CN220120999U - 导尿管堵塞检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种导尿管堵塞检测装置，涉及医疗器械技术领域。其中，该装置包括：电容测量单元和控制单元，所述电容测量单元与控制单元电性连接，所述电容测量单元包括：电容传感器，所述电容传感器包括两个相互绝缘正对的半圆形固定板，所述两个半圆形固定板由一固定杆连接，所述固定杆与固定板的连接点为高频绝缘材料，所述电容传感器内壁附着导电材料，所述导电材料表层涂有高频绝缘材料。通过控制单元对电容测量单元的电容值进行实时采样和数据处理，根据电容值变化得到导尿管堵塞检测结果，解决了相关技术中导尿管堵塞检测准确率低的问题。

Description

导尿管堵塞检测装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种导尿管堵塞检测装置。

背景技术

临床医学中，对于无法自主控制排尿的情形，常采用导尿管帮助患者排尿，导尿管经由尿道插入膀胱以便引流尿液出来。然而，由于导尿管直径较细，往往会由于管道内部产生气泡或导尿管发生弯折等原因使得导尿管发生堵塞，从而导致医疗意外。

由上可知，目前迫切需要一种能够检测导尿管堵塞情况的装置，虽然现有技术中也存在一些能实现这一目的的装置，但是现有导尿管堵塞检测装置仍存在检测准确率低的问题。

实用新型内容

本实用新型各实施例提供了一种导尿管堵塞检测装置，可以解决相关技术中存在的导尿管堵塞检测准确率低的问题。所述技术方案如下：

根据本实用新型实施例的一个方面，一种导尿管堵塞检测装置，所述装置包括：电容测量单元和控制单元，所述电容测量单元与控制单元电性连接，所述电容测量单元包括：电容传感器，所述电容传感器包括两个相互绝缘正对的半圆形固定板，所述两个半圆形固定板由一固定杆连接，所述固定杆与固定板的连接点为高频绝缘材料，所述电容传感器内壁附着导电材料，所述导电材料表层涂有高频绝缘材料。

在一示例性实施例中，所述电容测量单元还包括：电压源、电流源、开关K1、开关K2以及电压比较器，所述电容传感器通过电子开关K1与电流源串联构成闭合回路，通过所述电压源对所述电容传感器进行充电；所述电容传感器的两端连接到所述电压比较器的输入端。

在一示例性实施例中，上述电容测量单元还包括：正弦信号发生器、第一电容、第二电容、反馈电容、反馈电阻以及运算放大器，所述电容传感器的一端连接正弦信号发生器的输出端并通过第一电容接地，所述电容传感器的另一端分别连接反馈电容、反馈电阻的一端以及运算放大器的第一输入端，并通过第二电容接地；所述反馈电容、反馈电阻的另一端与运算放大器的输出端连接，所述运算放大器的第二输入端接地。

在一示例性实施例中，所述控制单元用于根据计数器记录检测时间内的计数值，并根据所述计数值计算得到电容传感器的实时电容值。

在一示例性实施例中，所述控制单元根据检测得到的实时电容值进行数据处理得到导尿管堵塞检测结果。

在一示例性实施例中，所述半圆形固定板为绝缘材质。

在一示例性实施例中，所述导电材料为导电锡箔。

在一示例性实施例中，所述固定杆为可伸缩结构。

在一示例性实施例中，所述电流源为4DH型精密恒流管。

在一示例性实施例中，所述装置还包括报警单元，所述报警单元用于在导尿管堵塞时发出报警语音提示。

在一示例性实施例中，所述装置还包括远程通信单元，所述远程通信单元用于在导尿管堵塞时发送堵塞信息至指定的专有联系人。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

在上述技术方案中，通过两个相互绝缘正对的半圆形固定板构成电容传感器，结合电容测量单元得到实时电容值，利用控制单元根据实时电容值进行采样和数据处理得到导尿管堵塞检测结果。通过设计紧贴导尿管管壁的电容传感器，降低导尿管中有尿液时的电容误差，并结合电路结构简单的高精度电容测量单元，大大提高了电容测量精度，根据电容值的变化率作为导尿管是否发生堵塞的判断依据，从而解决了相关技术中导尿管堵塞检测准确率低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是根据一示例性实施例示出的一种导尿管堵塞检测装置的结构框图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种电容传感器的结构图；

图3是根据一示例性实施例示出的另一种电容测量单元的结构图；

图4是根据一示例性实施例示出的另一种导尿管堵塞检测装置的结果框图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一元件和全部组合。

如前所述，一旦导尿管发生堵塞，将会带来严重的医疗意外。因此，在导尿管发生堵塞时及时检测，从而做出报警或其他提示是十分有必要的，相关技术中提出的导尿管堵塞检测装置，主要存在检测准确率低的问题。

为此，本实用新型提供的导尿管堵塞检测装置，能够有效地提升堵塞检测准确率。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型提供的导尿管堵塞检测装置100的结构框图如图1所示，包括电容测量单元110和控制单元120。其中，电容测量单元110和控制单元120电性连接。

具体地，如图2所示，电容测量单元110包括由两个相互绝缘正对的半圆形固定板构成的电容传感器，可选地，电容传感器的两个半圆形固定板可以是塑料板、木板等绝缘材质，在此不进行具体限定。两个固定板由一可伸缩固定杆连接，固定杆与固定板的连接点为高频绝缘材料，其中，电容传感器内壁附着导电材料，可选地，导电材料可以是导电锡箔、导电铝箔等，在此不进行具体限定。同时，为了减少固定板之间的高频电容损耗，本实用新型在导电材料表层涂有高频绝缘材料，可选地，高频绝缘材料可以是聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等，在此不进行具体限定。

通过半圆形的结构设计，在使用时，仅需根据实际导尿管的直径，对伸缩固定杆的长度进行调整，便能够使得电容传感器紧密贴合在导尿管的外壁，从而适应不同直径大小的尿管，提升电容的测量精度。

发明人意识到，由于导尿管的表面积有限，传感器中电容极板的正对面积比较小，而且导尿管中无水时空气的相对介电常数很小，空水管和满水管的时候电容差别在4～10倍左右，因此，可根据电容值的变化率作为导尿管是否发生堵塞的判断依据。

在一示例性实施例中，如图1所示，本实用新型提供了一种电容测量单元。

具体地，该电容测量单元110包括如上所述电容传感器C、电压源Us、电流源Io、开关K1、开关K2以及电压比较器P。其中，电容传感器C通过开关K1与电流源Io串联构成闭合回路，电容传感器C的两端分别连接到电压比较器P的输入端。其中，电流源Io采用4DH1型精密恒流管，是一种精密集成电路恒流器，具有低温度系数，高电流稳定度和起始电压低，可靠性高，恒定电流可调和温度系数可调等优点，输出电流在0.005mA～0.1mA之间，输出动态阻抗大，当工作电压在2V～50V范围内波动时，不影响它的电流输出。

在一种可能的实现方式，上述控制单元可以包括计数器、分析模块以及判断模块。

具体地，计数器用于记录检测时间内的计数值；分析模块用于根据计数值计算得到电容传感器的实时电容值；判断模块用于根据检测得到的实时电容值进行数据处理得到导尿管堵塞检测结果。

当开关K1闭合时，电压源Us给电容传感器C充电至Uc＝U s；然后开关K1断开，开关K2闭合，电容传感器在电流源Io的作用下进行放电，同时控制单元120中的计数器开始工作，当电流源Io对电容传感器C放电至Uc＝0时，电压比较器P翻转，计数器结束计数，计数器计数值与电容传感器C的放电时间成正比。

其中，电容传感器Uc与放电电流Io的关系为：

上式中，令Uc＝0，则有：

其中，N为计数器的读数，Tc为计数脉冲的周期，为一个常数，在Us和Io为定值时，C与N成正比。

在一种可能的实现方式，电容测量单元110的输出端与控制单元120的第一端口连接，控制单元120的第二端口与开关K1以及开关K2连接。

在接收到开始排尿信号后，控制单元120根据计数器记录的放电周期内的计数值，计算得到电容传感器的电容值。可选地，控制单元可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、单片机中的一种或多种，在此不进行具体限定。

可选地，将Tn时刻的电容值与Tn-1时刻的电容值作差或者相除，得到电容变化率，根据该电容变化率大于设定阈值并且未接收到排尿结束信号，即可认定导尿管发生堵塞。

通过上述电容测量单元，结合本实用新型提供的电容传感器，克服了传统测量稳定性不好、零点漂移大的缺点，并且电路结构简单，测量精度和分辨力高。

在一示例性实施例中，如图3所示，本实用新型提供了另一种电容测量单元。

具体地，该电容测量单元110包括如上所述电容传感器C、正弦信号发生器、第一电容Cs1、第二电容Cs2、反馈电容C_f、反馈电阻R_f以及运算放大器D。其中，电容传感器C的一端连接正弦信号发生器的输出端并通过第一电容Cs1接地，电容传感器C的另一端分别连接反馈电容C_f、反馈电阻R_f的一端以及运算放大器D的第一端口，并通过第二电容Cs2接地；反馈电容C_f、反馈电阻R_f的另一端与运算放大器D的输出端连接，运算放大器D的第二端口接地。

通过正弦信号发生器输出的正弦信号Ui(t)对电容传感器C进行激励，激励电流经由反馈电阻R_f、反馈电容C_f和运算放大器D后转换成输出电压Uo(t)。

其中，电容传感器C与输出电压值Uo(t)的关系是：

当jw>>1时，上式为：

由上式可知，输出电压值Uo(t)正比于被测电容值，根据输出电压值Uo(t)的变化率得到电容变化率，根据该电容变化率大于设定阈值并且未接收到排尿结束信号，即可认定导尿管发生堵塞。

在一示例性实施例中，如图4所示，上述导尿管堵塞检测装置100还可以包括报警单元130以及远程通信单元140。

其中，报警单元130，用于在导尿管堵塞时发出报警语音提示；远程通信单元140用于在导尿管堵塞时发送导尿管堵塞信息至指定的专有联系人。

与相关技术相比，本实用新型提供的技术方案，通过半圆形的结构设计电容传感器，在使用时，仅需根据实际导尿管的直径，对伸缩固定杆的长度进行调整，便能够使得电容传感器紧密贴合在导尿管的外壁，从而适应不同直径大小的尿管，结合电容测量单元，大大提升电容了的测量精度，从而提升了导尿管堵塞检测准确率；不仅如此，结合报警单元和远程通信单元，能在检测到导尿管堵塞的第一时间发出报警语音进行提示，并且发送导尿管堵塞信息至指定的专有联系人，及时避免医疗意外。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

Claims (10)

1.一种导尿管堵塞检测装置，其特征在于，所述装置包括：电容测量单元和控制单元，所述电容测量单元与控制单元电性连接，所述电容测量单元包括：电容传感器，所述电容传感器包括两个相互绝缘正对的半圆形固定板，所述两个半圆形固定板由一固定杆连接，所述固定杆与固定板的连接点为高频绝缘材料，所述电容传感器内壁附着导电材料，所述导电材料表层涂有高频绝缘材料。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电容测量单元还包括：电压源、电流源、开关K1、开关K2以及电压比较器，所述电容传感器的一端连接开关K1、开关K2以及电压比较器的一端，所述电容传感器的另一端连接电流源的一端以及电压比较器的另一端；所述开关K1的另一端连接电压源，所述开关K2的另一端连接电流源的另一端。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电容测量单元的输出端与控制单元的第一端口连接，所述控制单元的第二端口与所述开关K1以及开关K2连接。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电容测量单元还包括：正弦信号发生器、第一电容、第二电容、反馈电容、反馈电阻以及运算放大器，所述电容传感器的一端连接正弦信号发生器的输出端并通过第一电容接地，所述电容传感器的另一端分别连接反馈电容、反馈电阻的一端以及运算放大器的第一端口，并通过第二电容接地；所述反馈电容、反馈电阻的另一端与运算放大器的第二端口连接。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元包括计数器、分析模块以及判断模块，其中，所述计数器用于记录检测时间内的计数值；所述分析模块用于根据所述计数值计算得到电容传感器的实时电容值；所述判断模块用于根据所述检测得到的实时电容值进行数据处理得到导尿管堵塞检测结果。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导电材料为导电锡箔。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定杆为可伸缩结构。

8.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电流源为4DH型精密恒流管。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括报警单元，所述报警单元用于在导尿管堵塞时发出报警语音提示。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括远程通信单元，所述远程通信单元用于在导尿管堵塞时发送堵塞信息至指定的专有联系人。