一种医用无损伤止血钳阻断测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种医用无损伤止血钳阻断测试装置及方法，装置包括：水路系统，包括正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵和水槽，各部件依次通过软管连接成环形回路；电路系统，包括与正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵分别连接的微处理器；人机交互界面操作控制系统，包括与微处理器连接的工业串口触摸屏。与现有技术相比，本发明专利技术由压力传感器采集实时压力数据，保存和分析计算压力值，根据临床上对于手术过程血管阻断的要求，使得该阻断测试装置可以实时定量地检测模拟血管的阻断状态，避免了工程师、医护人员的经验主义而导致对血管阻断状态和压力大小的误判，使血管阻断状态测试的整个过程更加有效。

A non-invasive blocking device and method for medical hemostatic forceps

The invention relates to a blocking test device and method for medical non-invasive hemostatic forceps. The device comprises a water system, including a positive pressure pump, an electromagnetic valve, a pressure sensor, a negative pressure pump and a water tank. Each component is connected into a loop through a hose in turn; a circuit system includes a microprocessor connected separately with a positive pressure pump, an electromagnetic valve, a pressure sensor and a negative pressure pump; and a human-computer interaction interface. Operational control system, including industrial serial touch screen connected with microprocessor. Compared with the existing technology, the pressure sensor collects real-time pressure data, stores and calculates pressure values. According to the clinical requirements for vascular blockade during operation, the blockade testing device can detect the blockade status of simulated blood vessels in real time and quantitatively, thus avoiding the empiricism of engineers and medical staff and leading to blockade status and pressure size of blood vessels. Misjudgement makes the whole process of blood vessel occlusion state test more effective.

【技术实现步骤摘要】
一种医用无损伤止血钳阻断测试装置及方法
本专利技术涉及一种医疗器械测试装置，尤其是涉及一种医用无损伤止血钳阻断测试装置及方法。
技术介绍
医用无损伤止血钳是胸外科和心血管外科手术中作阻断血管、止血及夹持血管的不能缺少的医疗器械，在手术过程中又不能损伤血管。在使用中医生完全靠手感把握棘齿的档位，缺乏使用经验的医生很有可能在手术过程中造成不必要的损害，这可能对患者造成伤害，医生使用也不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种医用无损伤止血钳阻断测试装置及方法，可以实时测试医用无损伤止血钳的阻断功能的软硬件设备，以解决工程师、医生因经验主义而导致无法较准确掌握夹持血管状态的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种医用无损伤止血钳阻断测试装置，包括：水路系统，包括正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵和水槽，所述的正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵、水槽和正压泵依次通过软管连接成环形回路，所述的压力传感器与负压泵之间为夹持测试区，供止血钳夹持，所述的正压泵和负压泵用于维持管道内压力，以模仿人体主要部位血管血压，所述的压力传感器用于检测止血钳阻断时的液压压力值；电路系统，包括微处理器，所述的微处理器与正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵分别连接；人机交互界面操作控制系统，包括工业串口触摸屏，所述的工业串口触摸屏与微处理器连接。所述的软管为硅胶管。所述的微处理器为ATmega128A芯片。所述的正压泵和负压泵为24V、200ml/min的步进电机蠕动泵。所述的微处理器还连有蜂鸣器，所述的电磁阀和蜂鸣器通过继电器与微处理器连接。所述的微处理器通过驱动板与正压泵和负压泵连接。所述的装置还包括塑料外框箱，用于包装整个装置。一种使用所述的装置进行止血钳阻断测试的方法，包括以下步骤：S1，打开正压泵和电磁阀，关闭负压泵，将水槽中的液体导入夹持测试区，使压力上升到设定值；S2，关闭电磁阀和正压阀，用止血钳夹持测试区，阻断压力值实时信号由压力传感器传递给工业串口触摸屏，然后打开电磁阀和负压泵，若止血钳没有阻断夹持测试区，则阻断压力值下降并报警，此时关闭负压泵，打开正压泵和电磁阀重新进行压力校正，直到报警停止；若止血钳成功阻断夹持测试区，则不报警，此时关闭电磁阀，使正压泵反转，排空夹持测试区内的液体，以进行下一次检测。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)实验结果稳定、重复性能强、人机界面友好，医用无损伤止血钳的阻断测试可以降低手术风险。(2)将触摸屏技术和芯片技术相结合，控制液压管路应用在医用无损伤止血钳的阻断测试中；蠕动泵作为动力来源近似的模拟了血管的脉动情况，同时也为管道中提供均匀缓慢的压力。压力传感器，可以精确直观的观察到压力的变化，当止血钳能阻断未能血管时，压力就会下降，触摸屏和电路部分的报警模块都立即提示，提示使用者此次止血钳的检测未能通过。(3)使用了高速芯片增强系统的实时性，数据的处理使用冒泡算法，使数据更加精准。(4)触摸屏使操作更加的直观和简便。附图说明图1为本实施例阻断测试装置的整体结构示意图；图2为本实施例阻断测试装置电路系统的结构示意图；图3为本实施例阻断测试装置水路系统的结构示意图；图4为本实施例阻断测试装置软件设计的流程示意图；图5为本实施例阻断测试装置中断服务程序流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例一种医用无损伤止血钳阻断测试装置，包括：水路系统，包括正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵和水槽，正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵、水槽和正压泵依次通过硅胶软管连接成环形回路，压力传感器与负压泵之间为夹持测试区，供止血钳夹持，正压泵和负压泵为24V、200ml/min的微型步进电机蠕动泵，用于维持管道内压力，以模仿人体主要部位血管血压，压力传感器用于检测止血钳阻断时的液压压力值，压力传感器连有电流转电压模块，作为信息采集模块，用于精确可靠地测量流过液压管路系统的液体压力，反馈至芯片控制程序，分析数据，依据算法判断阻断状态，给出相应的结果；硅胶管7段，其长度20厘米不等；阻断测试区硅胶管1段，范围5cm左右，可更换；硅胶管的弹性接近人体血管，用以模拟人体血管；电路系统，包括8位AVR微处理器芯片ATmega128A，微处理器与正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵分别连接；以微处理器为核心部分，微处理器分别通过特定的I/O端口与继电器的相应接口和驱动板相应接口连接；对其导入特定的C语言程序，行使控制蠕动泵启停、流量输出还有电磁阀的通断等功能；同时其还与工业串口触摸屏通过特定的端口相连接，将触摸屏的信息发给芯片；人机交互界面操作控制系统，包括工业串口触摸屏，工业串口触摸屏与微处理器连接。触摸屏界面开发环境为WQTDesigner，对其进行特定的C语言程序输入，产生相应的界面，设计包括选择模式、初始化系统、设置压力值、升压力和测试界面等五个界面，通过操作人机界面将信息发送给芯片，然后再行使其功能；Atmega128A芯片与触摸屏的结合可以实现对整体系统的控制和操作，从而达到所需的测试要求。基于Atmega128A芯片设计特定的系统控制程序，程序部分所要完成的功能包括设备的启停、流速控制以及相应电磁阀的通断以及微型步进电机蠕动泵的启停等功能；外框箱，其由塑料材质制成，用于内置电路系统部分(上面)和水路系统部分(下面)，以及外表面放置人机界面的触摸屏等。本实施例中，模块化设计是解决问题的有效办法。在这款式设计中主要包括以下几大模块。以AVR芯片为工控板的电路模块，以微型步进电机蠕动泵和电磁阀组成的液压模块，以工业串口屏为系统显示终端的人机接口模块。通过对模拟人体主要部位的血管压力，模拟止血钳阻断血管的状态，用来判断医用止血钳的阻断性能，系统原理简化如图1所示。本实施例中，本系统用触摸屏作为人机交互界面，基于AVR芯片与触摸屏的串口通信，达到实时控制。在整机安装过程中，将电路模块和液压模块分层，电路在上层，水路在下层。避免了因故障发生的漏水短路的情况。芯片为Atmega128A芯片，触摸屏为芯片附带，也可以是另行配置。图2是实施例中电路系统的示意图；本实施例中，整套系统所用的电路部分硬件如下：AVR芯片板、工业串口屏、继电器模块、12V/24V开关电源、12转5伏模块、工作电压为24V的电磁阀、驱动板。电路系统部分设计如图2所示。图3是本实施例中水路系统的示意图。本实施例中，整个机子的下层的是水路，管道内液体由储水池出发，由正压泵提供正压动力，在压力值达到设定值后关闭，在电磁阀和负压泵之间形成隔绝的有止血钳阻断测试区。负压蠕动泵在不运转时，可以用来阻断压力使用，在止血钳夹到测试区之后，负压泵运转，判断压力是否下降。本实施例中，使用的硬件如下：硅胶管7段(每段长度20厘米长度不等)、电磁阀、蠕动泵×2、水槽、压力传感器、五金弯头×2。连接如图3所示。图4是本实施例中系统软件设计的流程示意图。本实施例中，AVR的C语言编程，要经过软件流程设计，代码编写，在线调试等流程。AVR的C语言设计为底层硬件进行驱的编写。AVRC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医用无损伤止血钳阻断测试装置，其特征在于，包括：水路系统，包括正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵和水槽，所述的正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵、水槽和正压泵依次通过软管连接成环形回路，所述的压力传感器与负压泵之间为夹持测试区，供止血钳夹持，所述的正压泵和负压泵用于维持管道内压力，以模仿人体主要部位血管血压，所述的压力传感器用于检测止血钳阻断时的液压压力值；电路系统，包括微处理器，所述的微处理器与正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵分别连接；人机交互界面操作控制系统，包括工业串口触摸屏，所述的工业串口触摸屏与微处理器连接。

【技术特征摘要】
1.一种医用无损伤止血钳阻断测试装置，其特征在于，包括：水路系统，包括正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵和水槽，所述的正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵、水槽和正压泵依次通过软管连接成环形回路，所述的压力传感器与负压泵之间为夹持测试区，供止血钳夹持，所述的正压泵和负压泵用于维持管道内压力，以模仿人体主要部位血管血压，所述的压力传感器用于检测止血钳阻断时的液压压力值；电路系统，包括微处理器，所述的微处理器与正压泵、电磁阀、压力传感器、负压泵分别连接；人机交互界面操作控制系统，包括工业串口触摸屏，所述的工业串口触摸屏与微处理器连接。2.根据权利要求1所述的一种医用无损伤止血钳阻断测试装置，其特征在于，所述的软管为硅胶管。3.根据权利要求1所述的一种医用无损伤止血钳阻断测试装置，其特征在于，所述的微处理器为ATmega128A芯片。4.根据权利要求1所述的一种医用无损伤止血钳阻断测试装置，其特征在于，所述的正压泵和负压泵为24V、200ml/min的步进电机蠕动泵。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：高丽萍，周颖，柯常杰，吴晗，谭茜媛，骆义超，巩兆洋，杜炎蓉，孙倩楠，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31