CN121177598A - 一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置及使用方法 - Google Patents
一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置及使用方法Info
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- CN121177598A CN121177598A CN202511716084.3A CN202511716084A CN121177598A CN 121177598 A CN121177598 A CN 121177598A CN 202511716084 A CN202511716084 A CN 202511716084A CN 121177598 A CN121177598 A CN 121177598A
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Abstract
本发明公开了一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置及使用方法,属于烧伤处理领域。一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,包括收集盒,所述收集盒内部的两侧分别设置有第二活动底座和第一活动底座,所述第二活动底座上端设置具有四个凹槽的第二集料筒。本发明解决了烧伤整形负压伤口清创促愈装置在使用时,会持续地吸出患者伤口位置所流出的液体并进行收集,在统一收集后,影响医护人员对于伤口愈合程度的判断的问题,本发明伤口位置流动的液体会被吸附并直接落入可旋转的第二集料筒内,旋转第二集料筒内的四个均匀分布的凹槽可以收集不同时间段的伤口位置流出的液体。
Description
技术领域
本发明涉及烧伤处理领域,具体为一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置及使用方法。
背景技术
负压烧伤整形清创促愈装置是一种医疗设备,通过动态负压技术促进烧伤整形伤口的血液循环与愈合,该装置利用可控负压环境清除创面渗液、坏死组织及细菌,减少感染风险,缩小伤口面积,加速愈合过程,提高治疗效果与患者舒适度,并支持敷贴重复拆装。
公开号为CN119367626B的中国专利公开了烧伤整形负压伤口清创促愈装置,包括敷贴、双形连接组件和负压吸引单元,负压吸引单元包括底座、空心柱、旋转驱动机构和负压机,底座内设有安装腔,在负压机工作时,会依次抽取敷贴上的各个槽组内的空气形成负压,使负压区进入负压状态,促进伤口血液流通循环,此过程中由于负压区是依次进入负压状态的,从而随着槽组依次进入负压状态能够起到推赶血液动态按摩作用。
上述专利的烧伤整形负压伤口清创促愈装置在使用时,会持续地吸出患者伤口位置所流出的液体并进行收集,在统一收集后,流出液体的量以及流出液体的状态无法进行判断,影响医护人员对于伤口愈合程度的判断。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置及使用方法,伤口位置流动的液体会被吸附并直接落入可旋转的第二集料筒内,旋转第二集料筒内的四个均匀分布的凹槽可以收集不同时间段的伤口位置流出的液体,使得不同时间段的伤口液体得以分别进行单独的收纳,便于后续医护人员基于第二集料筒内收集的液体判断伤口的愈合情况,解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,包括收集盒,所述收集盒内部的两侧分别设置有第二活动底座和第一活动底座,所述第二活动底座上端设置具有四个凹槽的第二集料筒,所述第二集料筒的下端设置有与第二活动底座转动连接的第一传动盘,所述第一活动底座的上端设置有第一集料筒,所述第一活动底座和第二活动底座之间通过螺纹杆贯穿,所述收集盒的后端设置有贴合伤口的海绵,所述海绵外部的上端包裹有贴合皮肤的第一医用无菌敷料,所述第一医用无菌敷料的周围环绕设置有四个第二吸盘,第二集料筒的旋转可以分别对吸收的皮肤产生的异物进行独立收集,独立收集可以便于后续取出并查看。
优选的,所述第二吸盘的外部通过第三医用无菌敷料与第一医用无菌敷料贴合,所述第二吸盘的一端设置有第二导气管,四个所述第二导气管的一端设置有第三导气管连接,侧面的第二吸盘通过第三医用无菌敷料贴合并完成固定,可以由第二吸盘位置对负压区域筒气体补充。
优选的,所述第三导气管的一端设置有过滤筒,所述过滤筒内部的下端贯穿设置有第四导气管,所述第二导气管与第三导气管之间设置有调节阀。
优选的,调节阀的控制方法包括:
根据负压调节知识库,提取调节依据集;
根据历史负压调节过程记录,获取调节依据集中的调节依据从伤口图像中提取的提取语义集;
根据提取语义集,获取调节依据从伤口图像中提取的提取关系;
根据调节依据集中每一调节依据对应的提取关系,构建调节依据提取模板;
获取伤口位置清创之前的拍摄图像;
根据调节依据提取模板对拍摄图像进行调节特征提取,获得目标调节特征集;
根据目标调节特征集和负压调节知识库,确定伤口区域的推荐压力分布;
解析推荐压力分布,获取各个目标分区的推荐压力值集;
以推荐压力值集为对应各个目标分区相应的局部负压空间的子模拟目标,在局部负压空间中进行局部流体模拟,确定各个目标分区对应的调节阀的初始控制参数;
根据初始控制参数在负压空间内进行全局流体模拟,确定各个局部负压空间的子模拟结果和局部负压空间之间的流体特征;
根据子模拟结果和子模拟目标的偏差值和子模拟结果关联的流体特征进行初始控制参数的全局微调;
根据全局微调后的全局流体模拟结果,确定最佳控制参数;
基于最佳控制参数进行调节阀的相应控制。
优选的,所述过滤筒内部的下端储存有过滤用液体,所述过滤筒下端的中间凹陷设置有导热管,所述导热管的内部设置有加热棒,通过过滤筒内部的液体进行过滤,而导热管可以对过滤的气体进行加热。
优选的,所述第二集料筒的下端焊接设置有连接块,所述第一传动盘的上端与第二集料筒的下端卡槽连接,第二集料筒可以通过连接块滑动安装至第一传动盘上端。
优选的,所述收集盒的前端设置有保护盖,所述保护盖内部的两侧贯穿设置有连接杆,所述连接杆的外部设置有螺母,保护盖通过螺栓盖在收集盒侧面,可以对内部的第二集料筒和第一集料筒进行包裹和保护。
优选的,所述收集盒外壁的一侧设置有主机,所述主机的内部内置有伤口促愈系统,所述伤口促愈系统由定时模块、驱动模块、位置调整模块、按摩模块和加热模块组成,其中:所述定时模块用于在设备运行时进行计时,计时用作驱动模块的启动信号;
驱动模块用于驱动第二集料筒,使得第二集料筒下端电机定时旋转,切换第二集料筒的位置;
位置调整模块用于驱动螺纹杆旋转,调整第二集料筒和第一集料筒的位置;
按摩模块用于根据设定调整调节阀,通过调节阀的调整控制流入负压区域,不同负压位置的压力变化实现伤口位置的按摩;
加热模块用于驱动过滤筒内的加热棒,驱动加热棒对过滤筒内的液体进行加热。
分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,还执行如下操作:
对第二集料筒中多个液体收集时段的收集液体进行分析,生成治疗建议,包括:
基于主机的定时模块,确定多个液体收集时段;
对各个液体收集时段的第二集料筒中的收集液体进行多参数分析,获取时序特征向量集;
根据时序特征向量集,构建时序变化率矩阵;
基于愈合状态评估模型,根据时序变化率矩阵,计算伤口愈合指数;
根据伤口愈合指数和伤口愈合状态类别分级标准,确定伤口愈合状态类别;
基于伤口愈合状态类别生成治疗建议,并输出至主机的显示界面。
分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置的使用方法,包括如下步骤:
步骤一、将海绵贴合伤口位置并由第一医用无菌敷料将其贴合在皮肤表面,第一吸盘对应第二通气孔由第二医用无菌敷料贴合在第一医用无菌敷料表面;
步骤二、第二吸盘对应第一通气孔由第三医用无菌敷料贴合在第一医用无菌敷料表面,第二吸盘一端连接的第二导气管由第三导气管进行连接;
步骤三、其中一个抽气泵连接第一导气管并由第二导液管和第一导液管抽取海绵覆盖的伤口位置,其中另一个抽气泵抽取外部的气体并由第四导气管送入过滤筒内部,经过过滤筒内部液体过滤后气体经过第三导气管传输,由按摩模块调整调节阀的开启强度后,第三导气管内部气体由第二导气管和第二吸盘补充至海绵覆盖的伤口位置;
步骤四、伤口生长产生的液体异物经过吸取后由第二导液管传输至收集盒内部并落下在第二集料筒内部,由定时模块进行计时后定时启动驱动模块,驱动模块给予第二传动盘下端电机一个启动信号,第二传动盘通过同步带带动第一传动盘旋转;
步骤五、加热棒启动并对导热管位置进行加热,导热管对过滤筒内部液体进行加热,使得补充至海绵内部的气体可以提高伤口位置的温度;
步骤六、横向调整第二集料筒和第一集料筒的位置,生理盐水贯穿第一医用无菌敷料并嵌入预留管,生理盐水可以接触伤口位置,生理盐水被吸收并沿着第一导液管和第二导液管进入收集盒内部,最终使得生理盐水落入位置调整后的第一集料筒内;
步骤七、医护人员可以旋转拆卸连接杆外部的螺母,拆卸保护盖并露出第二集料筒,直接可以从第一传动盘上端滑动取下第二集料筒。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明在贴合伤口位置并有吸附形成负压完成治疗时,伤口位置流动的液体会被吸附并直接落入可旋转的第二集料筒内,而第二集料筒可以经过下端电机的驱动后进行旋转,旋转第二集料筒内的四个均匀分布的凹槽可以收集不同时间段的伤口位置流出的液体,使得不同时间段的伤口液体得以分别进行单独的收纳,便于后续医护人员基于第二集料筒内收集的液体判断伤口的愈合情况,收集的皮肤表面流出的液体能帮助医护人员制定后续的治疗方案,使得治疗方案贴合患者伤口的当前状况。
2、本发明由第一吸盘提供稳定且统一的吸附力后,四个第二吸盘位置通过调节阀的开启程度呈现不同程度的气体补充,气体补充形成不同负压的分区时,第二导气管内流动的气体由过滤筒内部存留液体进行过滤,过滤的同时,加热棒会加热用于过滤的液体,使得液体可以同时过滤和加热气体,使得避免低温气体补充并接触伤口位置,通过一定温度的气体接触,使得伤口位置的毛细血管扩张,增加血流量,同时代谢废物被更快地清除,并且在适当的温度下,成纤维细胞和上皮细胞等修复细胞的增殖和迁移速度会加快,胶原蛋白的合成也会增加,可以改善创面的氧合作用,创造一个更利于修复的微环境。
附图说明
图1为本发明的整体外部结构示意图;
图2为本发明的过滤筒内部结构剖视图;
图3为本发明的海绵安装位置爆炸图;
图4为本发明的保护盖安装轨迹示意图;
图5为本发明的螺纹杆传动结构示意图;
图6为本发明的伤口促愈系统流程示意图。
图中:1、收集盒;2、主机;3、第一医用无菌敷料;4、第二医用无菌敷料;5、第一吸盘;6、第一导液管;7、第一导气管;8、第三医用无菌敷料;9、第二吸盘;10、第二导气管;11、调节阀;12、第三导气管;14、过滤筒;15、第四导气管;16、导热管;17、加热棒;18、海绵;19、预留管;20、第一通气孔;21、第二通气孔;22、保护盖;23、连接杆;24、第一集料筒;25、第二集料筒;26、第一活动底座;27、第一传动盘;28、第二传动盘;29、第二活动底座;30、连接块;31、同步带;32、螺纹杆;34、第二导液管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
如图1、图4和图5所示,本实施例的一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,包括收集盒1,收集盒1内部的一侧设置有第二活动底座29,收集盒1内部的另一侧设置有第一活动底座26,第二活动底座29的上端设置有第二集料筒25,第二集料筒25可以接收吸附过程中产生的伤口液体异物。
第二集料筒25的内部环绕设置有四个凹槽,四个凹槽均匀地分布,可以随着第二集料筒25的旋转将不同时间段的伤口异物进行收集并储存,为了对第二集料筒25进行驱动,第二集料筒25的下端设置有第一传动盘27,第一传动盘27的一侧设置有第二传动盘28,且第二传动盘28和第一传动盘27均转动连接于第二活动底座29内部,第二传动盘28和第一传动盘27之间通过同步带31传动连接,通过第二活动底座29进行支撑后由同步带31进行的传动可以使得第二集料筒25在需要时进行旋转,旋转即可完成收纳位置的调整。
为了应对伤口的清洗,为了单独对生理盐水的收集,避免生理盐水造成伤口位置流出液体遭到稀释,第一活动底座26的上端设置有第一集料筒24,第一活动底座26和第二活动底座29之间通过螺纹杆32贯穿,且螺纹杆32外部均与第二活动底座29和第一活动底座26螺纹配合,通过螺纹杆32的旋转可以横向带动第一活动底座26和第二活动底座29横向移动,可以调整第二集料筒25和第一集料筒24的位置,可以在输送生理盐水时将生理盐水填充至第一集料筒24内部,避免生理盐水和伤口排出液体混合。
另一方面,为了便于第一集料筒24和第二集料筒25的拆卸和清理,第二集料筒25的下端设置有连接块30,且连接块30与第二集料筒25的下端焊接固定,第一传动盘27的上端与第二集料筒25的下端卡槽连接,连接块30呈矩形,通过矩形的连接块30便于第二集料筒25直接滑动安装至第一传动盘27上端,而第一集料筒24的下端与第一活动底座26的上端滑动连接,第一集料筒24可以直接横向滑动安装至第一活动底座26内部。
进一步,收集盒1的前端设置有保护盖22,保护盖22内部的两侧贯穿设置有连接杆23,两个连接杆23的外部设置有螺母,通过螺母旋转在连接杆23外部可以便于对保护盖22实现固定,可以便于对内部的第二集料筒25和第一集料筒24进行固定。
如图3所示,收集盒1的后端设置有贴合伤口的海绵18,海绵18外部的上端包裹有贴合皮肤的第一医用无菌敷料3,第一医用无菌敷料3的上端设置有第一吸盘5,第一医用无菌敷料3的周围环绕设置有四个第二吸盘9,四个第二吸盘9用于向海绵18覆盖位置补充气体,而第一吸盘5用于抽取海绵18位置,通过抽取实现负压。
值得一提的是,第一医用无菌敷料3对应第一吸盘5设置有第二通气孔21,第一医用无菌敷料3与第二吸盘9之间设置有第一通气孔20,第一通气孔20和第二通气孔21在安装时通过剪刀在第一医用无菌敷料3表面剪出,第一吸盘5的外部通过第二医用无菌敷料4与第一医用无菌敷料3贴合,第二吸盘9的外部通过第三医用无菌敷料8与第一医用无菌敷料3贴合,通过第一医用无菌敷料3、第二医用无菌敷料4和第三医用无菌敷料8的贴合可以提高密封程度,便于气体的抽取和负压区域的形成。
在本实施例中,为了对抽取的皮肤的液体进行收集,第一吸盘5的上端设置有第一导液管6,收集盒1的上端设置有第二导液管34,第二导液管34与第一导液管6之间密封连接,收集盒1的一侧设置有第一导气管7,第一导气管7位置连接风机后,产生吸附力时,气体由收集盒1、第二导液管34和第一导液管6依次连接后抽取第一吸盘5以及海绵18位置。
针对分区负压的调节时,第二吸盘9的一端设置有第二导气管10,四个第二导气管10的一端设置有第三导气管12连接,如图2所示,第三导气管12的一端设置有过滤筒14,过滤筒14内部的下端贯穿设置有第四导气管15,第四导气管15位置向过滤筒14内传输气体后,经过过滤筒14的过滤后,气体由第三导气管12传输并由第二导气管10进行分流并传输,为了实现不同区域的不同压力,第二导气管10与第三导气管12之间设置有调节阀11,通过调节阀11的开启状况可以调整第三导气管12内部气体传输至第二导气管10内部的量,可以控制不同位置的负压状态。
为了便于对第四导气管15传输气体的过滤和加热,过滤筒14内部的下端储存有过滤用液体,过滤筒14下端的中间凹陷设置有导热管16,导热管16的内部设置有加热棒17,通过加热棒17对导热管16进行加热后,导热管16的热量可以加热过滤筒14内部预留的液体,使得液体可以直接对接触的气体进行加热。
为了便于后续生理盐水的注入,海绵18的内部预留有预留管19,后续生理盐水的管道刺破第一医用无菌敷料3即可注入海绵18位置。
收集盒1外壁的一侧设置有主机2,如图6所示,主机2的内部内置有伤口促愈系统,伤口促愈系统由定时模块、驱动模块、位置调整模块、按摩模块和加热模块组成,其中,定时模块用于在设备运行时进行计时,计时用作驱动模块的启动信号,在时间到了定时模块设定的数值后,由定时模块给予驱动模块一个启动信号,实现了全系统操作的自动化,无需医护人员频繁手动干预,确保治疗和监测动作在精确的时间间隔下进行,数据具有可比性,治疗具有一致性,可根据不同愈合阶段设定不同的时间策略。
驱动模块用于驱动第二集料筒25,使得第二集料筒25下端电机定时旋转,切换第二集料筒25的位置,便于后期参考吸取的皮肤产生的液体了解到伤口恢复状态,在收到定时模块的启动信号后,驱动模块驱动电机按照设定转动朝向和转动角度进行单次的旋转,为临床提供了按时间序列排列的伤口渗出液样本,通过对比其颜色、浑浊度和量的变化,成为判断愈合趋势或早期感染迹象的客观依据,从物理上防止了不同时间段液体的混合。
位置调整模块用于驱动螺纹杆32旋转,调整第二集料筒25和第一集料筒24的位置,避免生理盐水和皮肤产生的液体混合影响后续的判断,螺纹杆传动能实现高精度的直线位移,确保容器对接准确,防止液体外溅。
按摩模块用于根据设定调整调节阀11,通过调节阀11的调整控制流入负压区域,不同负压位置的压力变化实现伤口位置的按摩,通过模拟人工按摩,促进创周血液循环,减轻水肿,加速代谢废物清除,动态压力能防止新生肉芽组织与敷料过早粘连。
加热模块用于驱动过滤筒14内的加热棒17,驱动加热棒17对过滤筒14内的液体进行加热,一定的热量可以提高伤口的恢复速度,温暖的湿化气体能维持创面微环境的温度和湿度,防止细胞干燥坏死,显著提高愈合速度。
工作原理:将海绵18贴合伤口位置并由第一医用无菌敷料3将其贴合在皮肤表面,用剪刀剪切第一医用无菌敷料3,使第一医用无菌敷料3表面形成第二通气孔21和第一通气孔20,第一吸盘5对应第二通气孔21由第二医用无菌敷料4贴合在第一医用无菌敷料3表面,第二吸盘9对应第一通气孔20由第三医用无菌敷料8贴合在第一医用无菌敷料3表面,第二吸盘9一端连接的第二导气管10由第三导气管12进行连接,过滤筒14内部预先注入过滤的液体,第三导气管12的一端插入过滤筒14内部,第二集料筒25通过下端的连接块30滑动安装至第一传动盘27上端,其中一个抽气泵连接第一导气管7并由第二导液管34和第一导液管6抽取海绵18覆盖的伤口位置,抽取的同时,其中另一个抽气泵抽取外部的气体并由第四导气管15送入过滤筒14内部,经过过滤筒14内部液体过滤后气体经过第三导气管12传输,由按摩模块调整调节阀11的开启强度后,第三导气管12内部气体由第二导气管10和第二吸盘9补充至海绵18覆盖的伤口位置,伤口生长的过程中产生的液体异物经过吸取后由第二导液管34传输至收集盒1内部并落下在第二集料筒25内部,在第二导液管34位置持续地进行伤口位置的抽取后,由定时模块进行计时后定时启动驱动模块,驱动模块给予第二传动盘28下端电机一个启动信号,第二传动盘28通过同步带31带动第一传动盘27旋转,第一传动盘27的旋转调整上端第二集料筒25的角度,使得被吸附的液体可以储存在第二集料筒25内的不同位置,在将气体由第三导气管12补充至伤口位置时,加热棒17启动并对导热管16位置进行加热,导热管16对过滤筒14内部液体进行加热,由此对第三导气管12内部传输的液体进行加热,使得补充至海绵18内部的气体可以提高伤口位置的温度,在需要注入生理盐水时,螺纹杆32的旋转横向带动第二活动底座29和第一活动底座26横向移动,横向调整第二集料筒25和第一集料筒24的位置,生理盐水贯穿第一医用无菌敷料3并嵌入预留管19位置,使得生理盐水可以接触伤口位置,生理盐水被吸收并沿着第一导液管6和第二导液管34进入收集盒1内部,最终使得生理盐水落入位置调整后的第一集料筒24内,医护人员可以旋转拆卸连接杆23外部的螺母,拆卸保护盖22并露出第二集料筒25,直接可以从第一传动盘27上端滑动取下第二集料筒25,医护人员可以进行第二集料筒25内部收集液体的查看,也能直接对第二集料筒25进行清理。
在一个实施例中,调节阀11的控制方法包括:
根据负压调节知识库,提取调节依据集。
该实施例中,负压调节知识库是存储负压治疗规则的数据库,包括一一对应的伤口形态、负压参数和愈合效果等知识。调节依据集为从负压调节知识库中提取的制定最佳负压参数的制定依据的集合,例如:伤口面积和感染程度。
根据历史负压调节过程记录,获取调节依据集中的调节依据从伤口图像中提取的提取语义集。
该实施例中,历史负压调节过程记录为历史上医生根据伤口形态进行负压调节的过程记录,包括:医生描述的伤口形态语义、医生制定的负压调节方案。提取语义集为调节依据从伤口图像中提取的语义的集合,例如:调节依据为感染程度,则提取语义集为医生描述的伤口感染程度的相关语义的集合。
根据提取语义集,获取调节依据从伤口图像中提取的提取关系。
该实施例中,提取关系为:根据伤口图像描述确定相应调节依据的关系,例如:根据伤口颜色、湿度确定何种感染程度的关系。
根据调节依据集中每一调节依据对应的提取关系,构建调节依据提取模板。
该实施例中,调节依据提取模板是供伤口图像对照提取调节依据的标准化框架,用于自动从伤口图像中提取伤口面积、感染程度等负压调节依据。
获取伤口位置清创之前的拍摄图像。
该实施例中,拍摄图像为伤口位置清创之前预先通过相机拍摄的图像。
根据调节依据提取模板对拍摄图像进行调节特征提取,获得目标调节特征集。
该实施例中,目标调节特征集是拍摄图像对照调节依据提取模板提取出的目标调节特征的集合,目标调节特征即为实际从拍摄图像中提取出的调节特征,例如:坏死组织面积16cm²、渗出液等级中度。
根据目标调节特征集和负压调节知识库,确定伤口区域的推荐压力分布。
该实施例中,推荐压力分布为:为伤口不同分区计算出的理想负压值分布图。
解析推荐压力分布,获取各个目标分区的推荐压力值集。
该实施例中,各个目标分区为:各个第二导气管10对应的负压控制分区控制的伤口分区。推荐压力值集为:每个目标分区点位对应的具体负压数值的集合。
以推荐压力值集为对应各个目标分区相应的局部负压空间的子模拟目标,在局部负压空间中进行局部流体模拟,确定各个目标分区对应的调节阀11的初始控制参数。
该实施例中,局部负压空间为医用无菌敷料3内的负压空间按照“田”字型均匀划分的四个局部空间,每个局部负压空间对应一个第二导气管10。确定各个目标分区对应的调节阀11的初始控制参数时,先确定预选初始控制参数(调节阀11的所有控制参数),将预选初始控制参数对应子模拟结果和子模拟目标的差异最小的预选初始控制参数作为初始控制参数。
根据初始控制参数在负压空间内进行全局流体模拟,确定各个局部负压空间的子模拟结果和局部负压空间之间的流体特征。
该实施例中,子模拟结果为基于初始控制参数进行各个局部负压空间的全局流体模拟时各个局部负压空间的负压模拟结果。局部负压空间之间的流体特征为局部负压空间之间的压力均匀性、气流速度差。
根据子模拟结果和子模拟目标的偏差值和子模拟结果关联的流体特征进行初始控制参数的全局微调。
该实施例中,偏差值为子模拟结果和子模拟目标之间各个点位的负压偏差。子模拟结果关联的流体特征指的是:子模拟结果对应的局部负压空间和其相邻的局部负压空间之间的流体特征。全局微调是指基于偏差值和关联的流体特征小幅优化所有调节阀参数,以减少整体误差;实际装置中,所有分区通过气路连通,存在相互干扰(例如:一个高负压分区会“抢走”相邻的低负压分区的气流,导致相邻分区压力不足)。因此,流体特征揭示了偏差的根本原因(例如:分区A抽吸过强,导致分区B压力不稳),所以要结合偏差值和关联的流体特征优化调节阀参数,且优化时,不是简单修正单个分区的误差,而是统筹优化所有调节阀参数,使整个系统最小化各分区压力偏差、最小化有害流体特征(如剧烈压力波动)。
根据全局微调后的全局流体模拟结果,确定最佳控制参数。
该实施例中,最佳控制参数指经微调后、全局模拟验证的调节阀11最终设置。
基于最佳控制参数进行调节阀11的相应控制。
上述技术方案的工作原理及有益效果为:
本发明从负压调节知识库中提取调节依据集;引入历史负压调节过程记录,根据其中调节依据从伤口图像中提取的提取语义集,获取调节依据从伤口图像中提取的提取关系;汇总所有提取关系构建调节依据提取模板,调节依据提取模板能够自动从伤口图像中分析识别调节依据,更加智能。
将调节依据提取模板应用于拍摄图像提取目标调节特征集;根据目标调节特征集和负压调节知识库,自动匹配确定伤口区域的推荐压力分布。
获得推荐压力分布后,为确定适宜的调节阀参数,可以先进行模拟,模拟时,为提高调节阀参数的确定效率,先获取各个目标分区的推荐压力值集,进行各个目标分区的分区模拟,获得调节阀11的初始控制参数。
然而,实际装置中,所有分区通过气路连通,存在相互干扰,因此根据初始控制参数在负压空间内进行全局流体模拟时,会存在偏差值。而流体特征揭示了偏差的根本原因,因此,基于偏差值和关联的流体特征小幅优化所有调节阀参数,以减少整体误差。这样一来,能够极大提高最佳控制参数的确定效率,提高负压控制精准性。
本发明实施例提供的一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,还执行如下操作:
对第二集料筒25中多个液体收集时段的收集液体进行分析,生成治疗建议,包括:
基于主机2的定时模块,确定多个液体收集时段,其中,为大于等于4的时段总数,为第个收集时段的持续时间。
对各个液体收集时段的第二集料筒25中的收集液体进行多参数分析,获取时序特征向量集,其中,,代表转置操作;为液体体积,单位为毫升,通过凹槽内液面高度传感器测量;为浊度值,单位为:NTU,通过透射光强度比计算;为pH值,通过微型pH电极测量;为颜色指数,通过RGB图像分析计算,,其中,,分别为液体图像的红、绿、蓝通道平均值。
根据时序特征向量集,构建时序变化率矩阵;其中,时序变化率矩阵的矩阵元素表示第个特征在相邻时段间的24小时标准化变化率。
基于愈合状态评估模型,根据时序变化率矩阵,计算伤口愈合指数:
;
其中,为Sigmoid激活函数;为的转置,为模型权重向量;为偏置项;为对时序变化率矩阵的展平操作。愈合状态评估模型的训练方式为:通过标注好的临床数据集(如历史患者伤口渗出液的时序特征和对应的专家评估愈合状态)进行监督学习,采用梯度下降类优化算法联合优化权重向量和偏置项使模型输出的伤口愈合指数尽可能接近真实标签。
根据伤口愈合指数和伤口愈合状态类别分级标准,确定伤口愈合状态类别。
其中,伤口愈合状态类别分级标准为根据伤口愈合指数确定伤口愈合状态类别的预设标准,例如:,伤口愈合状态类别为感染恶化;,伤口愈合状态类别为愈合迟缓;,伤口愈合状态类别为正常愈合;,伤口愈合状态类别为加速愈合。
基于伤口愈合状态类别生成治疗建议,并输出至主机2的显示界面;所述治疗建议包括负压参数调整建议、清创频率建议以及抗生素使用建议中的一种或多种。
上述技术方案的工作原理及有益效果为:
本发明通过时序数据分析提供客观的愈合评估,解决了传统方法依赖主观观察和经验判断的局限性,为精准医疗提供数据支持。下面列举一个具体示例:
背景:患者部Ⅱ度烧伤约15cm²,使用本装置进行治疗。主机2设定4个收集时段,每6小时切换一次第二集料筒25的凹槽位置。
时段1(0-6小时):第二集料筒25凹槽1收集液体,体积,浊度,pH值,颜色指数。
时段2(6-12小时):第二集料筒25凹槽2收集液体,体积,浊度,pH值,颜色指数。
时段3(12-18小时):第二集料筒25凹槽3收集液体,体积,浊度,pH值,颜色指数。
时段4(18-24小时):第二集料筒25凹槽4收集液体,体积,浊度,pH值,颜色指数。
构建时序变化率矩阵;
将时序变化率矩阵展平为12维向量;
应用预训练的愈合状态评估模型(权重向量和偏置通过500例临床数据训练得到);
计算线性输出为,应用Sigmoid激活函数计算伤口愈合指数,确定伤口愈合状态类别为正常愈合。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,包括收集盒(1),其特征在于,所述收集盒(1)内部的两侧分别设置有第二活动底座(29)和第一活动底座(26),所述第二活动底座(29)上端设置具有四个凹槽的第二集料筒(25),所述第二集料筒(25)的下端设置有与第二活动底座(29)转动连接的第一传动盘(27),所述第一活动底座(26)的上端设置有第一集料筒(24),所述第一活动底座(26)和第二活动底座(29)之间通过螺纹杆(32)贯穿,所述收集盒(1)的后端设置有贴合伤口的海绵(18),所述海绵(18)外部的上端包裹有贴合皮肤的第一医用无菌敷料(3),所述第一医用无菌敷料(3)的周围环绕设置有四个第二吸盘(9)。
2.根据权利要求1所述的一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,其特征在于,所述第二吸盘(9)的外部通过第三医用无菌敷料(8)与第一医用无菌敷料(3)贴合,所述第二吸盘(9)的一端设置有第二导气管(10),四个所述第二导气管(10)的一端设置有第三导气管(12)连接。
3.根据权利要求2所述的一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,其特征在于,所述第三导气管(12)的一端设置有过滤筒(14),所述过滤筒(14)内部的下端贯穿设置有第四导气管(15),所述第二导气管(10)与第三导气管(12)之间设置有调节阀(11)。
4.根据权利要求3所述的一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,其特征在于,调节阀(11)的控制方法包括:
根据负压调节知识库,提取调节依据集;
根据历史负压调节过程记录,获取调节依据集中的调节依据从伤口图像中提取的提取语义集;
根据提取语义集,获取调节依据从伤口图像中提取的提取关系;
根据调节依据集中每一调节依据对应的提取关系,构建调节依据提取模板;
获取伤口位置清创之前的拍摄图像;
根据调节依据提取模板对拍摄图像进行调节特征提取,获得目标调节特征集;
根据目标调节特征集和负压调节知识库,确定伤口区域的推荐压力分布;
解析推荐压力分布,获取各个目标分区的推荐压力值集;
以推荐压力值集为对应各个目标分区相应的局部负压空间的子模拟目标,在局部负压空间中进行局部流体模拟,确定各个目标分区对应的调节阀(11)的初始控制参数;
根据初始控制参数在负压空间内进行全局流体模拟,确定各个局部负压空间的子模拟结果和局部负压空间之间的流体特征;
根据子模拟结果和子模拟目标的偏差值和子模拟结果关联的流体特征进行初始控制参数的全局微调;
根据全局微调后的全局流体模拟结果,确定最佳控制参数;
基于最佳控制参数进行调节阀(11)的相应控制。
5.根据权利要求3所述的一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,其特征在于,所述过滤筒(14)内部的下端储存有过滤用液体,所述过滤筒(14)下端的中间凹陷设置有导热管(16),所述导热管(16)的内部设置有加热棒(17)。
6.根据权利要求5所述的一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,其特征在于,所述第二集料筒(25)的下端焊接设置有连接块(30),所述第一传动盘(27)的上端与第二集料筒(25)的下端卡槽连接。
7.根据权利要求6所述的一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,其特征在于,所述收集盒(1)的前端设置有保护盖(22),所述保护盖(22)内部的两侧贯穿设置有连接杆(23),所述连接杆(23)的外部设置有螺母。
8.根据权利要求7所述的分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,其特征在于,所述收集盒(1)外壁的一侧设置有主机(2),所述主机(2)的内部内置有伤口促愈系统,所述伤口促愈系统由定时模块、驱动模块、位置调整模块、按摩模块和加热模块组成,其中:所述定时模块用于在设备运行时进行计时,计时用作驱动模块的启动信号;
驱动模块用于驱动第二集料筒(25),使得第二集料筒(25)下端电机定时旋转,切换第二集料筒(25)的位置;
位置调整模块用于驱动螺纹杆(32)旋转,调整第二集料筒(25)和第一集料筒(24)的位置;
按摩模块用于根据设定调整调节阀(11),通过调节阀(11)的调整控制流入负压区域,不同负压位置的压力变化实现伤口位置的按摩;
加热模块用于驱动过滤筒(14)内的加热棒(17),驱动加热棒(17)对过滤筒(14)内的液体进行加热。
9.根据权利要求8所述的一种分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置,其特征在于,还执行如下操作:
对第二集料筒(25)中多个液体收集时段的收集液体进行分析,生成治疗建议,包括:
基于主机(2)的定时模块,确定多个液体收集时段;
对各个液体收集时段的第二集料筒(25)中的收集液体进行多参数分析,获取时序特征向量集;
根据时序特征向量集,构建时序变化率矩阵;
基于愈合状态评估模型,根据时序变化率矩阵,计算伤口愈合指数;
根据伤口愈合指数和伤口愈合状态类别分级标准,确定伤口愈合状态类别;
基于伤口愈合状态类别生成治疗建议,并输出至主机(2)的显示界面。
10.基于权利要求8所述分区负压调节的烧伤整形清创促愈装置的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、将海绵(18)贴合伤口位置并由第一医用无菌敷料(3)将其贴合在皮肤表面,第一吸盘(5)对应第二通气孔(21)由第二医用无菌敷料(4)贴合在第一医用无菌敷料(3)表面;
步骤二、第二吸盘(9)对应第一通气孔(20)由第三医用无菌敷料(8)贴合在第一医用无菌敷料(3)表面,第二吸盘(9)一端连接的第二导气管(10)由第三导气管(12)进行连接;
步骤三、其中一个抽气泵连接第一导气管(7)并由第二导液管(34)和第一导液管(6)抽取海绵(18)覆盖的伤口位置,其中另一个抽气泵抽取外部的气体并由第四导气管(15)送入过滤筒(14)内部,经过过滤筒(14)内部液体过滤后气体经过第三导气管(12)传输,由按摩模块调整调节阀(11)的开启强度后,第三导气管(12)内部气体由第二导气管(10)和第二吸盘(9)补充至海绵(18)覆盖的伤口位置;
步骤四、伤口生长产生的液体异物经过吸取后由第二导液管(34)传输至收集盒(1)内部并落下在第二集料筒(25)内部,由定时模块进行计时后定时启动驱动模块,驱动模块给予第二传动盘(28)下端电机一个启动信号,第二传动盘(28)通过同步带(31)带动第一传动盘(27)旋转;
步骤五、加热棒(17)启动并对导热管(16)位置进行加热,导热管(16)对过滤筒(14)内部液体进行加热,使得补充至海绵(18)内部的气体提高伤口位置的温度;
步骤六、横向调整第二集料筒(25)和第一集料筒(24)的位置,生理盐水贯穿第一医用无菌敷料(3)并嵌入预留管(19),生理盐水接触伤口位置,生理盐水被吸收并沿着第一导液管(6)和第二导液管(34)进入收集盒(1)内部,最终使得生理盐水落入位置调整后的第一集料筒(24)内;
步骤七、医护人员旋转拆卸连接杆(23)外部的螺母,拆卸保护盖(22)并露出第二集料筒(25),直接从第一传动盘(27)上端滑动取下第二集料筒(25)。
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