專(zhuān)利名稱(chēng)：光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及負(fù)壓傷口治療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
負(fù)壓傷口治療設(shè)備，美國(guó)稱(chēng)為 Negative_Pressure_Wound_Therapy_Devices,簡(jiǎn)稱(chēng)為NPWT，其原理為通過(guò)對(duì)傷口處施加負(fù)壓，來(lái)促進(jìn)傷口的愈合。根據(jù)美國(guó)近10年來(lái)的臨床表明，該設(shè)備對(duì)各種急慢性的傷口處理有著良好的愈合效果。一般地，負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)包括負(fù)壓傷口治療設(shè)備、傷口處套件以及用來(lái)收集傷口處滲出液的容器(這里稱(chēng)為此容器為集液瓶)。其中，傷口處套件用于封閉傷口，制造負(fù)壓空間。負(fù)壓傷口治療設(shè)備用于創(chuàng)造出所需要的傷口負(fù)壓，負(fù)壓傷口治療設(shè)備，由一個(gè)負(fù)壓源，與一個(gè)控制器組成。參見(jiàn)圖1，圖中所示為一種常見(jiàn)負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)。虛線(xiàn)框內(nèi)為負(fù)壓傷口治療設(shè)備8 ;附圖標(biāo)記I為人體傷口周?chē)つw組織；傷口處填充物2將人體傷口處覆蓋；在傷口處填充物2的上方設(shè)置傷口封閉物3，將傷口封閉，傷口處填充物2通過(guò)引流管4連接到集液瓶5上，從而將來(lái)自傷口的滲出液導(dǎo)引至集液瓶5中，通過(guò)集液瓶5收集來(lái)自傷口的滲出液，集液瓶5的另一端與負(fù)壓源6連接，由負(fù)壓源6提供負(fù)壓，為傷口滲出液流至集液瓶5提供動(dòng)力；負(fù)壓源6連接一控制器7，由控制器7對(duì)負(fù)壓源6實(shí)現(xiàn)控制。該設(shè)備通常具有一個(gè)特點(diǎn)，即集液瓶配備設(shè)備而設(shè)計(jì)，如集液瓶設(shè)計(jì)成各種形狀，如長(zhǎng)條形等，可緊貼設(shè)備。在負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)使用中，要求當(dāng)集液瓶收集的傷口滲出液集滿(mǎn)后，不得使?jié)B出液倒流進(jìn)負(fù)壓傷口治療設(shè)備，并需要及時(shí)更換集液瓶，一般采用醫(yī)護(hù)人員或患者直接觀(guān)測(cè)的方式，來(lái)確定集液瓶是否集滿(mǎn)液體，使用不便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，能夠檢測(cè)集液瓶?jī)?nèi)滲出液的液位高度，為醫(yī)護(hù)人員和患者的使用提供方便。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，包括具有負(fù)壓源及控制器的負(fù)壓傷口治療設(shè)備；用于收集滲出液的集液瓶，所述集液瓶的側(cè)壁向外側(cè)突出，形成一凸起部，所述凸起部相對(duì)的兩側(cè)所在平面所成的角度Θ滿(mǎn)足97. 2度< Θ < 180度；至少一個(gè)檢測(cè)模塊，包括發(fā)射單兀，位于凸起部的一側(cè)，向集液瓶發(fā)射電磁波或超聲波信號(hào)；接收單元，對(duì)應(yīng)地位于凸起部的另一側(cè)，接收經(jīng)過(guò)集液瓶折射的電磁波或超聲波信號(hào); 檢測(cè)控制單元，根據(jù)接收單元是否接收到電磁波或超聲波信號(hào)判斷檢測(cè)模塊所在位置處是否有滲出液。[0012]優(yōu)選地，所述檢測(cè)控制單元在接收單元接收到經(jīng)過(guò)集液瓶折射的電磁波或超聲波信號(hào)時(shí)判斷檢測(cè)模塊所在位置處沒(méi)有滲出液；所述檢測(cè)控制單元在接收單元因集液瓶全反射而接收到任何信號(hào)時(shí)判斷檢測(cè)模塊所在位置處有滲出液。優(yōu)選地，所述電磁波為紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)中的任一種。優(yōu)選地，所述集液瓶設(shè)有若干個(gè)滲出液液位高度檔位，每個(gè)滲出液液位高度檔位對(duì)應(yīng)于一個(gè)檢測(cè)模塊。優(yōu)選地，還包括警報(bào)器，處于最高滲出液液位高度檔位的檢測(cè)模塊的檢測(cè)控制單元，根據(jù)接收單元是否接收到電磁波或超聲波信號(hào)判斷最高滲出液液位高度檔位處有滲出液時(shí)，則判斷為集液瓶?jī)?nèi)傷口滲出液已滿(mǎn)，發(fā)出報(bào)警觸發(fā)信號(hào)至警報(bào)器，所述警報(bào)器發(fā)出警 艮十言號(hào)。優(yōu)選地，所述檢測(cè)控制單元控制發(fā)射單元發(fā)出的電磁波或超聲波的強(qiáng)度。優(yōu)選地，所述檢測(cè)控制單元控制發(fā)射單元發(fā)出的電磁波或超聲波的編碼規(guī)則，判斷接收碼是否有效，進(jìn)而控制接收單元接收與否。優(yōu)選地，所述檢測(cè)模塊為2 10個(gè)。優(yōu)選地，還包括顯示單元，設(shè)置在負(fù)壓傷口治療設(shè)備中，所述顯示單元與所述檢測(cè)控制單元連接，顯示集液瓶中滲出液液位高度檔位。優(yōu)選地，Θ為100度。本實(shí)用新型由于對(duì)集液瓶進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)置，使之一側(cè)形成一凸起部，并對(duì)該凸起部的兩側(cè)壁所在平面所成的角度進(jìn)行合理設(shè)置，使得位于凸起部一側(cè)的檢測(cè)模塊的發(fā)射單元發(fā)出的電磁波信號(hào)或超聲波信號(hào)，在集液瓶處有滲出液時(shí)發(fā)生全反射，而使位于凸起部另一側(cè)的接收單元接收不到任何信號(hào)，而在集液瓶處無(wú)滲出液時(shí)能夠接收到經(jīng)集液瓶折射的信號(hào)，因而，設(shè)置的檢測(cè)控制單元可以根據(jù)接收單元是否接收到信號(hào)來(lái)判斷集液瓶中檢測(cè)模塊所在位置處是否有滲出液，從而檢測(cè)出集液瓶中傷口滲出液的液位高度，使得醫(yī)護(hù)人員及患者能夠及時(shí)了解到集液瓶?jī)?nèi)的滲出液的量，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)集液瓶是否集滿(mǎn)，從而避免滲出液倒流回負(fù)壓傷口治療設(shè)備中，使用方便。

圖I是現(xiàn)有負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不意圖；圖3是圖2中集液瓶俯視剖視圖及圖2中A部分的光路示意圖；圖4是集液瓶某處無(wú)滲出液時(shí)的光路原理圖；圖5是集液瓶某處有滲出液時(shí)的光路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的基本構(gòu)思是集液瓶?jī)?nèi)某處有液體和無(wú)液體時(shí)，電磁波或超聲波通過(guò)此處時(shí)的折射率不同。在無(wú)液體的集液瓶?jī)?nèi)，電磁波或超聲波通過(guò)集液瓶折射出去的信號(hào)被接收單元接收，在有液體的集液瓶?jī)?nèi)，電磁波或超聲波通過(guò)集液瓶及瓶?jī)?nèi)滲出液將發(fā)射的信號(hào)全反射，使接收單元未能接收到信號(hào)，利用這個(gè)原理可檢測(cè)集液瓶中液體的容量。因此，在現(xiàn)有的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，設(shè)置至少一個(gè)檢測(cè)模塊，該檢測(cè)模塊包括發(fā)射單元、接收單元、檢測(cè)控制單元，由發(fā)射單元向集液瓶發(fā)出電磁波或超聲波信號(hào)，接收經(jīng)過(guò)集液瓶折射的電磁波或超聲波信號(hào)，或因集液瓶全反射未接收到任何信號(hào)，檢測(cè)控制單元根據(jù)接收單元是否接收到電磁波或超聲波信號(hào)進(jìn)行判斷，若否，則判斷為發(fā)射單元發(fā)射的電磁波或超聲波被集液瓶瓶壁全反射了，檢測(cè)模塊所在位置處有傷口滲出液。
以下結(jié)合附圖，通過(guò)一優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例中的光電全反射檢測(cè)滲出液 液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，包括集液瓶5，其設(shè)置一凸起部，該凸起部沿縱向貫穿于集液瓶的側(cè)壁，由集液瓶的某處側(cè)壁由上至下均向外側(cè)突出而形成，凸起部的兩側(cè)5a、5b所在平面所成的角度Θ為100，該集液瓶用于收集傷口滲出液，參見(jiàn)圖3 ；負(fù)壓傷口治療設(shè)備8，由負(fù)壓源6和控制器7組成；傷口套件，用于填充傷口并封閉傷口，包括傷口填充物2、傷口封閉物3，傷口填充物2通過(guò)管道4與集液瓶5連通；在集液瓶5凸起部上沿縱向還設(shè)有四個(gè)檢測(cè)模塊9，每個(gè)檢測(cè)模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)滲出液液位高度，每個(gè)檢測(cè)模塊9包括發(fā)射單元91，向集液瓶發(fā)射電磁波或超聲波信號(hào),設(shè)置在凸起部的一側(cè)5a處；接收單元92，接收經(jīng)過(guò)集液瓶折射的電磁波或超聲波信號(hào)，或因集液瓶全反射未接收到任何信號(hào)，與發(fā)射單元91相對(duì)地設(shè)置在集液瓶的另一側(cè)5b處，使之在集液瓶此處無(wú)滲出液時(shí)，剛好接收到經(jīng)過(guò)穿透凸起部折射的電磁波或超聲波信號(hào)。檢測(cè)控制單元在接收單元接收到經(jīng)過(guò)集液瓶折射的電磁波或超聲波信號(hào)時(shí)判斷檢測(cè)模塊所在位置處沒(méi)有滲出液；所述檢測(cè)控制單元在接收單元因集液瓶全反射而接收到任何信號(hào)時(shí)判斷檢測(cè)模塊所在位置處有滲出液。其中，本實(shí)施例中采用的電磁波為紅外線(xiàn)，作為另外的實(shí)施方式，也可采用可見(jiàn)光或紫外線(xiàn)。其中，集液瓶5內(nèi)傷口滲出液液位高度分為四個(gè)檔位，每個(gè)檔位對(duì)應(yīng)于一個(gè)檢測(cè)模塊9，根據(jù)該檢測(cè)模塊9的接收單元接收到紅外線(xiàn)信號(hào)與否，判斷此處是否有滲出液，最終通過(guò)能接收到紅外線(xiàn)信號(hào)的接收單元數(shù)量即可判斷出集液瓶?jī)?nèi)滲出液的液位高度。其中，還包括警報(bào)器(圖中未示出)，處于最高液位高度檔位的檢測(cè)模塊的檢測(cè)控制單元根據(jù)接收單元接收經(jīng)過(guò)集液瓶折射的電磁波或超聲波信號(hào)，或因集液瓶全反射未接收到任何信號(hào)進(jìn)行判斷，若未接收到信號(hào)，則判斷為集液瓶?jī)?nèi)傷口滲出液已滿(mǎn)，發(fā)出報(bào)警觸發(fā)信號(hào)至警報(bào)器，該警報(bào)器發(fā)出警報(bào)信號(hào)，以提示醫(yī)護(hù)人員或患者及時(shí)更換集液瓶。其中，檢測(cè)控制單元控制發(fā)射單元發(fā)出的電磁波或超聲波的強(qiáng)度，使得發(fā)出的電磁波或超聲波強(qiáng)度足以使之能夠與其他干擾光區(qū)別開(kāi)來(lái)，能夠被接收單元接收到，以提高檢測(cè)的靈敏度。其中，檢測(cè)控制單元控制發(fā)射單元發(fā)出的電磁波或超聲波的編碼規(guī)則，判斷接收碼是否有效，進(jìn)而控制接收單元接收與否。其中，根據(jù)實(shí)際情況，檢測(cè)模塊的數(shù)量也可為2、3、5、6、7、8、9或10個(gè)。其中，還包括顯示單元(圖中未示出)，設(shè)置在負(fù)壓傷口治療設(shè)備中，該顯示單元與檢測(cè)控制單元連接，顯示集液瓶中傷口滲出液液位高度檔位，便于醫(yī)護(hù)人員及患者使用。[0044]以下對(duì)本實(shí)用新型所用原理進(jìn)行說(shuō)明。[0045]參見(jiàn)圖3，圖3為本實(shí)施例集液瓶俯視剖視圖及圖2中A部分的光路示意圖，集液瓶?jī)?nèi)無(wú)液體時(shí)，發(fā)射單元91發(fā)出紅外線(xiàn)，經(jīng)過(guò)集液瓶的側(cè)壁51—側(cè)穿透折射進(jìn)入集液瓶?jī)?nèi)部區(qū)域52，然后再?gòu)募浩康膫?cè)壁51另一側(cè)射出，接收單元92接收到穿透折射過(guò)來(lái)的紅外線(xiàn)；集液瓶?jī)?nèi)有液體時(shí)，發(fā)射單元91發(fā)出紅外線(xiàn)經(jīng)過(guò)集液瓶的側(cè)壁51—側(cè)穿透折射進(jìn)入集液瓶?jī)?nèi)部區(qū)域52，然后再經(jīng)過(guò)集液瓶的另一側(cè)側(cè)壁51全反射，使接收單元92未接收到紅外線(xiàn)。參見(jiàn)圖4，圖4為集液瓶中某處無(wú)滲出液時(shí)的光路示意圖，下面對(duì)發(fā)射單元、接收單元之間的集液瓶該處無(wú)滲出液時(shí)的紅外線(xiàn)光路做進(jìn)一步分析設(shè)Kl，K2，K3，K4分別為紅外線(xiàn)射入的集液瓶5凸起部外表面，射入的集液瓶5外殼內(nèi)表面，射出的集液瓶5凸起部?jī)?nèi)表面，射出的集液瓶5凸起部外表面；α，β，φ，Υ，τ，λ分別為紅外線(xiàn)射入Kl面，射入Κ2面，射出Κ2面，射入Κ3面，射出Κ3面，射出Κ4面時(shí)紅外線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角。Θ為凸起部?jī)蓚?cè)所在平面所成的夾角，為100度。設(shè)集液瓶壁厚為h。設(shè)集液瓶的瓶壁折射率為L(zhǎng)I，空氣中折射率約為1，由折射定律sina = LlsinP= sincp，則α = φ.同理可得λ = γ·由于對(duì)稱(chēng)性，φ = λ.所以a =入。由此，對(duì)于凸起部?jī)蓚?cè)所在平面成100度，此凸起部就是配合檢測(cè)模塊用來(lái)進(jìn)行液位監(jiān)測(cè)，凸起部的前端5c為一平面，與集液瓶的縱向截面平行。則射入集液瓶瓶壁外表面的紅外線(xiàn)Sll與射出集液瓶瓶壁外表面的紅外線(xiàn)S13相互平行。因此，如圖4所示，每個(gè)檢測(cè)模塊的接收單元與發(fā)射單元設(shè)置在同一水平線(xiàn)上，接收單元能夠接收到經(jīng)過(guò)折射的紅外線(xiàn)，因此，判斷出此處無(wú)滲出液。參見(jiàn)圖5,圖5為集液瓶中某處無(wú)滲出液時(shí)的光路示意圖，下面對(duì)發(fā)射單元、接收單元之間的集液瓶該處無(wú)滲出液時(shí)的紅外線(xiàn)光路做進(jìn)一步分析設(shè)Kl，K2，K3，K4分別為紅外線(xiàn)射入的集液瓶5凸起部外表面，射入的集液瓶5凸起部?jī)?nèi)表面，射出的集液瓶5凸起部?jī)?nèi)表面，射出的集液瓶5凸起部外表面；a，β ,φ, y ,τ，λ分別為紅外線(xiàn)射入Kl面，射入Κ2面，射出Κ2面，射入Κ3面，射出Κ3面，射出Κ4面時(shí)紅外線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角。Θ為凸起部?jī)蓚?cè)所在平面所成的夾角，為100度。設(shè)集液瓶壁厚為h。Θ = γ+ φ (I)假設(shè)集液瓶瓶壁的折射率為L(zhǎng)I ;滲出液(透明)折射率為L(zhǎng)2 (實(shí)際折射率用水的
I.33計(jì)算);空氣折射率為I (實(shí)際約為I. 0003)。
arcsin(丄)—48.6度
乙2根據(jù)折射率公式sin a = L1Sin β = L2Sin Φ (2)sin λ = L1Sin τ = L2Sin Y (3)4個(gè)界面中，Kl與Κ3是不可能發(fā)生全反射的(從折射率小的介質(zhì)入射到折射率大的介質(zhì))。Κ2也不可能發(fā)生全反射。(見(jiàn)公式2，肯定會(huì)存在Φ，讓光線(xiàn)可以入射到滲出液。不難理解，光線(xiàn)從空氣中射入到集液瓶壁，已經(jīng)限制了從集液瓶壁到滲出液的入射角，使之不可能大道可以發(fā)生全反射)。這里僅討論K4界面發(fā)生全反射的可能性。在圖5中，入射角τ發(fā)生全反射的前提是L1Sin τ > = 1(4)根據(jù)式3，即L1Sin τ = L2Sin Y >=1(5)
權(quán)利要求1.一種光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，其特征在于，包括 具有負(fù)壓源及控制器的負(fù)壓傷口治療設(shè)備； 用于收集滲出液的集液瓶，所述集液瓶的側(cè)壁向外側(cè)突出，形成一凸起部，所述凸起部相對(duì)的兩側(cè)所在平面所成的角度Θ滿(mǎn)足97. 2度< Θ <180度； 至少一個(gè)檢測(cè)模塊，包括 發(fā)射單兀，位于凸起部的一側(cè)，向集液瓶發(fā)射電磁波或超聲波信號(hào)； 接收單元，對(duì)應(yīng)地位于凸起部的另一側(cè)，接收經(jīng)過(guò)集液瓶折射的電磁波或超聲波信號(hào); 檢測(cè)控制單元，根據(jù)接收單元是否接收到電磁波或超聲波信號(hào)判斷檢測(cè)模塊所在位置處是否有滲出液。
2.如權(quán)利要求I所述的光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)控制單元在接收單元接收到經(jīng)過(guò)集液瓶折射的電磁波或超聲波信號(hào)時(shí)判斷檢測(cè)模塊所在位置處沒(méi)有滲出液；所述檢測(cè)控制單元在接收單元因集液瓶全反射而接收到任何信號(hào)時(shí)判斷檢測(cè)模塊所在位置處有滲出液。
3.如權(quán)利要求I所述的光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁波為紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)中的任一種。
4.如權(quán)利要求I所述的光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，其特征在于，所述集液瓶設(shè)有若干個(gè)滲出液液位高度檔位，每個(gè)滲出液液位高度檔位對(duì)應(yīng)于一個(gè)檢測(cè)模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，其特征在于，還包括警報(bào)器，處于最高滲出液液位高度檔位的檢測(cè)模塊的檢測(cè)控制單元，根據(jù)接收單元是否接收到電磁波或超聲波信號(hào)判斷最高滲出液液位高度檔位處有滲出液時(shí)，則判斷為集液瓶?jī)?nèi)傷口滲出液已滿(mǎn)，發(fā)出報(bào)警觸發(fā)信號(hào)至警報(bào)器，所述警報(bào)器發(fā)出警報(bào)信號(hào)。
6.如權(quán)利要求I所述的光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)控制單元控制發(fā)射單元發(fā)出的電磁波或超聲波的強(qiáng)度。
7.如權(quán)利要求I所述的光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)控制單元控制發(fā)射單元發(fā)出的電磁波或超聲波的編碼規(guī)則，判斷接收碼是否有效，進(jìn)而控制接收單元接收與否。
8.如權(quán)利要求I所述的光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)模塊為2 10個(gè)。
9.如權(quán)利要求4所述的光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，其特征在于,還包括顯示單元,設(shè)置在負(fù)壓傷口治療設(shè)備中，所述顯示單元與所述檢測(cè)控制單元連接，顯示集液瓶中滲出液液位高度檔位。
10.如權(quán)利要求I所述的光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，其特征在于，Θ為100度。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種光電全反射檢測(cè)滲出液液位的負(fù)壓傷口治療系統(tǒng)，包括具有負(fù)壓源及控制器的負(fù)壓傷口治療設(shè)備；用于收集滲出液的集液瓶，所述集液瓶的側(cè)壁向外側(cè)突出，形成一凸起部，所述凸起部相對(duì)的兩側(cè)所在平面所成的角度θ滿(mǎn)足97.2度＜θ＜180度；至少一個(gè)檢測(cè)模塊，包括發(fā)射單元，位于凸起部的一側(cè)，向集液瓶發(fā)射電磁波或超聲波信號(hào)；接收單元，對(duì)應(yīng)地位于凸起部的另一側(cè)，接收經(jīng)過(guò)集液瓶折射的電磁波或超聲波信號(hào)；檢測(cè)控制單元，根據(jù)接收單元是否接收到電磁波或超聲波信號(hào)進(jìn)行判斷檢測(cè)模塊所在位置處是否有滲出液。本實(shí)用新型能檢測(cè)出集液瓶中傷口滲出液的液位高度，使得醫(yī)護(hù)人員及患者能夠及時(shí)了解到集液瓶?jī)?nèi)的滲出液的量。
文檔編號(hào)A61M27/00GK202355683SQ20112042461
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者菅冀祁, 鄭燦陽(yáng), 隗剛 申請(qǐng)人:惠州市華陽(yáng)醫(yī)療電子有限公司