专利名称：仿生胸腹腔负压引流治疗机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗器械，尤其是一种能自动控制、诊断和治疗气胸及胸腹积液的引流治疗机。
在该领域曾经研究应用扩散硅传感器，应用于治疗气胸的仪器，但温飘较大，导致性能不稳定，影响治疗仪正常使用。该类型仪器只是单纯的抽出胸腔气、液，不能够准确地对气胸进行分型。另外，在停电以及胸内无气达到一定时间，只能凭人工判断，无报警装置，安全性能低。同时，该仪器自动化程度低，治疗中所抽气液总量、气胸类型诊断不能打印结果。
本实用新型的目的在于提供一种与单片机相联，带有报警装置、安全性能高、自动化程度高、自动将诊断结果打印输出，带有排气总量、实现压力调控、自动进行气胸分型，有气液则排，无气液则停，临床效果好的胸腹腔积液引流治疗机。
本实用新型的目的是这样实现的，整个装置由穿刺针、显示面板、传感器、控制电路、电磁阀和负压泵组成，穿刺针连接三通阀，一端连接气水分离瓶，另一端连接注药管；瓶内有气水隔离板，气水隔离瓶的出口端与机器内三通的其中一端相连，三通的另外两端分别接传感器和电磁阀，压力传感器采用热敏扩散硅压力传感器，通过、放大电路、比较电路，实现非门控制；所说的电磁阀是二位二通的单向截止阀；由74LS00组成触发电路，为防止干扰将其中一端通过一电阻接+5V电源，其输出通过SA1接7E三极管的基极，继电器线圈的一端接三极管的发射极，另一端接24V。由LF147组成放大电路；电压放大不小于50倍，最好是放大1000倍。传感器额定工作压力量程为±0～100mmH2O，对应输出电压为0～1mV。
显示面板上设置有压力表、压力控制调整区、报警灯、流量显示、连续、间断抽气选择键，相应在控制电路板上设有报警电路，计时电路、间断抽气电路、控制压力电路，主机内还配置有充电电池；由胸腔穿刺针、气水分离瓶、传感器、电磁阀和负压泵所组成的气路部分与单片机相连，并配有打印接口。所说的压力控制调整区分为正压注气、负压启动、负压停止及压力增减键，采用数字控制，模拟输出起动压力和停止压力，用74LS00组成RS触发器，RS可逆计数器计数，计出的数控制CD4051预约好的数，经过CD4051去控制起动停止，回时送到数码管。所说的报警电路分为停电报警与无气报警，停电报警采用充电电池，工作时充电，停电时，启动报警开关；无气报警采用555定时器与计数器。所说的间断抽气是采用定时计数去控制开关，当有气时供555电，555开始工作，393计数器开始计时，当预定的充气时间完成，393输出一个高电平控制V23，V23开通抽气停止，393计数器继续计时。当预定的停歇时间结束，393输出一个低电平V23截止，又开始抽气，循环运行至胸腔无气止。
本实用新型是一种仿生人体胸膜腔负压实现自动控制引流的一种治疗机，做到有气液则排，无气液则止。是医院多科系常用小型医疗器械。主要适用于气胸、液气胸、血气胸、脓气胸及各种原因引起胸腹腔积气液的引流。灵敏度很高，分辩力达0.5mmH2o，精度达1％，生理性负压引流，不造成负压性损伤。准确进行气胸分型，能动态了解肺脏舒张情况，便于医生指导临床治疗。无气无液时，即使出现咳嗽，机器也不再工作。在治疗过程中，根据流量或计时实现自动分段控制引流启动、停止，实现压力控制。该治疗仪带有报警装置、安全性能高、自动化程度高、自动将气胸分型及排气总量诊断结果打印输出，带有排气总量、数据准确临床效果佳。
图1是本实用新型结构示意图图中1是注药管、2是气水分离瓶入口、3是气水分离瓶隔板、4是主机、5是流程显示表、6是压力表、7、8是电源开关键、9是打印接口、10是执行键、11是负压停止、12是负压启动、13是正压注气、14是增减键、15是压力控制调整区、16是报警灯、17是连续、间断抽气键、18是计时、19是注气、20是时间指示、21是气水分离瓶、28是穿刺针、29是三通阀；图2是本实用新型部分电路图图中22是传感电路、23是放大电路、24是双向比较电路、25泵阀控制电路、26是负压泵抽气工作时间指示电路、27是保持触发电路；图3是本实用新型的报警装置工作框图图中A是无气控制报警；B是停电报警；图4是本实用新型的工作框图；图5是本实用新型的工作原理图；图6是本实用新型的控制压力调整区的工作框图7是本实用新型的报警电路图；图8是本实用新型的计时电路图；图9是本实用新型的压力控制电路图。
下面对实用新型作进一步详细说明在使用时，常见三种类型气胸。对于闭合气胸，在测初压时，观察3分钟，显示压力数值不变；高压性气胸，观察3分钟，压力持续升高；交通性气胸的测压力值在0左右移动。这些可以从压力表中可直观地读出，然后按照治疗方法，启动压力调整区15内的选择键。气胸的类型以及气体总量由单片机相应的程序设定，自动在打印结果中显示。
胸腔压力测定通过带侧孔穿刺针28，入胸腔后提取胸腔气体压力，经气水分离瓶21使气体压力缓冲，再经传感器将微弱压力信号接收，将其变为电信号，将其放大。本机采用LF147集成电路组成放大电路23，将电压放大1000倍，压力表接收来自放大电路的电信号压力，经标定后可反映胸腔压力的变化及工作压力状态和启动、停止压力的显示。传感器额定工作压力量程为±0～100mmH2O，对应输出电压为0～1mV，适应温度在±40℃。压力所对应的电压值，其选择由SA1决定，比较电路24的四个输出分别接相应的触发电路27。触发电路由74LS00构成的触发器组成，为防止干扰，将其中一端通过电阻按+5V电源，其输出通过SA1接3DK7E三极管的基极。继电器线圈的一端接三极管的发射极，另一端接+24V，线圈两端反并联二极管2CP21用来泄放线圈能量。另一个三极管3DK2B接工作指示灯，指示灯用+5V电源驱动。
显示部分，为了计算抽出胸腔的气体量，本机将负压泵的每秒气流量，进行了标定。据此设计了一种计时显示电路，通过累计负压泵的工作时间来计算胸腔排出气体量，并通过流量显示屏5显示。
可选择的控制压力由于每个病人肺脏病变不同、肺弹性、肺顺应性不完全相同，肺部舒张所需负压也不同，为适应临床需要，将机工作压力设为可调，在生理压力范围内可调，设±0～100mmH2O，用74LS00组成触发器，连接可逆计数器计数，经CD40S1控制起动和停止，同时连数码管显示可调压力数值。
间断排气设定排气2分，停6分，循环运行至胸腔气体消失，停止在医生预选的负50mmH2O～负100mmH2O之间。防止全肺压缩性气胸及大量胸腔积液病人，由于盲目排气液，易造成纵隔摆动或复张性肺水眼而设计。
停电报警和无气报警高压性气胸病人，当供电突然停止，而又无人发现停电时，临床往往易造成危险性，因此设立停电报警，提示医生和病人立即采取紧急措施而设立。采用充电电池，工作时充电，一旦停电时充电池给音乐片供电进行报警。无气报警当病人胸腔无气，压力指针6停止在医生设定的-50～-100mmH2O之间达40分钟不再排气时，提示病人病情好转，提请医生进行检查，采用555定时器与计数器，当胸腔无气时开始计时达40分钟时开始报警。
注气给病人行人工气胸、气肤时所用。采用压力可调，机器背面设有压力指示专用正压指示开关。前面板有注气开关。
权利要求1.仿生胸腹腔负压引流治疗机，由穿刺针、显示面板、传感器、控制电路、电磁阀和负压泵组成，其特征在于穿刺针连接三通阀，一端连接气水分离瓶，另一端连接打药管；瓶内有气水隔离板，气水隔离瓶的出口端与机器内三通的其中一端相连，三通的另外两端分别接传感器和电磁阀，压力传感器采用热敏扩散硅压力传感器，通过放大电路、比较电路，实现非门控制；由74LS00组成触发电路，为防止干扰将其中一端通过一电阻接+5V电源，其输出通过SA1接7E三极管的基极，继电器线圈的一端接三极管的发射极，另一端接24V。
2.按照权利要求1所述的仿生胸腹腔负压引流治疗机，其特征在于所说的放大电路由LF147组成，电压放大不小于50倍。
3.按照权利要求1或2所述的仿生胸腹腔负压引流治疗机，其特征在于电压最好是放大1000倍。
4.按照权利要求1所述的仿生胸腹腔负压引流治疗机，其特征在于传感器额定工作压力量程为±0～100mmH2O，对应输出电压为0～1mV。
5.按照权利要求1所述的仿生胸腹腔负压引流治疗机，其特征在于所说的显示面板上设置有压力表、压力控制调整区、报警灯、流量显示、连续、间断抽气选择键，相应在控制电路板上设有报警电路，计时电路、间断抽气电路、控制压力电路，主机内还配置有充电电池；由穿刺针、气水分离瓶、传感器、电磁阀和负压泵所组成的气路部分与单片机相连，并配有打印接口。
6.按照权利要求1或5所述的仿生胸腹腔负压引流治疗机，其特征在于所说的电磁阀是二位二通的单向截止阀。
7.接照权利要求5所述的仿生胸腹腔负压引流治疗机，其特征在于所说的压力控制调整区分为正压注气、负压启动、负压停止及压力增减键，采用数字控制，模拟输出起动压力和停止压力，用74LS00组成RS触发器，RS可逆计数器计数，计出的数控制CD4051预约好的数，经过CD4051去控制起动停止，回时送到数码管。
8.按照权利要求5所述的仿生胸腹腔负压引流治疗机，其特征在于所说的报警电路分为停电报警与无气报警，停电报警采用充电电池，工作时充电，停电时，启动报警开关；无气报警采用555定时器与计数器。
9.按照权利要求5所述的仿生胸腹腔负压引流治疗机，其特征在于所说的间断抽气是采用定时计数去控制开关，当有气时供555电，555开始工作，393计数器开始计时，当预定的充气时间完成，393输出一个高电平控制V23，V23开通抽气停止，393计数器继续计时；当预定的停歇时间结束，393输出一个低电平V23截止，又开始抽气，循环运行至胸腔无气止。
专利摘要本实用新型公开了一种仿生胸腹腔负压引流治疗机,是用于诊治和治疗气胸及胸腹积液的医疗仪器。它采用了热敏电阻扩散硅压力传感器接收穿刺针提取的胸腔压力,并与气水分离瓶相连,气路部分与控制电路板相联。本实用新型可与单片机相联,带有报警装置、安全性能高,能自动将气胸分型诊断结果及排气总量打印输出,实现压力控制、有气液则排,无气液则停,具有临床操作方便、减轻病人痛苦、治疗效果好的特点。
文档编号A61M1/00GK2491023SQ0122378
公开日2002年5月15日 申请日期2001年4月29日 优先权日2001年4月29日
发明者韩麟, 韩善德, 谢永常 申请人:韩麟