用于输液加温测速的控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供了用于输液加温测速的控制系统及控制方法，主要包括控制系统和专用一次性输液导管两大部分。该一次性输液导管与输液管道加温组件适配，其上设置有多个温度感应探头，至少在加温导管的加温层进口和出口处内壁以及外壁设置探头。控制系统包括控制界面、温度监测调整模块、功率监测调整模块、速度计算调整模块及控制模块，控制界面用于选择输液种类并显示输液温度和速度；温度监测调整模块实时监测输液导管温度并进行调整；速度计算调整模块根据输出加热功率E、输液加温前的温度T0，加温后出液口处的温度T

【技术实现步骤摘要】
用于输液加温测速的控制系统及控制方法


[0001]本专利技术属于医疗护理器械
，具体涉及一种可以监测输液速度、输入人体时温度和一定时间内输液量的输液加温控制系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，临床医疗救治中输液是一个普遍应用的技术，可以通过静脉输液和输血对患者进行血容量补充和药物治疗。但监测不断变化的输液速度和统计一定时间内的输液量，一直是在临床医护工作实践中的一个困难。这主要是因为临床输液给药进入静脉系统大多依赖于重力系统或医务人员手动推注进入患者血管，所以随着液面高度、推注医护人员的力度大小变化，输液速度也在不断变化中，能够持续监测变动的输液速度并能统计出一定时间内的输液量，目前依然是临床医护工作中难以解决的问题。
[0003]为了解决上述技术问题，现有技术进行了诸多有益探索，许多研究和专利均试图解决这一问题：例如通过对分钟输液滴数进行计数来监测输液速度(如公开号为CN101530643A)。但临床输液种类不同(如血液、晶体液和胶体液)，物理性质也各不相同，导致每一滴体积并不相同，另外需要快速输液时液体流速快呈线状时统计滴数的方法就无法计数统计输液速度。所以依靠滴数监测输液速度方法适用范围窄而且准确性欠佳。另一种解决方案是将输注液体从厂家包装中抽到注射器等精密刻度容器中依靠输注泵电力作为驱动力，可以设定精确速度输注。然而这样无疑会增加医务人员工作量，而且多一个步骤，增加污染输液的风险。还有一些产品通过调控输液导管口径来调控重力驱动的输液速度，但由于患者静脉压和输注液体液面的高度等变化原因导致输液的驱动力也在变化导致速度也与调控盘面上的设定速度误差较大。因此，将输液在出厂包装内直接插入一次性输液器依靠重力驱动输液仍然是最简便安全的方式。
[0004]此外，在急救或治疗时的重力驱动输液过程中医务人员还经常直接将另外的治疗液体从输液管道中的三通侧路直接推注入患者血管，这一推注过程的速度乃至相应时间内进入患者体内的输液速度和推注总容量客观监测更加困难。目前临床还没有客观监测输液速度并统计患者一定时间内液体量的方法，主要是依靠医护人员根据输注液体包装量和刻度进行人力的加减统计，有时还需要估计，无疑会在增加医护人员的工作量同时还会有一定的误差可能。
[0005]与此同时，临床常规输液另一问题是将室温(20℃左右)或更低温的液体(如红细胞悬液在输注前保存于远低于室温的条件)，直接输入患者体内造成本身虚弱患者的体温丢失延缓治疗康复效果，目前临床医护上公认输血输液经软加热后输入有利于患者康复。
[0006]因此，设想能够精确监测输液速度后并进行反馈调节、统计输液量同时还能对输液进行软加热的设计无疑会更加符合临床的需要。

技术实现思路

[0007]本专利技术是为解决上述问题进行的，提供了一种用于输液加温测速的控制系统及方
法，所依据的原理如下：恒温加热系统中恒温T
J
的维持恒定取决于有效加热输出功率E和输液导管中流动液体所摄取的热量之间的动态平衡，也即按照能量守恒定律流动液体获得的热量E'＝Q
×
ΔT
×
c
×
ρ(ΔT＝T
M
‑
T0，也即液体加温前后的温差；c和ρ分别是输注液体比热、密度)，同时也存在E'＝mE，m为不同环境温度下机器的热转化效率(也即不同环境温度下机器有效用于加热输液的加热功率百分比和系统误差，由厂家出厂前测定并储存于模块中)，由此实现加热输液过程中的速度及流量监测和调整。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术具有如下技术方案：
[0009]本专利技术第一方面，提供了一种用于输液加温测速的控制系统，其特征在于：包括一次性输液导管以及控制系统，该一次性输液导管与输液管道加温组件适配。
[0010]其中，一次性输液导管上设置有多个温度感应探头。
[0011]控制系统包括控制界面、温度监测调整模块、功率监测调整模块、速度计算调整模块、存储模块、报警模块以及控制模块。控制界面用于选择输液种类并对输液温度、速度和一定时间内的输液量汇总进行显示；温度监测调整模块实时监测一次性输液导管的不同位置温度，并根据设定值和监测值对输液管道加温组件的加热温度进行调整；功率监测调整模块对输液管道加温组件的输出加热功率E进行实时监控和调整；速度计算调整模块根据机器的实时工作功率E和相应时间的一次性输液导管的不同温度值对输液管道内的流量进行计算和调整；存储模块预存有不同输液种类的液体比热c、密度ρ、不同环境温度下加热系统有效用于加热输液的加热功率百分比和系统误差等参数，还存储每次输液操作调整的温度、速度以及相应时间数据；报警模块在流量速度超过设定阈值或T
M
与T
J
间的差值小于设定值且速度远小于设定值时发出报警，同时控制模块自动切断输液及加热，保护患者和仪器安全。
[0012]所述输液种类包括晶体液、人工胶体液、血、红细胞悬液或血浆等临床治疗液体。
[0013]功能实现方面，本专利技术中的一次性输液导管包括以下功能：(1)专用一次性输液导管标准接口可连接临床输液导管和三通等进行临床输液治疗，所有进入患者体内的液体包括工作人员经三通推注的药液都流经该一次性加温输液管道；(2)一次性输液导管至少在进口和出口处内壁、以及中间位置外壁设置温度感应探头。输液导管与机器控制系统相连后，管道壁可通过水浴或精密电力直接加热等方式获得并稳定维持住加热温度T
J
，在温度差作用下为走行管道内液体加温(流进时的T0温度在和T
J
温差作用下在离开导管时升温至T
M
)。控制系统至少实时获取输液管道外壁的加热温度T
J
，输液加温前的温度T0，输液加温后输液管道出液口处的温度T
M
。(3)也可在走行于加温部分的均匀间隔距离导管内附有更多精密温度感应探头并有连接导线引出可与机器控制系统相连进一步提高精确性和满足更多需要。
[0014]控制系统主要具有以下功能：
[0015](1)精密控制输液管道的加温，保证输液管道内壁提供恒定的温度T
J
(37—42℃左右)，保证管道内流动液体在温差作用下获取热量升温但不会超过人体体温(36.8℃)。
[0016](2)精密监测输液管道加温组件的加热输出功率E。
[0017](2)计算储存功能：通过专用输液导管内的固定温度探头感知输液流经输液导管不同位置时的温度，从而根据输注液体流入加热前的温度T0和加热后离开加热导管后液体加热后的温度T
M
，并结合机器的加热输出工作功率E并依据能量守恒定律所述速度计算调
整模块根据下述公式计算一次性输液导管内的流量速度：
[0018][0019]式中ΔT＝T
M
‑
T0，也即液体加温前后的温差；E是监测到的输液管道加温组件电力输出加热功率，m为不同环境温度下输液管道加温组件的热转化效率(也即不同环境温度下机器有效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于输液加温测速的控制系统，其特征在于：包括一次性输液导管以及控制系统，该一次性输液导管与输液管道加温组件适配，其中，所述一次性输液导管上设置有多个温度感应探头，所述控制系统包括控制界面、温度监测调整模块、功率监测调整模块、速度计算调整模块以及控制模块，所述控制界面用于选择输液种类并对输液温度、速度和一定时间内的输液总量进行显示；所述温度监测调整模块实时监测所述一次性输液导管的不同位置温度，并根据设定值和监测值对所述输液管道加温组件的加热温度进行调整；所述功率监测模块对输液管道加温组件的电力输出加热功率E进行实时监控和调整；所述速度计算调整模块根据所述一次性输液导管的不同温度值和输出加热功率对输液管道内的流量进行计算和调整。2.根据权利要求1所述的用于输液加温测速的控制系统，其特征在于：其中，所述一次性输液导管至少在加温导管的加温层进口和出口处内壁以及外壁设置探头，所述温度监测调整模块至少实时获取输液加温前的温度T0，输液加温后输液导管出液口处的温度T
M
。3.根据权利要求2所述的用于输液加温测速的控制系统，其特征在于：其中，所述速度计算调整模块在固定加热体积、面积和加热温度前提下，具体加热效果取决于流量和加热系统的有效加热功率大小这一物理的能量守恒现象，根据加热前温度T0，加热后温度T
M
，结合能量守恒定律和机器的加热功率客观推算出输液流量速度Q。4.根据权利要求2所述的用于输液加温测速的控制系统，其特征在于：其中，所述速度计算调整模块根据下述公式计算一次性输液导管内的流量速度：式中ΔT＝T
M
‑
T0，即液体加温前后的温差；E是监测到的输液管道加温组件的电力输出加热功率，m为不同环境温度下输液管道加温组件的热转化效率，即不同环境温度下有效用于加热输液的加热功率百分比和系统误差；c和ρ分别是输注液体比热、密度。5.根据权利要求4所述的用于输液加温测速的控制系统，其特征在于：其中，所述速度计算调整模块根据下述公式计算一段时间内的输液量V：V＝Q1×
t1+Q2×
t2+
…
++
×
t
n
其中，t0起始时间，T
M
截止时间，t1+t2+<...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宇，谢玉花，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军军医大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：