醫(yī)用灌注泵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種智能自動(dòng)控制的醫(yī)用灌注泵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)用灌注泵主要用于各種微創(chuàng)手術(shù)，在泌尿外科的很多腔內(nèi)手術(shù)中是必須的，而且灌注泵的性能和手術(shù)者對灌注泵的應(yīng)用方法對于手術(shù)的成功是至關(guān)重要的。
[0003]在腎、輸尿管的腔內(nèi)手術(shù)中，向體腔內(nèi)注入生理鹽水以沖洗掉術(shù)中的出血、結(jié)石粉末，保持輸尿管鏡、經(jīng)皮腎鏡、輸尿管軟鏡的視野清晰，還可以撐開腔隙，維持手術(shù)所必須的空間、帶走碎石器械產(chǎn)生的熱量等。這是完成此類手術(shù)所必須的。而快速的、大量的沖洗可以獲得更清晰、廣闊的手術(shù)視野，手術(shù)者可以準(zhǔn)確的判斷相關(guān)的解剖結(jié)構(gòu)、避免損傷周圍組織，并能夠更迅速地清除結(jié)石、血塊，加快手術(shù)進(jìn)程。不過，由于手術(shù)區(qū)域是相對封閉的，沖入的生理鹽水需要通過狹小的輸尿管或者皮-腎通道流出體外，快速、大量的沖洗也可能導(dǎo)致腎臟內(nèi)壓強(qiáng)升高。如果腎內(nèi)壓強(qiáng)超過閾值(20-40厘米水柱)時(shí)，灌注液就可能被人體迅速大量地吸收，細(xì)菌、毒素也可能混在沖洗液中進(jìn)入血液循環(huán)，從而出現(xiàn)膿毒血癥、感染性休克、水中毒等并發(fā)癥，嚴(yán)重的可以直接威脅患者的生命安全。臨床醫(yī)生無法了解腎內(nèi)實(shí)時(shí)地壓強(qiáng)，也就無從知道是否會超過安全閾值，所以只能通過各種措施預(yù)留出足夠的安全空間，來增加手術(shù)的安全性。這些措施對于大部分患者來說并不是必要的，只是為了有足夠的安全空間。而這些措施往往會加大患者的創(chuàng)傷、降低效率，還可能增加副損傷的機(jī)會。而且，即使采取了這些措施，也不能完全杜絕相關(guān)高危并發(fā)癥的出現(xiàn)。
[0004]另外，由于無法確切保證腎內(nèi)壓強(qiáng)處于安全范圍，為避免嚴(yán)重并發(fā)癥危機(jī)患者生命，臨床醫(yī)生往往需要選擇相對安全，而創(chuàng)傷較大的經(jīng)皮腎鏡手術(shù)來處理上尿路結(jié)石合并感染的病人。而如果能夠確切的控制腎內(nèi)壓強(qiáng)，很多這類合并尿路感染的患者可以通過輸尿管鏡或輸尿管軟鏡手術(shù)治愈，從而可以明顯縮短住院時(shí)間、降低治療費(fèi)用、顯著減少對患者的創(chuàng)傷、避免經(jīng)皮腎鏡所帶來的大出血、介入止血、丟失部分腎臟功能的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]有的技術(shù)方案使用固定在經(jīng)皮腎鏡的鏡鞘前端的壓強(qiáng)感受器(CN201420055037)來測定腎臟內(nèi)壓強(qiáng)，以提高手術(shù)的安全性。但這可能會影響手術(shù)操作，并且感受器容易被激光等碎石設(shè)備影響、破壞。而且，測量得到的數(shù)據(jù)還要通過無線數(shù)據(jù)鏈或有線方式與灌注泵或負(fù)壓吸引泵連接以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，較為繁瑣而可靠性讓人擔(dān)心。也有方案使用細(xì)小的壓強(qiáng)感受器通過內(nèi)鏡的操作通道置入體內(nèi)以實(shí)時(shí)測量壓強(qiáng)，但這樣會增加手術(shù)操作的步驟，影響手術(shù)操作，同樣感受器容易被激光不慎擊毀，甚至脫落于體內(nèi)。上述方法均未能被廣泛米用。
[0006]在灌注量小的輸尿管鏡、輸尿管軟鏡手術(shù)時(shí)，很多術(shù)者為了減少壓強(qiáng)過高引起的感染，會讓助手使用注射器推水，而不使用灌注泵，以增加手術(shù)的安全性。但這種方案的安全性取決于助手的經(jīng)驗(yàn)，無法確切保證體內(nèi)的壓強(qiáng)狀態(tài)，而且難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)灌注、人力成本高，也不適用于要求大流量灌注的手術(shù)。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型提供一種醫(yī)用灌注泵系統(tǒng)，其所要解決的主要技術(shù)問題是:現(xiàn)有的醫(yī)用灌注泵系統(tǒng)通常僅設(shè)定灌注泵輸出灌注壓強(qiáng)及灌注流率的上限，而無法確認(rèn)體腔內(nèi)壓強(qiáng)，而體腔內(nèi)壓強(qiáng)是決定手術(shù)安全性的關(guān)鍵因素，這樣就使手術(shù)的安全性難以得到保障；而一般科研實(shí)驗(yàn)中采用在灌注管路插入體腔中的一端安裝壓力傳感器來測量實(shí)時(shí)壓強(qiáng)，進(jìn)而根據(jù)測量到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)控制外部灌注泵或者吸引泵的工作狀態(tài)，這種情況的控制方式繁瑣，且探入體腔內(nèi)的壓力傳感器容易受到手術(shù)器械干擾影響，甚至容易被擊毀、掉落在體腔中，難以投入實(shí)際使用；而另一種手術(shù)過程中常用的為使用人工操控注射器的原始方式，這種方式能增加手術(shù)的安全性，但是無法適應(yīng)大流量灌注、連續(xù)灌注，且過于依賴操作者的經(jīng)驗(yàn)，人力成本高。
[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種實(shí)施上述方法的醫(yī)用灌注泵系統(tǒng)，其包括自適應(yīng)控制器、壓強(qiáng)監(jiān)測裝置、流率監(jiān)測裝置、控制信號執(zhí)行器以及灌注泵，所述壓強(qiáng)監(jiān)測裝置設(shè)置在所述灌注泵上，用于監(jiān)測所述灌注泵的輸出壓強(qiáng)，所述流率監(jiān)測裝置用于監(jiān)測所述灌注泵的輸出流率，所述自適應(yīng)控制器包括處理模塊以及分別與所述處理模塊通信連接的信號輸入口、信號輸出口以及存儲模塊，所述壓強(qiáng)監(jiān)測裝置以及流率監(jiān)測裝置通信連接至所述信號輸入口，所述信號輸出口通信連接至所述控制信號執(zhí)行器，所述壓強(qiáng)監(jiān)測裝置采集的壓強(qiáng)信號與流率監(jiān)測裝置采集的流率信號均發(fā)送至所述自適應(yīng)控制器，所述處理模塊對接收的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算并將運(yùn)算得出的處理信號通過所述信號輸出口發(fā)送至所述控制信號執(zhí)行器，所述控制信號執(zhí)行器控制所述灌注泵運(yùn)行，所述處理模塊還可將運(yùn)算得出的處理信號發(fā)送至所述存儲模塊。
[0009]優(yōu)選于:所述自適應(yīng)控制器還包括一人機(jī)交互連接端，所述人機(jī)交互連接端通信連接有顯示設(shè)備以及輸入控制設(shè)備，所述輸入控制設(shè)備輸入的信號發(fā)送至所述處理模塊，所述處理模塊將實(shí)時(shí)信息(實(shí)時(shí)信息可以是根據(jù)用戶選擇或系統(tǒng)設(shè)置的由所述壓強(qiáng)監(jiān)測裝置采集的壓強(qiáng)信號與流率監(jiān)測裝置采集的流率信號、運(yùn)算得出的處理信號、用戶當(dāng)前選項(xiàng)、處理模式等等)發(fā)送至所述顯示設(shè)備。
[0010]優(yōu)選于:所述輸入控制設(shè)備為腳踏控制設(shè)備或手動(dòng)控制設(shè)備或語音識別控制設(shè)備，所述腳踏控制設(shè)備為一可采用腳踏操作的控制開關(guān)，手動(dòng)控制設(shè)備可為手控電容屏，電容屏便于無菌化消毒，也能夠滿足靈活操控，所述語音識別控制設(shè)備可為聲控開關(guān)或語音指令識別控制器，以上三種方式均為現(xiàn)有的成熟技術(shù)，可擇一使用。
[0011]優(yōu)選于:所述自適應(yīng)控制器還包括有與所述處理模塊對應(yīng)連接的USB接口、無線信號接口、網(wǎng)線接口中的任意一種或幾種。
[0012]優(yōu)選于:所述控制信號執(zhí)行器為用于控制所述灌注泵的電機(jī)控制器。
[0013]優(yōu)選于:所述灌注泵為步進(jìn)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)反向設(shè)置的注射器，所述流率監(jiān)測裝置為設(shè)置在所述步進(jìn)電機(jī)上的位移傳感器；所述壓強(qiáng)監(jiān)測裝置可為壓強(qiáng)傳感器。
[0014]優(yōu)選于:所述灌注泵為步進(jìn)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)反向設(shè)置的注射器，所述流率監(jiān)測裝置為設(shè)置在所述步進(jìn)電機(jī)上的位移傳感器；所述壓強(qiáng)監(jiān)測裝置可為設(shè)置在所述兩個(gè)反向設(shè)置的注射器活塞與步進(jìn)電機(jī)之間的推力傳感器。
[0015]本實(shí)用新型在具體實(shí)施時(shí)，所述灌注泵系統(tǒng)中的灌注泵的控制方法為:
[0016]第一步、建立標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(所述標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)即內(nèi)窺鏡的灌注管路的輸出端與灌注泵上的壓強(qiáng)采集位置位于同一水平高度的情況下)各種內(nèi)窺鏡的輸送流率與壓強(qiáng)差的對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫:將內(nèi)窺鏡的灌注通道連接至灌注泵的藥液輸送管上，在所述灌注泵與內(nèi)窺鏡的輸出端之間形成一個(gè)完整的灌注管路，使該灌注管路的輸出端與灌注泵上的壓強(qiáng)采集位置保持在同一水平高度，采集灌注泵的輸出壓強(qiáng)以及灌注管路的輸送流率，調(diào)整所述灌注泵的輸出功率，逐步增加灌注泵輸出功率，輸出壓強(qiáng)與流率都將逐步上升，在此過程中統(tǒng)計(jì)該灌注管路的輸送流率以及灌注泵的輸出壓強(qiáng)，此過程中，灌注管路上位于灌注泵的一端與輸出端之間的兩端壓強(qiáng)差的值等于灌注泵的輸出壓強(qiáng)的值，建立在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下該灌注管路對應(yīng)的流率與兩端壓強(qiáng)差之間的對應(yīng)關(guān)系；按上述方式將各種內(nèi)窺鏡對應(yīng)的灌注管路的輸送流率與壓強(qiáng)差的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行逐次統(tǒng)計(jì)，并建立各種內(nèi)窺鏡對應(yīng)的灌注管路的輸送流率與壓強(qiáng)差的對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫；重復(fù)上述過程，將各種內(nèi)窺鏡對應(yīng)的灌注管路及其使用各種匹配器械時(shí)的輸送流率與壓強(qiáng)差的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行逐次統(tǒng)計(jì)，并建立已有內(nèi)窺鏡對應(yīng)的灌注管路及使用相關(guān)器械時(shí)對應(yīng)的輸送流率與壓強(qiáng)差的對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫；
[0017]第二步、匹配設(shè)備:將實(shí)際使用的內(nèi)窺鏡的灌注通道連接在所述灌注泵的藥液輸送管上，在所述灌注泵與灌注通道的輸出端之間形成一個(gè)完整的灌注管路，并使該灌注管