CN219109666U - 一种带有自标定流速功能的气腹机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有自标定流速功能的气腹机，它包括气源模块、减压模块、稳压模块、气体分配模块以及开关模块，所述气体分配模块内设有压差滤芯，所述气源模块、减压模块、稳压模块和压差滤芯通过气管依次连接，所述压差滤芯的出气端连接有通向人体的支路A以及用于自标定的支路B；并且压差滤芯的进气口处和出气口处分别设有压力传感器A和压力传感器B。本实用新型的目的在于提供一种带有自标定流速功能的气腹机，其结构简单，操作方便，实用性强，稳定性高。本实用新型的优点在于：本实用新型可在气腹机每次自检过程中对压差滤芯的流速系数进行标定，且在设备进行工作时可以根据压差滤芯的前后压差实时得知气腹机的注气流速。

Description

一种带有自标定流速功能的气腹机

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体为一种带有自标定流速功能的气腹机。

背景技术

腹腔镜手术是一门新发展起来的微创手术，具有手术创口小、对患者伤害低等优点。进行腹腔镜手术时，需要向腹腔注入医用CO₂气体填充腹腔，使得腹腔壁鼓起，为腹腔镜手术提供充足的器械操作空间以及良好的视野环境。

当前，气腹机的使用越来越广泛，类型也越来越多，但目前市面上的气腹机对于流速的标定方式较为单一，主要是将压差滤芯安放于工装上与流量表连接，经过多次测试，通过对比测试数据计算出压差滤芯的流速系数K，进而完成气腹机的流速标定，虽然使用这种方式能够满足气腹机流速的标定要求。该方法局限性较大且稳定性不足，随着设备使用，压差滤芯会有部分滤孔堵塞，CO₂流速与压差对应的流速系数K与出厂标定的流速系数K₀产生偏差，无法再准确输出需求的流速，也同时导致了计量偏差。注气流速和流量计量是气腹机的重要参数之一，出于对患者安全的考虑，在手术使用气腹机前，都需对气腹机的流速进行重新标定，以此提高气腹机运行的可靠性，同时保证手术的正常进行。

现有技术存在缺陷及原因：

腹腔镜手术的基础为气腹的建立，良好的气腹建立依靠气腹机的稳定注气流速，因此气腹机的正常运行是确保气腹良好建立的保证。目前市面上对气腹机流速的标定方式，在操作方面较为繁琐，每次对其进行流速标定，皆需拆装设备，因此大大增加了气腹机流速的标定时间与标定成本。在标定稳定性方面较为欠缺，该标定方式的影响因素较多，测试手法的差异，标定工装的密封性以及气体杂质对压差滤芯的影响皆会影响气腹机的流速标定。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种带有自标定流速功能的气腹机，其结构简单，操作方便，实用性强，稳定性高。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：一种带有自标定流速功能的气腹机，它包括气源模块、减压模块、稳压模块、气体分配模块以及开关模块，所述气体分配模块内设有压差滤芯，所述气源模块、减压模块、稳压模块和压差滤芯通过气管依次连接，所述压差滤芯的出气端连接有通向人体的支路A以及用于自标定的支路B，所述支路B的出口连接在孔径已知的泄气孔上；并且压差滤芯的进气口处和出气口处分别设有压力传感器A和压力传感器B。

较之现有技术而言，本实用新型的优点在于：

1.本实用新型可在气腹机每次自检过程中对压差滤芯的流速系数进行标定，且在设备进行工作时可以根据压差滤芯的前后压差实时得知气腹机的注气流速，操作简单，稳定性强。

2.本实用新型在标定压差滤芯流速系数的过程中无需拆卸设备，大大降低了标定的时间成与人力成本；

3.本实用新型可减少因气腹机的流速校准不全面，造成术中手术中断的情况。

附图说明

图1是本实用新型一种带有自标定流速功能的气腹机实施例的结构示意图。

图2是图1中气体分配模块的结构示意图。

图3是本实用新型另一种带有自标定流速功能的气腹机实施例的结构示意图。

标号说明：1气源模块、2减压模块、3稳压模块、4气体分配模块、4-1压差滤芯、4-2支路A、4-3支路B、4-4泄气孔、4-5压力传感器A、4-6压力传感器B、4-7压力传感器C、4-8电磁阀、5开关模块。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本实用新型内容进行详细说明：

如图1-3所示为本实用新型提供的一种带有自标定流速功能的气腹机的实施例示意图。

实施例1(参见图1-2)：

一种带有自标定流速功能的气腹机，它包括气源模块1、减压模块2、稳压模块3、气体分配模块4以及开关模块5，所述气体分配模块4内设有压差滤芯4-1，所述气源模块1、减压模块2、稳压模块3和压差滤芯4-1通过气管依次连接。

所述压差滤芯4-1的出气端连接有通向人体的支路A4-2以及用于自标定的支路B4-3，所述支路B4-3的出口连接在孔径已知的泄气孔4-4上；并且压差滤芯4-1的进气口处和出气口处分别设有压力传感器A4-5和压力传感器B4-6。

所述支路B4-3上设有电磁阀4-8。

所述开关模块5设置在支路A4-2上。

气腹机自检时，电磁阀4-8开启，开关模块5关闭。

所述减压模块2为减压阀。

所述稳压模块3为稳压阀。

当气腹机自检时，气源模块1输出的气体先经过减压模块2，再经过稳压模块3，最后进入气体分配模块4。

当气体流经压差滤芯4-1时，由于压差滤芯4-1的孔径逐渐减小，使得压差滤芯4-1的两端气压不一致。

压差滤芯4-1进气压力记为P₁，气孔截面积记为A₁，进气流速记为V₁；压差滤芯4-1出气压力记为P₂，气孔截面积记为A₂，出气流速记为V₂。

根据公式Q＝VA以及伯努利方程：

(由于气体势能较小，在此忽略不计)和气体连续性方程：V₁A₁＝V₂A₂，可知同一管路，流量Q相等，截面积大的孔位处流速小，截面积小的孔位处流速大；因此压差滤芯4-1截面积大的孔位压力小，截面积小的孔位压力大，产生了压差。/>

根据伯努利方程推导可知

压差和流速平方成正比。利用该原理，通过检测压差滤芯4-1前后压差，结合流量系数K，即可计算出当前流速；再结合孔径截面积和流通时间，可计算出流通的气体流量。

为了实现气腹机流速自标定，需要一个已知的流速，结合此时的压差，计算出流量系数K。

因此设计上在支路A4-2上增加了一个泄气孔4-4。泄气孔4-4截面积已知，且泄气孔4-4参数不会随着设备使用发生变化，因此其最大出气流速为稳定可靠的值。自检时，可通过稳压模块3使泄气孔4-4达到最大出气流速。

每次设备启动，通过检测压差滤芯4-1的压差，结合泄气孔4-4的出气流速，计算当前设备的流量系数K，并进行相应参数自标定，由此可避免压差滤芯4-1因堵塞老化等问题导致出厂标定的流量系数产生偏差。

首先压力传感器A4-5检测出压差滤芯4-1入口压力P1，当气体流经压差滤芯4-1后由压力传感器B4-6检测出压差滤芯4-1出口压力P2。

通过两个压力传感器便可在气腹机每次自检阶段自动计算出压差滤芯4-1的前后压差△P。

当气体进入支路B4-3时，由于泄气孔4-4的孔径为常量，且通过前期测试已知泄气孔4-4的最大出气流量Q，根据公式Q＝VA可得泄气孔4-4的流速，且泄气孔的流速等于压差滤芯4-1出气口流速，再根据公式

求得压差滤芯4-1的流速系数K，由此气腹机在每次自检阶段便可得出压差滤芯4-1的流速系数K。

由于气腹机在自检过程中对压差滤芯4-1的流速系数K进行了标定，故在设备进行工作时可以根据压差滤芯4-1的前后压差实时得知气腹机的注气流速，且该方法操作简单，稳定性强。

实施例2(参见图3)：

实施例2是在实施例1中的泄气孔4-4处设置压力传感器C4-7。

自检时，直接通过泄气孔4-4处压力与大气压力的压差值Δp以及泄气孔4-4的直径d，再根据公式

计算出流速。

其中μ为CO₂的动力黏度，在一定压力下该动力黏度为常数，l为压力传感器C4-7所测区域的管道长度。

Claims (6)

1.一种带有自标定流速功能的气腹机，它包括气源模块(1)、减压模块(2)、稳压模块(3)、气体分配模块(4)以及开关模块(5)，所述气体分配模块(4)内设有压差滤芯(4-1)，所述气源模块(1)、减压模块(2)、稳压模块(3)和压差滤芯(4-1)通过气管依次连接，其特征在于：

所述压差滤芯(4-1)的出气端连接有通向人体的支路A(4-2)以及用于自标定的支路B(4-3)，所述支路B(4-3)的出口连接在孔径已知的泄气孔(4-4)上；并且压差滤芯(4-1)的进气口处和出气口处分别设有压力传感器A(4-5)和压力传感器B(4-6)。

2.根据权利要求1所述的一种带有自标定流速功能的气腹机，其特征在于：所述支路B(4-3)上设有电磁阀(4-8)。

3.根据权利要求1所述的一种带有自标定流速功能的气腹机，其特征在于：所述开关模块(5)设置在支路A(4-2)上。

4.根据权利要求1所述的一种带有自标定流速功能的气腹机，其特征在于：所述减压模块(2)为减压阀。

5.根据权利要求1所述的一种带有自标定流速功能的气腹机，其特征在于：所述稳压模块(3)为稳压阀。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种带有自标定流速功能的气腹机，其特征在于：所述泄气孔(4-4)处还设有压力传感器C(4-7)。

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