專利名稱：自發(fā)性氣胸診斷、治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療器械，特別是一種能判定自發(fā)性氣胸類型并對(duì)排氣過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的自發(fā)性氣胸診斷、治療儀。
自發(fā)性氣胸屬于一種直接威脅患者生命安全的疾病，正常人的胸膜腔是個(gè)密閉腔，胸膜腔壓力平均為－0.490kpa，這個(gè)壓力可抵制肺組織的彈力，保證肺組織處于良好的舒張狀態(tài)，進(jìn)行肺呼吸。但是，當(dāng)肺泡發(fā)生病理改變，肺泡破裂或漏氣，氣體進(jìn)入胸膜腔，該腔壓力由－0.490kpa變?yōu)檎龎?，使肺泡萎陷發(fā)生氣胸。現(xiàn)在各醫(yī)院對(duì)自發(fā)性氣胸的治療儀器主要采用氣胸箱、單向活瓣裝置、負(fù)壓吸引等，醫(yī)生用氣膜針刺入患者的胸腔并用上述儀器排出氣體，再根據(jù)病人胸膜腔壓力情況判定氣胸的類型，由于排氣過(guò)程不能一次完成，需多次將針刺入患者胸腔，易發(fā)生損傷性二次氣胸；另外一種水封瓶引流法，對(duì)患者切口過(guò)長(zhǎng)、痛苦大，不適合生理要求，若排氣過(guò)速會(huì)引起腹?jié)q性水腫，不易護(hù)理有氣體反流入胸腔危險(xiǎn)，引起胸腔感染。
本實(shí)用新型的目的是提供一種無(wú)切口、能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制排氣過(guò)程、排氣時(shí)間短，符合生理要求的自發(fā)性氣胸診斷、治療儀。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該自發(fā)性氣胸診斷、治療儀由雙套管針、緩沖瓶、壓力傳感器、放大電路、功率放大電路、比較電路、采樣保持電路、控制開(kāi)關(guān)、電磁閥和氣泵組成，雙套管針通過(guò)一根膠管與緩沖瓶相通，保持輸入信號(hào)的穩(wěn)定，緩沖瓶通過(guò)另一根膠管將壓力分別經(jīng)電磁閥送氣泵、壓力傳感器，該壓力傳感器將氣壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，其輸出端與放大電路的輸入端相連，電壓信號(hào)由放大電路二極放大后，再經(jīng)功率放大電路送比較電路，功率放大電路的輸出端與比較電路的輸入端相連，比較電路有兩個(gè)比較器，其中一個(gè)比較器的標(biāo)定信號(hào)值為高電位，另一個(gè)比較器的標(biāo)定信號(hào)值為低電位，高電位比較器的輸出端與采樣保持電路的正極相連，低電位比較器的輸出端與采樣保持電路的負(fù)極相連，采樣保持電路的輸出端與控制開(kāi)關(guān)的輸入端相連，控制開(kāi)關(guān)的輸出端分別與電磁閥開(kāi)關(guān)、氣泵開(kāi)關(guān)相連，壓力信號(hào)經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大電路、功率放大電路放大的相應(yīng)倍數(shù)后，送比較電路進(jìn)行比較，比較電路有兩個(gè)比較器，兩個(gè)比較器標(biāo)定信號(hào)值不同將胸腔壓力劃分成三個(gè)區(qū)域，要求在最低電壓區(qū)氣泵不工作，最高電壓區(qū)氣泵連續(xù)工作，在另一個(gè)電磁區(qū)氣泵間斷工作，比較電路根據(jù)輸入信號(hào)與標(biāo)定信號(hào)的比較結(jié)果送采樣保持電路，經(jīng)控制開(kāi)關(guān)控制電磁閥和氣泵啟動(dòng)和停止。
為了能夠觀察患者在排氣過(guò)程中胸腔壓力的變化情況，以便確定自發(fā)性氣胸的類型，在放大電路與功率放大電路之間還設(shè)置了一個(gè)電壓表。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，既可以準(zhǔn)確的判定患者氣胸類型，又能夠?qū)崿F(xiàn)排氣過(guò)程的自動(dòng)控制，停機(jī)后無(wú)氣體反流入患者的胸腔，適合生理要求。樣機(jī)經(jīng)沈陽(yáng)市胸科醫(yī)院臨床試驗(yàn)，該機(jī)的分辯率達(dá)0.0049kpa，精度＜1％，對(duì)于閉合性自發(fā)性氣胸治愈率達(dá)100％，對(duì)高壓性氣胸能排氣減壓。與其它排氣手段相比平均排氣時(shí)間短縮了135.2倍。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。


圖1是本實(shí)用新型的外觀示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。
圖3是
圖1的電路圖。
如
圖1－3所示，自發(fā)性氣胸診斷、治療儀包括雙套管針1、緩沖瓶3、張絲壓力傳感器5、放大電路6、功率放大電路7、比較電路8、采樣保持電路9、控制開(kāi)關(guān)10、截止式二位二通電磁閥11、氣泵12和電壓表13，雙套管針1經(jīng)膠管2與緩沖瓶3相通，緩沖瓶3釋壓后經(jīng)另一根膠管4分別接于張絲壓力傳感器5、截止式二位二通電磁閥11，該閥11的出氣口與氣泵12的進(jìn)氣口相通，該壓力信號(hào)經(jīng)張絲壓力傳感器5轉(zhuǎn)換成電壓0－1mv的信號(hào)，胸腔壓力信號(hào)經(jīng)緩沖瓶3緩沖后輸出信號(hào)為0－0.9807kpa，張絲壓力傳感器5的分辯率為0.0049kpa，其穩(wěn)壓電源由電容C1、穩(wěn)壓管BG1、電阻R1和電阻R2組成，放大電路7由3個(gè)運(yùn)算放大器LM324、電阻R3－R8組成二極放大，其中組成第一級(jí)放大的兩個(gè)LM324的正極分別與張絲壓力傳感器5的輸出端相連，在兩個(gè)LM324的負(fù)極間連接一可變電阻R3，抑制“零漂”，兩個(gè)LM324的輸出端分別經(jīng)電阻R6、R7接于第二級(jí)運(yùn)算放大器LM324的輸入端，其輸出端經(jīng)電阻R9與功率放大電路7的輸入端相連，在電阻R9后端安裝一電壓表13，用于觀察患者胸腔壓力的變化，確定氣胸的類型，若測(cè)量的初壓為零，氣泵12排氣后終止壓力后為零，屬于“交通型”氣胸；若排氣后數(shù)分鐘再觀察氣胸的終止壓力穩(wěn)定在－0.49kpa，為“閉合性”氣胸；如果測(cè)量初壓值后，觀察數(shù)分鐘，壓力逐漸上升；或排氣后壓力下降，觀察數(shù)分鐘后，壓力又回升，比初壓更高，即為“高壓性”氣胸。功率放大電路7由兩個(gè)3CK、3DK4電阻R10和可變電阻R11組成，功率放大電路7的輸出端經(jīng)電阻R12和R13與比較電路8的輸入端相連，比較電路8由運(yùn)算放大器LM324、運(yùn)算放大器LM324′和反向二極管組成，其中R12的輸出端與運(yùn)算放大器LM324的負(fù)極相連，LM324標(biāo)定信號(hào)值為－0.49kpa，其輸出端為比較電路8的負(fù)極輸出端；R13的輸出端與運(yùn)算放大器LM324′的正極相連，LM324′的標(biāo)定信號(hào)值為－0.196kpa，其輸出端為比較電路8的正極輸出。這樣比較電路8將胸腔壓力劃分為三個(gè)區(qū)域－0.196kpa以上危險(xiǎn)區(qū)，－0.196kpa－0.49kpa，－0.49kpa以下。比較電路8中的運(yùn)算放大器LM324輸出端經(jīng)反向二極管與采樣保持電路9的負(fù)極相連，運(yùn)算放大器LM324′的輸出端經(jīng)反向二極管與采樣保持電路9的正極相連，采樣保持電路由兩個(gè)與非門74LSO3、基本觸發(fā)器14和電阻R14組成，采樣保持電路9的輸出端經(jīng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)K1、電阻R15與控制開(kāi)關(guān)10相連，控制開(kāi)關(guān)10由三極管3DK4、繼電器KA和二極管AK組成，控制開(kāi)關(guān)10的輸出端分別接于截止式二位二通電磁閥11和氣泵12的開(kāi)關(guān)上。
使用時(shí)，將雙套管針1刺入患者的肺腔，胸腔壓力經(jīng)膠管2進(jìn)入緩沖瓶3緩沖，再傳遞給張絲壓力傳感器5后轉(zhuǎn)換成0－1mv的電壓信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大電路6和功率放大電路7放大1000倍后送入比較電路8中，與運(yùn)算放大器LM324的標(biāo)定值－0.49kpa、運(yùn)算放大器LM324′的標(biāo)定值－0.196kpa比較，當(dāng)胸腔壓力在－0.196kpa以上時(shí)，運(yùn)算放大電路8的高電位輸出端為“0”，低電位輸出端為“1”，采樣保持電路9有電流輸出，整機(jī)氣泵工作，當(dāng)胸腔壓力在－0.196kpa－－0.49kpa時(shí)，運(yùn)算放大電路8的低電位輸出端為1，高電位輸出端為“1”，采樣保持電路9保持原狀態(tài)，當(dāng)胸腔壓力下降到－0.49kpa以下時(shí)，比較電路8的兩個(gè)輸出均為“0”，氣泵不工作，當(dāng)胸腔壓力在回到－0.196kpa－－0.49kpa時(shí)，采樣保持電路9保持原狀態(tài)，升到－0.196kpa時(shí)，采樣保持電路9有電流輸出，控制開(kāi)關(guān)10驅(qū)動(dòng)截止式二位二通電磁閥11和氣泵12工作。
權(quán)利要求1.一種自發(fā)性氣胸診斷、治療儀，它包括雙套管針、壓力傳感器、電磁閥和氣泵，其特征是壓力傳感器的輸出端與放大電路的輸入端相連，放大電路的輸出端經(jīng)功率放大電路與比較電路的輸入端相連，比較電路設(shè)有兩個(gè)比較器，其中一個(gè)比較器的標(biāo)定信號(hào)值為高電位，另一個(gè)比較器的標(biāo)定信號(hào)值為低電位，高電位比較器的輸出端與采樣保持電路的正極相連，低電位比較器的輸出端與采樣保持電路的負(fù)極相連，采樣保持電路的輸出端與控制開(kāi)關(guān)的輸入端相連，控制開(kāi)關(guān)的輸出端分別與電磁閥和氣泵相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)性氣胸診斷、治療儀，其特征是張絲壓力傳感器的分辨率小于0.0049kpa，其輸入壓力信號(hào)為0－0.9807kpa，輸出信號(hào)為0－1mv。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)性氣胸診斷、治療儀，其特征是比較電路由運(yùn)算放大器LM324、運(yùn)算放大器LM324′和反向二極管組成，其中運(yùn)算放大器LM324的標(biāo)定信號(hào)值為－0.49kpa，其輸出端為比較電路的負(fù)極輸出端，運(yùn)算放大器LM324′的標(biāo)定信號(hào)值為一0.196kpa，其輸出端為比較電路的正極輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自發(fā)性氣胸診斷、治療儀，其特征是緩沖瓶與氣泵之間設(shè)置了一個(gè)截止式二位二通電磁閥。
專利摘要一種能判定自發(fā)性氣胸類型并對(duì)排氣過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的自發(fā)性氣胸診斷、治療儀，該儀器由雙套管針、緩沖瓶、壓力傳感器、放大電路、功率放大電路、比較電路、采樣保持電路、控制開(kāi)關(guān)、電磁閥和氣泵組成，比較電路有兩個(gè)比較器，其中一個(gè)比較器的標(biāo)定信號(hào)值為高電位，另一個(gè)比較器的標(biāo)定信號(hào)值為低電位。該裝置既可以準(zhǔn)確的判定患者氣胸類型，又能夠?qū)崿F(xiàn)排氣過(guò)程的自動(dòng)控制，適合生理要求。
文檔編號(hào)A61B5/00GK2102091SQ91222328
公開(kāi)日1992年4月22日 申請(qǐng)日期1991年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月15日
發(fā)明者韓善德 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)市胸科醫(yī)院