一种胸腔引流装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种胸腔引流装置，包括：支撑架；引流腔，其支撑设置在所述支撑架内，所述引流腔包括相互隔绝的第一腔室、第二腔室和第三腔室，且所述第二腔室和第三腔室内设置有去离子水；水箱，其固定设置在所述支撑架顶面上，并分别与所述第一进液管、第二进液管通过调节阀连通，用于为所述第二腔室、第三腔室补液；负压管，其一端设置在所述第三腔室内，且位于液面以上，另一端与附压装置连通；流速调节装置，其固定设置在所述支撑架顶面上，用于所述引流管穿过，调节所述引流管的流速。本发明专利技术还一种胸腔引流装置的控制方法，能够采集患者生命体征，并基于BP神经网络确定引流参数，提高胸腔引流安全性。

A thoracic drainage device and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种胸腔引流装置及其控制方法
本专利技术涉及胸腔引流
，更具体的是，本专利技术涉及一种胸腔引流装置及其控制方法。
技术介绍
胸腔积液是临床上较为常见的病症，当患者胸腔积液量大时，患者会感到气急、胸闷甚至呼吸衰竭，危险系数很高，因此，需对胸腔积液进行充分引流。中国专利技术专利201810108765.5公开一种智能胸腔引流装置，其在引流瓶上设置有负压装置、用于与引流管连接的进液端，进液端上设置有流速控制机构，可基于积液增量及预设的引流量、引流时间对负压装置、流速控制机构的工作状态进行调控，实现定时引流、定量引流。但是该装置为单腔室引流，适合引流小量气胸，一般不能用于引流积液，因为随着引流瓶液面的增高，胸腔需要很大的压力才能排出液体，并且负压装置直接与引流瓶连接，则负压泵的负压力控制精度就会要求很高，稍有不慎就会拉伤肺。中国技术专利201620066802.7公开一种胸腔引流管流速调节装置，包括引流管和滚轴，在引流管的外表面套接有圆环形的管套，管套的弧面的中部留有通道，且通道的两侧壁的内腔中留有凹槽形成的螺旋轨道，通过螺旋轨道和滚轴的配合实现调节引流管内液体流速的功能。但是该装置只能手动调节流速，一般需要经验丰富的医护人员来调节，而对于家庭护理人员则很难实现有效调节，甚至可能出现调节失误的情况。而如果引流速度控制不佳，会导致患者引流后出现身体不适。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是设计开发了一种胸腔引流装置，采用三腔室引流腔，还能根据患者情况调节引流速度，提高胸腔引流安全性和舒适性。本专利技术的另一个目的是设计开发了一种胸腔引流装置的控制方法，能够采集患者生命体征，并基于BP神经网络确定引流参数，提高胸腔引流安全性。本专利技术还能根据引流参数精确控制连接管、压力调节管伸入液面的深度，以及调节气缸的活塞杆的伸出长度，实现患者胸腔的安全有效引流。本专利技术提供的技术方案为：一种胸腔引流装置，包括：支撑架，其为一侧开口的中空长方体结构；引流腔，其支撑设置在所述支撑架内，所述引流腔包括相互隔绝的第一腔室、第二腔室和第三腔室，且所述第二腔室和第三腔室内设置有去离子水；引流管，其与所述第一腔室连通；第一连接管，其一端设置在所述第一腔室内，另一端设置在所述第二腔室内，且位于液面一下；第二连接管，其两端分别连通所述第二腔室和第三腔室，且均位于液面以上；压力调节管，其一端设置在所述第三腔室内，且位于液面一下，另一端伸出所述第三腔室，并与大气连通；第一进液管，其与所述第二腔室连通；第二进液管，其与所述第三腔室连通；水箱，其固定设置在所述支撑架顶面上，并分别与所述第一进液管、第二进液管通过调节阀连通，用于为所述第二腔室、第三腔室补液；负压管，其一端设置在所述第三腔室内，且位于液面以上，另一端与附压装置连通；流速调节装置，其固定设置在所述支撑架顶面上，用于所述引流管穿过，调节所述引流管的流速。优选的是，所述流速调节装置包括：第一侧板和第二侧板，其为矩形，且平行间隔设置；连接板，其垂直设置在所述第一侧板和第二侧板径向同侧，并与所述第一侧板和第二侧板一体成型连接；固定板，其垂直可滑动设置在所述第一侧板和第二侧板径向另一侧，用于置入和取出所述引流管；滑槽，其倾斜设置在所述第一侧板上；转轴，其设置在所述第一侧板和所述第二侧板之间，且一端穿出所述滑槽；调节块，其为圆柱形，且同轴固定设套设在位于所述第一侧板和所述第二侧板之间的所述转轴上，并能够沿所述滑槽轴向运动，用于调节所述引流管流速；调节气缸，其缸体一端固定设置在所述第一侧板上，且所述转轴可旋转穿过所述调节气缸的活塞杆一端，所述调节气缸驱动所述转轴沿所述滑槽轴向运动。优选的是，所述滴速调节装置还包括：滑道，其倾斜设置在所述第一侧板的内侧面上；齿条，其设置在所述滑道的侧面上；齿轮，其设置在所述滑道上，且与所述齿条啮合；其中，所述滑道与所述滑槽平行；所述齿轮同轴固定套设在所述转轴上。优选的是，还包括：第一出液管，其一端通过第一电磁调节阀与所述水箱连通，另一端设置有第一圆环形凸起，用于与所述第一进液管配合连接；第二出液管，其一端通过第二电磁调节阀与所述水箱连通，另一端设置有第二圆环形凸起，用于与所述第二进液管配合连接。优选的是，还包括：挡板，其设置在所述支撑架开口侧，且一端与所述支撑架底部铰接，另一端与所述支撑架可拆卸连接，用于遮挡所述引流腔；第一通槽，其为矩形，且设置在所述支撑架顶部一侧，用于容纳所述引流管；第二通槽，其为矩形，且设置在所述支撑架的侧面上部，用于容纳所述负压管。优选的是，还包括：多个液位传感器，其设置在靠近所述第二腔室和第三腔室的所述支撑架侧内侧壁上，用于检测第二腔室和第三腔室内的液位；心率检测手环，其套戴在患者手腕处，用于检测患者心率；呼吸传感器，其夹持在患者手指上，用于检测患者呼吸速率；控制器，其与所述液位传感器、心率检测手环、呼吸传感器、第一电磁调节阀、第二电磁调节阀和调节气缸连接，用于接收所述液位传感器、心率检测手环和呼吸传感器的检测数据，并控制所述第一电磁调节阀、第二电磁阀和调节气缸工作。一种胸腔引流装置的控制方法，采集患者生命体征，并基于BP神经网络确定引流参数，具体包括如下步骤：步骤一、输入患者年龄和肺活量，并通过传感器测量患者呼吸速率和心率；步骤二、确定三层BP神经网络的输入层神经元向量x＝{x1,x2,x3,x4}；其中，x1为患者年龄，x2为患者肺活量，x3为患者呼吸速率，x4为患者心率；步骤三、所述输入层向量映射到隐层，隐层的神经元为m个；步骤四、得到输出层神经元向量o＝{o1，o2，o3}；其中，o1为引流管流速，o2为胸膜腔压力阈值，o3为胸腔内压阈值。优选的是，根据胸膜腔压力阈值Ppc确定第一连接管另一端伸入液面深度hs：式中，pw为水的密度，g为重力加速度；开启第一电磁调节阀，向第二腔室内补液，直至第一连接管另一端伸入液面深度为hs。优选的是，根据胸腔内压阈值Ptc确定压力调节管伸入液面深度hn：开启第二电磁电磁阀，向第三腔室内补液，直至压力调节管伸入液面深度为hn。优选的是，根据引流管流速确定调节气缸的活塞杆的伸出长度满足：其中，l为调节气缸的活塞杆的伸出长度，r为引流管的半径，y为调节块的厚度，v为引流管的流速，vmax为引流管的最大流速，vmin为引流管的最小流速，d0为引流管处于最小流速时平行靠近固定板的限位块的切平面与固定板的距离，lmax为引流管处于最大流速时活塞杆的伸出长度，lmin为引流管处于最小流速时活塞杆的伸出长度。本专利技术所述的有益效果：(1)本专利技术设计开发的胸腔引流装置，采用三腔室引流腔，还能根据患者情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胸腔引流装置，其特征在于，包括：/n支撑架，其为一侧开口的中空长方体结构；/n引流腔，其支撑设置在所述支撑架内，所述引流腔包括相互隔绝的第一腔室、第二腔室和第三腔室，且所述第二腔室和第三腔室内设置有去离子水；/n引流管，其与所述第一腔室连通；/n第一连接管，其一端设置在所述第一腔室内，另一端设置在所述第二腔室内，且位于液面一下；/n第二连接管，其两端分别连通所述第二腔室和第三腔室，且均位于液面以上；/n压力调节管，其一端设置在所述第三腔室内，且位于液面一下，另一端伸出所述第三腔室，并与大气连通；/n第一进液管，其与所述第二腔室连通；/n第二进液管，其与所述第三腔室连通；/n水箱，其固定设置在所述支撑架顶面上，并分别与所述第一进液管、第二进液管通过调节阀连通，用于为所述第二腔室、第三腔室补液；/n负压管，其一端设置在所述第三腔室内，且位于液面以上，另一端与附压装置连通；/n流速调节装置，其固定设置在所述支撑架顶面上，用于所述引流管穿过，调节所述引流管的流速。/n

【技术特征摘要】
1.一种胸腔引流装置，其特征在于，包括：
支撑架，其为一侧开口的中空长方体结构；
引流腔，其支撑设置在所述支撑架内，所述引流腔包括相互隔绝的第一腔室、第二腔室和第三腔室，且所述第二腔室和第三腔室内设置有去离子水；
引流管，其与所述第一腔室连通；
第一连接管，其一端设置在所述第一腔室内，另一端设置在所述第二腔室内，且位于液面一下；
第二连接管，其两端分别连通所述第二腔室和第三腔室，且均位于液面以上；
压力调节管，其一端设置在所述第三腔室内，且位于液面一下，另一端伸出所述第三腔室，并与大气连通；
第一进液管，其与所述第二腔室连通；
第二进液管，其与所述第三腔室连通；
水箱，其固定设置在所述支撑架顶面上，并分别与所述第一进液管、第二进液管通过调节阀连通，用于为所述第二腔室、第三腔室补液；
负压管，其一端设置在所述第三腔室内，且位于液面以上，另一端与附压装置连通；
流速调节装置，其固定设置在所述支撑架顶面上，用于所述引流管穿过，调节所述引流管的流速。


2.如权利要求1所述的胸腔引流装置，其特征在于，所述流速调节装置包括：
第一侧板和第二侧板，其为矩形，且平行间隔设置；
连接板，其垂直设置在所述第一侧板和第二侧板径向同侧，并与所述第一侧板和第二侧板一体成型连接；
固定板，其垂直可滑动设置在所述第一侧板和第二侧板径向另一侧，用于置入和取出所述引流管；
滑槽，其倾斜设置在所述第一侧板上；
转轴，其设置在所述第一侧板和所述第二侧板之间，且一端穿出所述滑槽；
调节块，其为圆柱形，且同轴固定设套设在位于所述第一侧板和所述第二侧板之间的所述转轴上，并能够沿所述滑槽轴向运动，用于调节所述引流管流速；
调节气缸，其缸体一端固定设置在所述第一侧板上，且所述转轴可旋转穿过所述调节气缸的活塞杆一端，所述调节气缸驱动所述转轴沿所述滑槽轴向运动。


3.如权利要求2所述的胸腔引流装置，其特征在于，所述滴速调节装置还包括：
滑道，其倾斜设置在所述第一侧板的内侧面上；
齿条，其设置在所述滑道的侧面上；
齿轮，其设置在所述滑道上，且与所述齿条啮合；
其中，所述滑道与所述滑槽平行；所述齿轮同轴固定套设在所述转轴上。


4.如权利要求1、2或3所述的胸腔引流装置，其特征在于，还包括：
第一出液管，其一端通过第一电磁调节阀与所述水箱连通，另一端设置有第一圆环形凸起，用于与所述第一进液管配合连接；
第二出液管，其一端通过第二电磁调节阀与所述水箱连通，另一端设置有第二圆环形凸起，用于与所述第二进液管配合连接。


5.如权利要求4所述的胸腔引流装置，其特征在于，还包括：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪文娟，
申请(专利权)人：华中科技大学同济医学院附属协和医院，
类型：发明
国别省市：湖北;42