本實(shí)用新型屬于醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)涉及一種可同時(shí)供多個(gè)心臟外科停跳手術(shù)使用的冷熱交換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在心臟外科停跳手術(shù)中，因?yàn)樾呐K處于停止跳動(dòng)狀態(tài)但是身體內(nèi)的血液循環(huán)和氧合作用不能停止，所以必須實(shí)行體外血液循環(huán)。目前被廣泛使用于臨床的是人工心肺機(jī)系統(tǒng)，它是由血泵一組、冷熱交換水箱和監(jiān)護(hù)器等配合一次性用品——氧合器及管路組成，其中，血泵提供動(dòng)力，使身體內(nèi)的血液在串聯(lián)有氧合器的閉環(huán)中流動(dòng)。

由于人工血液循環(huán)與人的自然血液循環(huán)存在相對(duì)差別，如果手術(shù)過(guò)程較長(zhǎng)，這種差別可能使人的器官產(chǎn)生損傷(特別是腦組織，可因?yàn)槿毖醵a(chǎn)生損傷)。為了減少這樣的損傷，必須降低人體的新陳代謝水平，減少人體對(duì)氧的需要，這樣就相對(duì)的保護(hù)了人體器官。在心外科停跳手術(shù)中，冷熱交換水箱向氧合器的閉環(huán)回路中提供冷水或熱水，冷水或熱水在氧合器中與血回路進(jìn)行冷熱交換(氧合器中的水回路和血回路是隔離的，通過(guò)隔離界面進(jìn)行熱交換)，在手術(shù)開(kāi)始時(shí)，用冷水對(duì)血液進(jìn)行降溫；在手術(shù)結(jié)束時(shí)，用熱水對(duì)血液進(jìn)行升溫。監(jiān)護(hù)器采集被手術(shù)者的各項(xiàng)體征及其它體外循環(huán)中的重要數(shù)據(jù)，使循環(huán)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣基本構(gòu)成了一個(gè)體外循環(huán)的過(guò)程。

但是，瑞士監(jiān)管部門(mén)最先發(fā)現(xiàn)(后經(jīng)歐盟及各國(guó)監(jiān)管部門(mén)證實(shí))：目前全世界所使用的熱交換水箱存在隱患。因?yàn)闊峤粨Q水箱是在手術(shù)室內(nèi)循環(huán)使用，一次手術(shù)結(jié)束后，熱交換水箱內(nèi)仍存在水，剩余的水會(huì)滋生大量致病細(xì)菌；除此之外，用于使熱交換水箱向外輸出水的水泵也會(huì)因?yàn)榻佑|水而產(chǎn)生細(xì)菌。最重要的是，產(chǎn)生的細(xì)菌在水循環(huán)過(guò)程中會(huì)通過(guò)水泵和壓縮機(jī)的風(fēng)扇擴(kuò)散到了空氣中，從而進(jìn)入被手術(shù)者開(kāi)放狀態(tài)的胸腔內(nèi)。

目前，已經(jīng)有報(bào)告印證了上述觀(guān)點(diǎn)。有報(bào)告稱(chēng)(S Haller,et al.CONTAMINATION DURING PRODUCTION OF HEATER-COOLER UNITS BY MYCOBACTERIUM CHIMAERA POTENTIAL CAUSE FOR INVASIVE CARDIOVASCULAR INFECTIONS:RESULTS OF AN OUTBREAK INVESTIGATION IN GERMANY,APRIL 2015 TO FEBRUARY 2016，Eurosurveillance,Volume 21,Issue 17,28April 2016)，多個(gè)發(fā)生感染的患者在心臟外科停跳手術(shù)中均使用了同一個(gè)來(lái)自德國(guó)生產(chǎn)商生產(chǎn)的熱交換水箱。還有文章(Public Health England，出版物網(wǎng)關(guān)號(hào)碼為2015394)不但公開(kāi)報(bào)道“體外循環(huán)和ECMO(extracorporeal membrane oxygenation)過(guò)程中冷熱交換水箱會(huì)產(chǎn)生帶菌的氣霧，并對(duì)患者造成感染”，而且該文章還暗示感染的細(xì)菌為結(jié)核桿菌。也有文獻(xiàn)報(bào)道稱(chēng)(T,Klassen S,Jonas D,et al.Heater-cooler units:contamination of crucial devices in cardiothoracic surgery.[J].Journal of Hospital Infection,2016.)，發(fā)現(xiàn)了多例分支桿菌嵌合體嚴(yán)重感染的病例，且這些患者的感染發(fā)生在接受了開(kāi)胸手術(shù)后的數(shù)月或數(shù)年。

針對(duì)于上述發(fā)現(xiàn)，冷熱交換水箱生產(chǎn)商提出了各種滅菌的方法。例如：紫外線(xiàn)殺菌、藥物殺菌和過(guò)濾水等方法，但是，采用紫外線(xiàn)殺菌、藥物殺菌和過(guò)濾水后，雖然細(xì)菌數(shù)量能立刻減少，但是經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，細(xì)菌數(shù)量就恢復(fù)到殺菌前的水平，且此時(shí)的細(xì)菌具有一定抗體。因此，滅菌的方法并不能徹底解決問(wèn)題。

除此之外，目前，一個(gè)冷熱交換水箱只能給一臺(tái)心臟外科停跳手術(shù)提供冷熱交換，如果醫(yī)院中同時(shí)進(jìn)行多臺(tái)心臟外科停跳手術(shù)，則每臺(tái)心臟外科停跳手術(shù)都需要一個(gè)冷熱交換水箱，冷熱交換水箱數(shù)量的增加導(dǎo)致操作麻煩和增加成本。且每個(gè)冷熱交換水箱在使用時(shí)至少需要提前半小時(shí)對(duì)該冷熱交換水箱進(jìn)行制冷，等待時(shí)間較長(zhǎng)，影響心臟外科停跳手術(shù)的進(jìn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種可同時(shí)供多個(gè)心臟外科停跳手術(shù)使用的冷熱交換系統(tǒng)，該冷熱交換系統(tǒng)不但可以解決“被手術(shù)者感染冷熱交換水箱滋生的細(xì)菌”的問(wèn)題，而且還可同時(shí)供多臺(tái)心臟外科停跳手術(shù)進(jìn)行冷熱交換，具有操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。

為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種可同時(shí)供多個(gè)心臟外科停跳手術(shù)使用的冷熱交換系統(tǒng)，包括：安裝有多個(gè)壓縮機(jī)的冷水箱以及與所述冷水箱連接的冷熱交換裝置，所述冷熱交換裝置的數(shù)量至少為一個(gè)；其中，

所述冷熱交換裝置包括：主循環(huán)水箱、輔循環(huán)水箱、兩根回水通道、第一調(diào)水管道、第二調(diào)水管道、第一回路、第二回路和第三回路，所述主循環(huán)水箱和輔循環(huán)水箱內(nèi)分別安裝有加熱裝置，在所述主循環(huán)水箱和輔循環(huán)水箱的側(cè)壁上分別形成有一溢流孔，每一溢流孔分別通過(guò)一根所述回水通道與所述冷水箱相連，以使高度超過(guò)所述溢流孔的水通過(guò)該回水通道溢流至所述冷水箱；所述第一調(diào)水管道上安裝有第一調(diào)水泵，第二調(diào)水管道上安裝有第二調(diào)水泵，所述冷水箱的水分別通過(guò)第一調(diào)水管道和第二調(diào)水管道泵入所述主循環(huán)水箱和所述輔循環(huán)水箱；

所述主循環(huán)水箱分別安裝在所述第一回路和所述第二回路上，所述第一回路上安裝有一第一回路泵，以使所述第一回路內(nèi)的水與氧合器內(nèi)的血液進(jìn)行冷熱交換；所述第二回路上安裝有一第二回路泵，以使所述第二回路內(nèi)的水與變溫毯進(jìn)行冷熱交換；

所述輔循環(huán)水箱安裝在所述第三回路上，所述第三回路上安裝有一第三回路泵，以使所述第三回路內(nèi)的水與心臟停搏液回路內(nèi)的血液進(jìn)行冷熱交換；

其中，所述氧合器、變溫毯和心臟停搏液回路置于心臟外科停跳手術(shù)室內(nèi)，所述冷水箱、主循環(huán)水箱、輔循環(huán)水箱、兩根回水通道、第一調(diào)水管道、第二調(diào)水管道、第一回路泵、第二回路泵和第三回路泵均置于心臟外科停跳手術(shù)室外。

優(yōu)選的，還包括：冷水箱循環(huán)管道，所述冷水箱循環(huán)管道上安裝有冷水箱循環(huán)泵，用于循環(huán)所述冷水箱內(nèi)的水。

優(yōu)選的，所述加熱裝置為電加熱管。

優(yōu)選的，還包括：電控系統(tǒng)，所述電控系統(tǒng)包括：程序控制器和人機(jī)界面，所述主循環(huán)水箱、輔循環(huán)水箱和冷水箱內(nèi)分別安裝有與所述程序控制器電連接的溫度傳感器，所述程序控制器分別與所述人機(jī)界面、多個(gè)壓縮機(jī)和多個(gè)電加熱管電連接，所述程序控制器分別與所述第一調(diào)水泵、第二調(diào)水泵、第一回路泵、第二回路泵和第三回路泵電連接。

優(yōu)選的，所述第一調(diào)水泵和第二調(diào)水泵置于心臟外科停跳手術(shù)室外。

優(yōu)選的，所述心臟外科停跳手術(shù)室外安裝有紫外線(xiàn)消毒裝置。

優(yōu)選的，所述氧合器通過(guò)第一快速接頭安裝在所述第一回路上，且所述第一快速接頭位于心臟外科停跳手術(shù)室內(nèi)。

優(yōu)選的，所述變溫毯通過(guò)第二快速接頭安裝在所述第二回路上，且所述第二快速接頭位于心臟外科停跳手術(shù)室內(nèi)。

優(yōu)選的，冷熱交換器通過(guò)第三快速接頭安裝在所述第三回路上，以使所述第三回路內(nèi)的水流經(jīng)所述冷熱交換器并與放置于所述冷熱交換器內(nèi)的心臟停搏液回路進(jìn)行冷熱交換，其中，所述第三快速接頭位于心臟外科停跳手術(shù)室內(nèi)。

本實(shí)用新型的冷熱交換系統(tǒng)的有益效果為：

1.本實(shí)用新型的冷熱交換系統(tǒng)將第一回路泵、第二回路泵、第三回路泵、冷水箱、主循環(huán)水箱和輔循環(huán)水箱等設(shè)置在心臟外科停跳手術(shù)室外，將氧合器、變溫毯和心臟停搏液回路設(shè)置在心臟外科停跳手術(shù)室內(nèi)，阻止了冷水箱、主循環(huán)水箱和輔循環(huán)水箱內(nèi)所滋生的細(xì)菌擴(kuò)散至心臟外科停跳手術(shù)室的空氣中。

2.在本實(shí)用新型的冷熱交換系統(tǒng)中，可以通過(guò)一個(gè)人機(jī)界面為一臺(tái)心臟外科停跳手術(shù)提供冷熱交換，操作簡(jiǎn)便，且每臺(tái)心臟外科停跳手術(shù)的操作系統(tǒng)均為獨(dú)立的。

3.本實(shí)用新型的冷熱交換系統(tǒng)包括多個(gè)壓縮機(jī)，可使一個(gè)或幾個(gè)壓縮機(jī)長(zhǎng)期保持制冷狀態(tài)，在使用該冷熱交換系統(tǒng)時(shí)，再啟動(dòng)剩余的壓縮機(jī)，縮短等待冷水箱制冷的時(shí)間。

4.在本實(shí)用新型的冷熱交換系統(tǒng)中，設(shè)置在心臟外科停跳手術(shù)室外的冷水箱、主循環(huán)水箱、輔循環(huán)水箱、第一回路泵、第二回路泵、第三回路泵等均可循環(huán)使用，綠色環(huán)保，長(zhǎng)期使用節(jié)約成本。

5.作為一次性用品的氧合器、變溫毯和冷熱交換器可分別通過(guò)第一～第三快速接頭連接至第一回路、第二回路和第三回路進(jìn)行冷熱交換，方便進(jìn)行安裝和拆卸。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的可同時(shí)供多個(gè)心臟外科停跳手術(shù)使用的冷熱交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的可同時(shí)供多個(gè)心臟外科停跳手術(shù)使用的冷熱交換系統(tǒng)的電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1：冷熱交換裝置 1-1：第一調(diào)水管道 1-2：回水通道

1-3：第一調(diào)水泵 1-4：電加熱管 1-5：輔循環(huán)水箱

1-6：第三回路 1-7：冷熱交換器 1-8：第三回路泵

1-9：第二回路 1-10：變溫毯 1-11：第二回路泵

1-12：第一回路泵 1-13：第一回路 1-14：氧合器

1-15：主循環(huán)水箱 1-16：第二調(diào)水泵 1-17：第二調(diào)水管道

2：壓縮機(jī) 3：溫度傳感器 4：冷水箱循環(huán)泵

5：冷水箱 6：冷水箱循環(huán)管道 7：程序控制器

8：人機(jī)界面 9：紫外線(xiàn)消毒裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的可同時(shí)供多個(gè)心臟外科停跳手術(shù)使用的冷熱交換系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1～2所示，包括：安裝有五個(gè)壓縮機(jī)2的冷水箱5、電控系統(tǒng)以及與冷水箱5連接的冷熱交換裝置1，每個(gè)冷熱交換裝置1用于向一臺(tái)心臟外科停跳手術(shù)提供冷熱交換，其數(shù)量至少為一個(gè)(為了更直觀(guān)的表示，圖1中僅示出一個(gè)冷熱交換裝置1)。冷水箱5內(nèi)設(shè)置有一冷水箱循環(huán)管道6，冷水箱循環(huán)管道6上安裝有冷水箱循環(huán)泵4，用于循環(huán)冷水箱5內(nèi)的水，使該冷水箱5內(nèi)水的溫度更均衡。

冷熱交換裝置1包括：主循環(huán)水箱1-15、輔循環(huán)水箱1-5、兩根回水通道1-2、第一調(diào)水管道1-1、第二調(diào)水管道1-17、第一回路1-13、第二回路1-9和第三回路1-6，主循環(huán)水箱1-15和輔循環(huán)水箱1-5內(nèi)分別安裝有一個(gè)電加熱管1-4，在主循環(huán)水箱1-15和輔循環(huán)水箱1-5的側(cè)壁上分別形成有一溢流孔(圖中未示出)，每一溢流孔分別通過(guò)一根回水通道1-2與冷水箱5相連，以使高度超過(guò)溢流孔的水通過(guò)該回水通道1-2溢流至冷水箱5。第一調(diào)水管道1-1上安裝有第一調(diào)水泵1-3，第二調(diào)水管道1-17上安裝有第二調(diào)水泵1-16，冷水箱5的水分別通過(guò)第一調(diào)水管道1-1和第二調(diào)水管道1-17排入主循環(huán)水箱1-15和輔循環(huán)水箱1-5。

主循環(huán)水箱1-15分別安裝在第一回路1-13和第二回路1-9上，即主循環(huán)水箱1-15分別與第一回路1-13和第二回路1-9連通，第一回路1-13上安裝有一第一回路泵1-12和氧合器1-14，以使第一回路1-13內(nèi)的水與氧合器1-14內(nèi)的血液進(jìn)行冷熱交換。第二回路1-9上安裝有一第二回路泵1-11和變溫毯1-10，以使第二回路1-9內(nèi)的水與變溫毯1-10進(jìn)行冷熱交換。

輔循環(huán)水箱1-5安裝在第三回路1-6上，即輔循環(huán)水箱1-5與第三回路1-6連通，第三回路1-6上安裝有一第三回路泵1-8，以使第三回路1-6內(nèi)的水與心臟停搏液回路內(nèi)的血液進(jìn)行冷熱交換。

電控系統(tǒng)包括：程序控制器7和人機(jī)界面8，主循環(huán)水箱1-15、輔循環(huán)水箱1-5和冷水箱5內(nèi)分別安裝有一個(gè)與程序控制器7電連接的溫度傳感器3，程序控制器7分別與人機(jī)界面8、五個(gè)壓縮機(jī)2和兩個(gè)電加熱管1-4電連接，程序控制器7分別與第一調(diào)水泵1-3、第二調(diào)水泵1-16、第一回路泵1-12、第二回路泵1-11和第三回路泵1-8電連接。

本實(shí)用新型的冷熱交換系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)冷熱交換裝置1，電控系統(tǒng)可同時(shí)控制多個(gè)冷熱交換裝置1分別向多臺(tái)心臟外科停跳手術(shù)提供冷熱交換，其中，電控系統(tǒng)控制每個(gè)冷熱交換裝置1向心臟外科停跳手術(shù)提供冷熱交換的工作過(guò)程均相同，下面對(duì)該工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

1、在程序控制器7中寫(xiě)入冷水箱5內(nèi)水的溫度期望值A(chǔ)，通過(guò)冷水箱內(nèi)安裝的溫度傳感器3采集冷水箱內(nèi)水的溫度，得到溫度值B；程序控制器7將溫度期望值A(chǔ)與溫度值B進(jìn)行比較，并控制壓縮機(jī)2使冷水箱內(nèi)水的溫度達(dá)到溫度期望值A(chǔ)；

2、通過(guò)人機(jī)界面8向程序控制器7寫(xiě)入主循環(huán)水箱1-15的溫度期望值C，通過(guò)主循環(huán)水箱1-15內(nèi)安裝的溫度傳感器3采集主循環(huán)水箱1-15內(nèi)水的溫度，得到溫度值D；程序控制器7將溫度期望值C與溫度值D進(jìn)行比較，控制主循環(huán)水箱1-15內(nèi)安裝的電加熱管1-4加熱或從冷水箱5向該主循環(huán)水箱1-15內(nèi)調(diào)冷水，使主循環(huán)水箱1-15內(nèi)水的溫度達(dá)到溫度期望值C；

3、通過(guò)人機(jī)界面8向程序控制器7寫(xiě)入輔循環(huán)水箱1-5的溫度期望值E，通過(guò)輔循環(huán)水箱1-5內(nèi)安裝的溫度傳感器3采集輔循環(huán)水箱1-5內(nèi)水的溫度，得到溫度值F；程序控制器7將溫度期望值E與溫度值F進(jìn)行比較，控制輔循環(huán)水箱1-5內(nèi)安裝的電加熱管1-4加熱或從冷水箱5向該輔循環(huán)水箱1-5內(nèi)調(diào)冷水，使輔循環(huán)水箱1-5內(nèi)水的溫度達(dá)到溫度期望值E；

4、根據(jù)氧合器、變溫毯和心臟停搏液回路的冷熱交換需要，通過(guò)人機(jī)界面8驅(qū)動(dòng)/停止第一回路泵1-12、第二回路泵1-11和第三回路泵1-8，以完成對(duì)氧合器、變溫毯和心臟停搏液回路的冷熱交換目的。

本實(shí)用新型的冷熱交換系統(tǒng)可以解決“被手術(shù)者感染冷熱交換水箱滋生的細(xì)菌”的問(wèn)題。如圖1所示，A線(xiàn)的右方為心臟外科停跳手術(shù)室，A線(xiàn)的左方為心臟外科停跳手術(shù)室外，該心臟外科停跳手術(shù)室外安裝有紫外線(xiàn)消毒裝置9。其中，氧合器、變溫毯和心臟停搏液回路均置于心臟外科停跳手術(shù)室內(nèi)，冷水箱、主循環(huán)水箱、兩根回水通道、第一調(diào)水管道、第二調(diào)水管道、第一調(diào)水泵、第二調(diào)水泵、第一回路泵、第二回路泵、第三回路泵和輔循環(huán)水箱均置于心臟外科停跳手術(shù)室外。氧合器1-14通過(guò)第一快速接頭(圖中未示出)安裝在第一回路1-13上，變溫毯1-10通過(guò)第二快速接頭(圖中未示出)安裝在第二回路1-9上，冷熱交換器1-7通過(guò)第三快速接頭(圖中未示出)安裝在第三回路1-6上，以使第三回路內(nèi)的水流經(jīng)冷熱交換器并與放置在冷熱交換器內(nèi)的心臟停搏液回路進(jìn)行冷熱交換。第一快速接頭、第二快速接頭和第三快速接頭均位于心臟外科停跳手術(shù)室內(nèi)。不但可以阻止冷水箱、主循環(huán)水箱和輔循環(huán)水箱內(nèi)所滋生的細(xì)菌擴(kuò)散至心臟外科停跳手術(shù)室的空氣中，而且通過(guò)第一～第三快速接頭可方便進(jìn)行安裝和拆卸。

以上對(duì)本實(shí)用新型做了示例性的描述，應(yīng)該說(shuō)明的是，在不脫離本實(shí)用新型的核心的情況下，任何簡(jiǎn)單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)的等同替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。