高低温混水调温以确保换热管路中的注射液中的生物质安全加热；喷水机构从换热管路输出端向换热管路输入端喷水，通过逆向等温差换热方式解决了注射液的高效加热问题。

Description

医用注射系统注射液的加热方法

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种医用注射系统注射液的加热方法。

背景技术

在低温环境下对患者进行注射时，大量的低温注射液被直接输入体内，可能造成患者体温过低，增大死亡风险。传统的注射液加热器结构简单，一般直接夹持在注射管路上，采用直接电加热的方法对注射液进行加热，容易导致血液等注射液中的生物质蛋白变性或其他对温度敏感的有效药物成分失效。传统注射液加热器的局限性在于：一方面，直接电加热易造成升温集中，可能带来注射液中有效成分变性的问题，增大了注射的安全隐患；另一方面，受制于加热方法和有限的加热功率，加热时间长、响应慢，且难以应对快速注射的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种医用注射系统注射液的加热方法，以解决注射液的加热难以保障高效安全的技术问题。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种医用注射系统注射液的加热方法，所采用的加热设备包括：喷淋式加热器、隔离式输液换热器和热水供应装置；所述隔离式输液换热器包括换热管路，所述换热管路用于与医用注射系统连通以使所述医用注射系统中的注射液流经所述换热管路；

所述喷淋式加热器包括喷淋室和喷水机构，所述换热管路能够至少部分设置于所述喷淋室内，所述热水供应装置与所述喷水机构连接以向所述喷水机构供应热水，所述喷水机构能够将热水喷向所述换热管路；

所述医用注射系统注射液的加热方法包括：

步骤S10，将医用注射系统与所述换热管路连通，以使所述医用注射系统中的注射液流经所述换热管路；

步骤S20，所述热水供应装置向所述喷水机构供应热水，所述喷水机构将热水喷向所述换热管路；

所述热水供应装置包括喷淋回流水箱、冷水泵、预热储能水箱、热水泵和混流装置，所述喷淋室中的水能够流入所述喷淋回流水箱，所述冷水泵设置于所述喷淋回流水箱，所述热水泵设置于所述预热储能水箱，所述预热储能水箱中设置有加热装置，在所述S20中，所述冷水泵输送的冷水和所述热水泵输送的高温水能够在所述混流装置混合并输向所述喷水机构，通过高低温混水调温以确保换热管路中的注射液中的生物质安全加热；

所述换热管路至少部分分布在所述喷淋室内，所述喷水机构设置于所述喷淋室的靠近所述换热管路输出端的一端，以使得在所述步骤S20中，所述喷水机构从所述换热管路的输出端向所述换热管路的输入端喷水，通过逆向等温差换热方式以进行注射液的高效加热。

在优选的实施方式中，所述隔离式输液换热器包括换热器支架，所述换热管路安装于所述换热器支架，所述换热器支架可拆卸地安装于所述喷淋室。

在优选的实施方式中，所述加热设备包括注射液测温装置；所述注射液测温装置包括液温传感器和导热片，所述导热片安装于所述换热器支架，所述液温传感器安装于所述喷淋室，所述导热片在所述换热器支架安装于所述喷淋室时与所述液温传感器直接或间接地相接触，所述导热片用以将流经所述换热管路的注射液的温度传递至所述液温传感器。

在优选的实施方式中，所述导热片至少埋设于所述换热器支架中，所述导热片与所述换热管路间隔设置；所述换热管路连接有隔热件，所述隔热件至少部分为隔热材料，所述换热管路中的注射液流经所述隔热件，所述导热片经所述隔热件来直接或间接地接触所述隔热件中的注射液。

在优选的实施方式中，所述换热管路的输入端和输出端分别设置有所述隔热件，所述隔热件分别对应地设置有所述导热片；所述喷淋室安装有与所述导热片相对应的液温传感器。

在优选的实施方式中，所述喷淋室安装有弹性件，所述液温传感器安装于所述弹性件。

在优选的实施方式中，所述喷淋回流水箱设置有补水管；所述冷水泵通过电动三通阀与混流装置连接，所述电动三通阀同时与所述预热储能水箱连接，以使所述冷水泵输出的冷水能够经所述电动三通阀流向所述混流装置或所述预热储能水箱。

在优选的实施方式中，所述加热设备包括控制器、第一水温传感器和第二水温传感器，所述第一水温传感器用于检测流经所述冷水泵的冷水温度，所述第二水温传感器用于检测流经所述热水泵的高温水温度，所述控制器用于根据所述冷水温度和所述高温水温度来控制所述冷水泵的流量和所述热水泵的流量。

在优选的实施方式中，所述加热设备包括第三水温传感器，所述第三水温传感器用于检测从所述混流装置流出的热水温度，所述控制器用于根据所述高温水温度、所述冷水温度和所述热水温度来控制所述冷水泵的流量和所述热水泵的流量。

在优选的实施方式中，所述加热设备包括多组所述喷淋式加热器和所述隔离式输液换热器；多个所述喷淋式加热器的所述喷淋室安装于一个或多个所述喷淋回流水箱的回流水箱支架，多个所述喷淋室中的水能够流入一个或多个所述喷淋回流水箱。

本发明的特点及优点是：

热水在喷淋室中对换热管路进行喷淋，注射液在流过换热管路的过程中被喷淋加热。冷水和高温水在混流装置中混合，通过高温水和冷水混流产生一定温度的热水，实现混流式快速调温，便于快速调节喷淋水温，减小热水水温调节的响应时间，提高了加热速度，解决了现有输液加热器普遍存在的加热速度慢的问题；而且，用于换热管路传导加热的喷淋热水的最高水温不会高于热水泵提供的高温水的水温，便于被限定在输注液体生物质能承受的安全范围内。并且，喷水机构从换热管路的输出端向输入端喷水，喷淋出的热水将热量传递给换热管路，温度逐渐降低，注射液吸收换热管路传递的热量，温度逐渐升高，有利于使得喷淋的热水和注射液之间存在较为恒定的温度差，从而进行等温差的持续加热，保证了热传导的平缓和持续性，提高了加热效率，同时避免了直接加热导致的升温集中问题。本发明实现注射液与热水之间平稳、高效的换热，避免直接电加热注射液的升温集中问题，降低注射液高温变性的安全风险，同时满足快速加热的需求。该加热方法适用于在低温环境下的医用注射系统，对注射液进行加热处理，使注射液达到注射的安全温度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的医用注射系统注射液的加热方法所使用的加热设备的整体示意图；

图2为图1所示的加热设备中的喷淋式加热器和隔离式输液换热器拆开的示意图；

图3为本发明提供的医用注射系统注射液的加热方法所使用的加热设备中的喷淋室内喷淋热水与注射液的温度分布图；

图4为本发明提供的医用注射系统注射液的加热方法所使用的加热设备一实施方式的水循环的整体示意图；

图5为本发明提供的医用注射系统注射液的加热方法所使用的加热设备一实施方式的水循环的简化示意图；

图6为本发明提供的医用注射系统注射液的加热方法所使用的加热设备一实施方式的结构示意图；

图7为图6所示的加热设备中的喷淋式加热器和隔离式输液换热器拆开的结构示意图；

图8为图6所示的加热设备中的喷淋式加热器和隔离式输液换热器的局部的连接结构图；

图9为本发明提供的医用注射系统注射液的加热方法所使用的加热设备中的热水供应装置的结构示意图；

图10为本发明提供的医用注射系统注射液的加热方法所使用的加热设备的多通道的实施方式的俯视图；

图11为本发明提供的医用注射系统注射液的加热方法的示意图。

附图标号说明：

10、隔离式输液换热器；101、换热器支架；

11、换热管路；111、输入端；112、输出端；113、输液接头；

12、隔热件；

20、喷淋式加热器；

21、喷淋室；211、回流口；22、喷水机构；

30、热水供应装置；301、混流装置；302、滤网；

31、冷水泵；

40、喷淋回流水箱；41、补水管；42、电动三通阀；43、回流水箱支架；

50、热水泵；

60、预热储能水箱；61、加热装置；62、防尘气孔；

71、第一水温传感器； 72、第二水温传感器； 73、第三水温传感器；

81、液温传感器； 811、第一液温传感器； 812、第二液温传感器；

810、弹性件； 82、导热片；

91、加压输液袋；92、注射器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种医用注射系统注射液的加热方法，所采用的加热设备包括：喷淋式加热器20、隔离式输液换热器10和热水供应装置30；如图1-图4所示，隔离式输液换热器10包括换热管路11，换热管路11用于与医用注射系统连通以使医用注射系统中的注射液流经换热管路11；喷淋式加热器20包括喷淋室21和喷水机构22，换热管路11能够至少部分设置于喷淋室21内，热水供应装置30与喷水机构22连接以向喷水机构22供应热水，喷水机构22能够将热水喷向换热管路11。

如图11所示，该医用注射系统注射液的加热方法包括：步骤S10，将医用注射系统与换热管路11连通，以使医用注射系统中的注射液流经换热管路11；步骤S20，热水供应装置30向喷水机构22供应热水，喷水机构22将热水喷向换热管路11。

如图9所示，热水供应装置30包括喷淋回流水箱40、冷水泵31、预热储能水箱60、热水泵50和混流装置301，喷淋室21中的水能够流入喷淋回流水箱40，冷水泵31设置于喷淋回流水箱40，热水泵50设置于预热储能水箱60，预热储能水箱60中设置有加热装置61，步骤S20中，冷水泵31输送的冷水和热水泵50输送的高温水能够在混流装置301混合并输向喷水机构22。

如图3、图6-图7所示，换热管路11至少部分分布在喷淋室21内，喷水机构22设置于喷淋室21的靠近换热管路11的输出端112的一端，以使得在步骤S20中，喷水机构22从换热管路11的输出端112向换热管路11的输入端111喷水。

热水在喷淋室21中对换热管路11进行喷淋，注射液在流过换热管路11的过程中被喷淋加热。冷水和高温水在混流装置301中混合，通过高温水和冷水混流产生一定温度的热水，实现混流式快速调温，便于快速调节喷淋水温，减小热水水温调节的响应时间，提高了加热速度，解决了现有输液加热器普遍存在的加热速度慢的问题；而且，用于换热管路11传导加热的喷淋热水的最高水温不会高于热水泵50提供的高温水的水温，便于被限定在输注液体生物质能承受的安全范围内，通过高低温混水调温以确保换热管路11中的注射液中的生物质安全加热。并且，喷水机构22从换热管路11的输出端112向输入端111喷水，喷淋出的热水将热量传递给换热管路11，温度逐渐降低，注射液吸收换热管路11传递的热量，温度逐渐升高，有利于使得喷淋的热水和注射液之间存在较为恒定的温度差，从而进行逆向等温差的持续加热，保证了热传导的平缓和持续性，提高了加热效率，同时避免了直接加热导致的升温集中问题。本发明实现注射液与热水之间平稳、高效的换热，避免直接电加热注射液的升温集中问题，降低注射液高温变性的安全风险，同时满足快速加热的需求。该加热方法适用于在低温环境下的医用注射系统，对注射液进行加热处理，使注射液达到注射的安全温度。

沿图4中的从右到左，喷淋出的热水温度逐渐降低；沿图4中的从左到右，注射液吸收热量，温度逐渐升高；如图3所示，喷淋的热水和注射液之间存在较为恒定的温度差，以实现等温差的持续加热。

在一实施方式中，如图2所示，隔离式输液换热器10包括换热器支架101，换热管路11安装于换热器支架101，换热器支架101可拆卸地安装于喷淋室21。隔离式输液换热器10可以进行更换，喷淋式加热器20可以反复使用，以节省医疗成本。优选地，喷淋室21和换热器支架101共同形成一个密闭喷淋加热空间。换热器支架101优选为与喷淋室21密封配合的隔热支架。

进一步地，该加热设备包括注射液测温装置；如图6-图8所示，注射液测温装置包括液温传感器81和导热片82，导热片82安装于换热器支架101，液温传感器81安装于喷淋室21，导热片82在换热器支架101安装于喷淋室21时与液温传感器81直接或间接地相接触，导热片82用以将流经换热管路11的注射液的温度传递至液温传感器81。安装在喷淋室21的液温传感器81，通过导热片82来对注射液的进出温度进行实时监测。液温传感器81不随着隔离式输液换热器10而更换，液温传感器81可重复使用，以减少一次性器件，有利于节省医疗成本，导热片82的成本较低，随隔离式输液换热器10进行更换，保障了医疗卫生安全。具体地，液温传感器81安装在喷淋室21外的侧面平台上，导热片82可以采用导热性能良好的医用金属材料。

如图7所示，导热片82至少埋设于换热器支架101中，导热片82与换热管路11间隔设置；换热管路11连接有隔热件12，隔热件12至少部分为隔热材料，换热管路11中的注射液流经隔热件12，导热片82经隔热件12来直接或间接地接触隔热件12中的注射液。导热片82埋藏在隔热密封支架中，导热片82与换热管路11间隔开，与换热管路11保持距离，防止换热管路11对出入口液温的测量造成影响，减小了外部环境的影响，避免外部环境及换热过程对导热和温度测量造成误差。

在一实施例中，隔热件12可以包括输液管，输液管的至少部分采用隔热塑料管体，导热片82穿过隔热件12，在隔热件12的输液管中直接接触注射液。优选地，隔热件12的输液管和换热器支架101采用医用塑料材质一体注塑成形，隔热件12的输液管和换热管路11在换热器支架101中成无缝连接，构成完整的输液管路，换热器支架101兼做喷淋室21的密封盖。

在另一实施例中，隔热件12的部分采用导热部，隔热件12的导热部与换热管路11保持距离，导热片82可以与隔热件12的导热部接触且不与注射液直接接触。

进一步地，换热管路11的输入端111和输出端112分别设置有隔热件12，隔热件12分别对应地设置有导热片82；喷淋室21安装有与导热片82相对应的第一液温传感器811。输入端111的注射液的温度传导至对应的第一液温传感器811，输出端112的注射液的温度传导至对应的第二液温传感器812，第一液温传感器811和第二液温传感器812分别测量注射液的输入、输出温度。隔离式输液换热器10中的两个导热片82、与喷淋式加热器20侧面的第一液温传感器811和第二液温传感器812共同组成注射液输入、输出温度的测量系统，优选地，第一液温传感器811和第二液温传感器812可以分别将注射液的输入、输出温度上传给控制器，控制器根据注射液的目标温度确定需要的喷淋热水温度，实时调节喷淋水温。

该加热方法中，根据第二水温传感器72的数据控制加热装置61的加热功率，稳定高温水的温度；根据第一水温传感器71、第二水温传感器72、第三水温传感器73的数据调节冷水泵31和热水泵50的转速，使得第三水温传感器73的数据满足需要的喷淋热水温度。注射时，控制器根据高温水温度、冷水温度和热水温度来控制冷水泵31的流量和热水泵50的流量。

发明人对液温传感器81的安装结构做了优化：如图8所示，喷淋室21安装有弹性件810，液温传感器81安装于弹性件810，在换热器支架101安装到喷淋室21上后，导热片82与液温传感器81抵接，并施压使弹性件810发生变形，有利于保障导热片82与液温传感器81紧密接触，保证温度测量的可靠性。弹性件810可以为弹性基座，液温传感器81放置在弹性基座上，隔离式输液换热器10盖紧后，液温传感器81可以与导热片82贴紧，保证温度测量的可靠性。

换热管路11可以采用导热性能良好的医用金属材料制成，将管内液体和管外加热水进行隔离，通过热传导方式进行间接加热。换热管路11的输入端111和输出端112分别连接有输液接头113。注射液由换热管路11的输入端111注入，流过换热管路11，经过喷淋加热后从换热管输出端112输出，再通过医用注射系统注射进患者体内。如图7所示，换热管路11的输入端111可以连接加压输液袋91，输出端112可以连接注射器92。

在一实施方式中，如图1、图2、图6、图7所示，换热管路11至少部分呈蛇形或螺旋状。换热管路11呈蛇形是指换热管路11呈往复的弯曲状，可以是在平面内弯曲，也可以是空间内弯曲。换热管路11至少部分在喷淋室21内沿喷淋室21的纵向分布，沿喷淋室21的纵向，蛇形的换热管路11可以左右错开设计，避开喷淋路径，避免换热管路11的末端阻挡了首端，以使喷水机构22喷出的热水能够与换热管路11的首端和末端均接触。螺旋状的换热管路11，热水可以从螺旋的中央喷出，也能实现喷水机构22喷出的热水能够与换热管路11的首端和末端均接触。

喷水机构22可以包括雾化器，雾化器用于将待喷淋的热水雾化后喷入喷淋室21，加热注射液时，热水经水管注入喷淋式加热器20，通过雾化器喷出，对内部有注射液流过的换热管路11进行喷淋，雾化器将热水从换热管路11的末端喷向换热管路11的首端。

混流装置301可以采用一般的三通阀，来自于热水泵50的高温水和来自于冷水泵31的冷水在混流装置301中进行混流，快速形成喷淋加热所需温度的热水。

如图4-图6所示，换热后的冷水落入喷淋室21并流回喷淋回流水箱40，冷水泵31用于将冷水抽出喷淋回流水箱40，并再将冷水输入混流装置301调温。具体地，冷水泵31的抽水管的入口设置在喷淋回流水箱40的底部；喷淋室21的底部设有回流口211，换热后的冷水落入喷淋室21底部，并通过回流口211直接流回喷淋回流水箱40；而回流冷水又将经加热后，再次喷淋换热管路11，构成水的循环，满足快速加热的目的。考虑到常规的电加热直接产生热水的响应速度较慢，本发明未采取直接的电加热方法，而是设置了额外的预热储能水箱60，利用事先预热并保温的高温水与换热后回流的冷水定量混合，从而快速获得目标的热水温度。加热装置61可以为电加热棒，可提前将水箱中的水温加热到指定温度，从而实现系统所需的储能式非实时加热，进一步减低系统的总功率。预热储能水箱60内可以存储远高于目标温度的高温水。喷淋回流水箱40内存储换热后回流的冷水，考虑到由于持续加热和日常的蒸发，整个水循环中的水总量会逐渐减少，喷淋回流水箱40设置有补水口，补水口连接补水管41，从系统外部输入冷水，用于补充加热过程中的水蒸发造成的损耗。

在一实施方式中，如图5、图6和图9所示，冷水泵31通过电动三通阀42与混流装置301连接，电动三通阀42同时与预热储能水箱60连接，以使冷水泵31输出的冷水能够经电动三通阀42流向混流装置301或预热储能水箱60。喷淋回流水箱40中的冷水除了直接参与混水调温以外，还可用于给预热储能水箱60补水，电动三通阀42根据混流或抽运冷水的需求分别将冷水泵31导通混流装置301或预热储能水箱60。注射时，电动三通阀42导通冷水泵31和混流装置301，进行冷热水的混流，冷水被泵向混流装置301，混流装置301将高温水与冷水混流。由于注射时预热储能水箱60中的高温水被消耗，需要为预热储能水箱60补充水分，预热储能水箱60设置了补水口，电动三通阀42的另一个出口是预热储能水箱60的补水口。电动三通阀42导通冷水泵31和预热储能水箱60的补水口，将喷淋回流水箱40中的冷水抽运至预热储能水箱60，补充预热储能水箱60的损耗。

如图9所示，喷淋回流水箱40和预热储能水箱60的抽水管入口处设置有滤网302，用于过滤加热产生的水垢等杂质，以免堵塞水管和雾化器；预热储能水箱60顶部设置有防尘气孔62，保证加热时箱体与外部的气压平衡。

注射时预热储能水箱60的高温水被消耗，喷淋回流水箱40的回流冷水增加，在加热间隙，电动三通阀42导通冷水泵31和预热储能水箱60，抽运喷淋回流水箱40的冷水至预热储能水箱60以补充，同时加热装置61对高温水进行预热。预热储能水箱60的补水机制可以为：在两次注射的间隙，电动三通阀42导通冷水泵31和预热储能水箱60的补水口，将喷淋回流水箱40中的冷水抽运至预热储能水箱60，补充注射液加热过程中预热储能水箱60的损耗；同时，加热装置61在注射间隙，将箱内热水预热至较高的温度。注射中，加热装置61也将持续低功率工作，将热水控制在目标温度。

在一实施方式中，该加热设备包括控制器、第一水温传感器71和第二水温传感器72，第一水温传感器71用于检测流经冷水泵31的冷水温度，第二水温传感器72用于检测流经热水泵50的高温水温度，控制器用于根据冷水温度和高温水温度来控制冷水泵31的流量和热水泵50的流量。控制器控制冷水泵31和热水泵50的转速，以调节冷热水比例，冷水泵31和热水泵50分别泵出不同比例的冷水和高温水，经由混流装置301混合形成目标温度的热水。

第一水温传感器71可以设置在冷水泵31的抽水管入口附近。热水泵50抽水管的入口优选设置在预热储能水箱60底部。第二水温传感器72设置在热水泵50抽水管入口附近，加热装置61和第二水温传感器72共同组成预热储能水箱60的水温控制系统。

第一水温传感器71和第二水温传感器72分别用于实时监测预热储能水箱60和喷淋回流水箱40中的水温，以调节热水泵50和冷水泵31的转速或流量，从而实现不同比例的冷热水混水，最终确保混合后的水温在换热管内部液体的安全加热范围之内，用于换热管路11传导加热的喷淋热水的水温可按实际加热需求在该安全温度范围内实现自适应调节。

进一步地，该加热设备包括第三水温传感器73，第三水温传感器73用于检测从混流装置301流出的热水温度，控制器用于根据高温水温度、冷水温度和热水温度来控制冷水泵31的流量和热水泵50的流量。当第三水温传感器73检测的温度低于目标水温时，控制器可以控制热水泵50增大转速，并减小冷水泵31转速，以增大高温水的比例，从而提高混合后的热水水温。第三水温传感器73可以设置在混流装置301的热水出口处，用于监测目标水温，对混流后的热水水温进行实时监测。

在一实施方式中，该加热设备包括多组喷淋式加热器20和隔离式输液换热器10；多个喷淋式加热器20的喷淋室21安装于一个或多个喷淋回流水箱40的回流水箱支架43，多个喷淋室21中的水能够流入一个或多个喷淋回流水箱40，喷淋回流水箱40可以供多个喷淋式加热器20共享。喷淋回流水箱40是多通道共享的，隔离式输液换热器10、喷淋式加热器20和混流装置301则是各个通道独立的。

进一步地，喷淋回流水箱40和预热储能水箱60均是多通道共享的，如图10所示，喷淋式加热器20被固定在喷淋回流水箱40顶部的多个回流水箱支架43上，混流装置301一一对应地布置在喷淋式加热器20的右侧，各个混流装置301分别通过冷水泵31和热水泵50来与喷淋回流水箱40和预热储能水箱60连接，比较简单地实现了多通道并联。

不同于重复使用的热水供应装置30和喷淋式加热器20，由于隔离式输液换热器10直接接触注射液，因此被设计为一次性器件，并通过合理的设计降低成本。

隔离式输液换热器10包括换热器支架101、导热片82、换热管路11等部件，其中导热片82和承担换热功能的换热管路11由导热性能好的医用金属材料制成，在加工时被固定在模具的边缘；换热管路11输入端111、输出端112的输液接头113和换热器支架101则由医用塑料一体注塑制成。塑料成本较低，金属材料则可以经灭菌后回收使用。

由于液温传感器81等电子元器件集成在可重复使用的热水供应装置30和喷淋式加热器20上，较高成本的热水供应装置30和测控部件可以重复使用。隔离式输液换热器10自身加工简单，成本低廉，可以作为一种医用耗材，大批量生产和使用，有助于降低快速加热系统的成本。直接接触注射液的隔离式输液换热器10作为医用耗材，价格低廉，本发明提供的医用注射系统注射液的加热方法仅需较低成本，即可实现快速、安全地为注射系统加热。

具体地，隔离式输液换热器10中，导热金属材料的选材除了考虑到导热系数外，还需要具有良好的抗生理腐蚀性和生物相容性，以免在注射血液时对血液造成污染。为了保证安全性、控制成本、降低开发难度，需要尽可能选择已经得到临床应用的医用金属材料。常用的医用金属材料包括医用钛合金、钴基合金、镁合金、锆合金、不锈钢、铝合金等；其中铝合金的导热系数最大，不锈钢稍次，但是铝合金的安全性较差；为了兼顾低成本、导热性能和安全性，建议选择医用不锈钢作为导热金属材料。

隔离式输液换热器10的输液接头113可选用成熟的通用注射接头，如常见的无针密闭输液接头113。医用塑料选材需要考虑到加热对塑料性能的影响，选择塑料微粒尽可能少的成熟医用塑料，同时兼顾一次性器件的成本。常用的输液管、输液瓶材料包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)和热塑性弹性体(TPE)；其中常见的PVC含有增塑剂，生产和回收过程中的氯会带来环境污染的风险；PP等塑料易产生塑料微粒，抗高温性能不佳；TPE不含增塑剂，热性能好，不产生微粒，成分稳定，但是成本稍高。为保证加热的安全性，建议选择TPE材质。

本发明提供的医用注射系统注射液的加热方法，通过等温差热传导原理的喷淋式加热方法，在生物质和有效药物成分的安全加热温度范围内，在注射过程中对注射液进行快速安全加热，实现注射液的安全加热，且喷淋水温能自适应快速调节。注射液在一次性的换热管路11中流动，雾化的喷淋热水从换热管末端喷向换热管首端，保持喷淋热水和注射液之间持续的温度差，可以进行等温差的持续热交换，确保了加热的安全性和加热效率。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种医用注射系统注射液的加热方法，其特征在于，所采用的加热设备包括：喷淋式加热器、隔离式输液换热器和热水供应装置；所述隔离式输液换热器包括换热管路，所述换热管路用于与医用注射系统连通以使所述医用注射系统中的注射液流经所述换热管路；

所述喷淋式加热器包括喷淋室和喷水机构，所述换热管路能够至少部分设置于所述喷淋室内，所述热水供应装置与所述喷水机构连接以向所述喷水机构供应热水，所述喷水机构能够将热水喷向所述换热管路；

所述医用注射系统注射液的加热方法包括：

步骤S10，将医用注射系统与所述换热管路连通，以使所述医用注射系统中的注射液流经所述换热管路；

步骤S20，所述热水供应装置向所述喷水机构供应热水，所述喷水机构将热水喷向所述换热管路；

所述热水供应装置包括喷淋回流水箱、冷水泵、预热储能水箱、热水泵和混流装置，所述喷淋室中的水能够流入所述喷淋回流水箱，所述冷水泵设置于所述喷淋回流水箱，所述热水泵设置于所述预热储能水箱，所述预热储能水箱中设置有加热装置，在所述S20中，所述冷水泵输送的冷水和所述热水泵输送的高温水能够在所述混流装置混合并输向所述喷水机构，通过高低温混水调温以确保换热管路中的注射液中的生物质安全加热；

所述换热管路至少部分分布在所述喷淋室内，所述喷水机构设置于所述喷淋室的靠近所述换热管路输出端的一端，以使得在所述步骤S20中，所述喷水机构从所述换热管路的输出端向所述换热管路的输入端喷水，通过逆向等温差换热方式以进行注射液的高效加热。

2.根据权利要求1所述的医用注射系统注射液的加热方法，其特征在于，

所述隔离式输液换热器包括换热器支架，所述换热管路安装于所述换热器支架，所述换热器支架可拆卸地安装于所述喷淋室。

3.根据权利要求2所述的医用注射系统注射液的加热方法，其特征在于，

所述加热设备包括注射液测温装置；

所述注射液测温装置包括液温传感器和导热片，所述导热片安装于所述换热器支架，所述液温传感器安装于所述喷淋室，

所述导热片在所述换热器支架安装于所述喷淋室时与所述液温传感器直接或间接地相接触，

所述导热片用以将流经所述换热管路的注射液的温度传递至所述液温传感器。

4.根据权利要求3所述的医用注射系统注射液的加热方法，其特征在于，

所述导热片至少埋设于所述换热器支架中，所述导热片与所述换热管路间隔设置；

所述换热管路连接有隔热件，所述隔热件至少部分为隔热材料，所述换热管路中的注射液流经所述隔热件，所述导热片经所述隔热件来直接或间接地接触所述隔热件中的注射液。

5.根据权利要求4所述的医用注射系统注射液的加热方法，其特征在于，

所述换热管路的输入端和输出端分别设置有所述隔热件，所述隔热件分别对应地设置有所述导热片；

所述喷淋室安装有与所述导热片相对应的液温传感器。

6.根据权利要求3所述的医用注射系统注射液的加热方法，其特征在于，

所述喷淋室安装有弹性件，所述液温传感器安装于所述弹性件。

7.根据权利要求1所述的医用注射系统注射液的加热方法，其特征在于，

所述喷淋回流水箱设置有补水管；

所述冷水泵通过电动三通阀与混流装置连接，所述电动三通阀同时与所述预热储能水箱连接，以使所述冷水泵输出的冷水能够经所述电动三通阀流向所述混流装置或所述预热储能水箱。

8.根据权利要求1所述的医用注射系统注射液的加热方法，其特征在于，

所述加热设备包括控制器、第一水温传感器和第二水温传感器，

所述第一水温传感器用于检测流经所述冷水泵的冷水温度，所述第二水温传感器用于检测流经所述热水泵的高温水温度，

所述控制器用于根据所述冷水温度和所述高温水温度来控制所述冷水泵的流量和所述热水泵的流量。

9.根据权利要求8所述的医用注射系统注射液的加热方法，其特征在于，

所述加热设备包括第三水温传感器，所述第三水温传感器用于检测从所述混流装置流出的热水温度，所述控制器用于根据所述高温水温度、所述冷水温度和所述热水温度来控制所述冷水泵的流量和所述热水泵的流量。

10.根据权利要求1所述的医用注射系统注射液的加热方法，其特征在于，

所述加热设备包括多组所述喷淋式加热器和所述隔离式输液换热器；

多个所述喷淋式加热器的所述喷淋室安装于一个或多个所述喷淋回流水箱的回流水箱支架，多个所述喷淋室中的水能够流入一个或多个所述喷淋回流水箱。