一种负压伤口治疗仪及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种负压伤口治疗仪及其控制方法，治疗仪包括负压吸附模块，测量模块，显示模块，人机交互模块，控制模块，控制模块包括主控PCB电路板及主控芯片，所述主控芯片连接上述各模块，接收测量模块信号，传递数据信号给显示模块和人机交互模块，接收人机交互模块指令信号，进行数据处理后，传递控制信号给负压吸附模块。将包括人机交互在内的多个功能模块集成于一体，实现了连续可调的负压设计，治疗方式更加人性化和智能化，且体积小，便于携带。其控制方法通过对负压值进行拟合控制，并且引入增量型PID控制算法，两者构成双环负反馈系统，使系统负压能够快速稳定在用户所设定的负压值，提高精度与稳定性。提高精度与稳定性。提高精度与稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种负压伤口治疗仪及其控制方法


[0001]本专利技术属于医疗器械
，更具体地，涉及一种负压伤口治疗仪及其控制方法。

技术介绍

[0002]手术部位感染(SSI)被公认为是全球高流行病学负担，仍然是最可怕的手术并发症之一。据统计，医疗保健相关感染(HAI)为美国医疗保健增加了近100亿美元的成本，而每年超过32亿美元的HAI费用归因于手术部位感染(SSI)的并发症治疗。除增加国家医疗保健系统财务成本外，SSI还会导致患者治疗时间延长、发病率及死亡率增加等一系列严重后果。
[0003]在大量同行评审文章中，已证明在闭合伤口上预防性使用负压伤口治疗(Negative Pressure Wound Therapy，NPWT)可将SSI降低50％以上。NPWT是指伤口敷料系统连续或间歇将低于大气压的压力(一般
‑
55mmHg到
‑
175mmHg)施加到伤口表面来治疗伤口。临床研究显示，在未出现手术部位感染前，及时预防性使用NPWT设备能降低术后并发症发生率、促进创面愈合。使用NPWT设备处理伤口主要有增加局部血流、消除局部水肿、减少创面渗液的积聚、抑制创面细菌生长、促进细胞增生和肉芽组织生长等多个方面的综合作用。但目前临床上使用的负压机普遍面向住院的重症患者，因此普遍存在体积大，噪音大，使用时会影响到他人，操控不便等问题。
[0004]目前NPWT技术已被广泛应用于各类急、慢性伤口治疗，包括急性软组织缺损、各类慢性(压力性、血管性、糖尿病性)溃疡、外科切口裂开或感染等，市面上也涌现出了各式各样的负压伤口治疗仪器。昆山韦睿医疗科技有限公司在其申请的专利“一种负压伤口治疗设备”(申请号：201510071559.8，公告号：CN104667360A)中，提出了一种配置可转动集液瓶的NPWT设备，该专利技术专利考虑到集液瓶中的样本观察仓只能贮存一定量的伤口渗出液待医护人员观察，样本观察仓内的伤口渗出液需定时倾倒，将集液装置与负压源相连接的同时做到了可倾倒伤口渗出液的功能。但该专利技术主要提高了用户治疗结束后医护人员进行护理和采样的方便性，并不适用于想要居家治疗的用户。厦门圣慈医疗器材有限公司在其申请的专利“负压伤口治疗装置、系统及方法”(申请号：201711497896.9，公告号：CN109985283A)中，提出了一种可随身携带的负压伤口治疗装置，该负压伤口治疗装置与敷料连接，且具有外壳、控制电路板、帮浦及抽吸管路，能够在保持小体积的优势下较好地完成负压治疗的功能。虽然核心功能较为完整，但是该专利技术并没有一些更加贴近当今社会发展趋势的智能化扩展功能，且在操作时均采用单纯的按键来实现，人机交互方面不够智能、人性化，有待提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对以上不足，提供一种负压伤口治疗仪及其控制方法，
[0006]为实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种负压伤口治疗仪，包括
[0008]负压吸附模块，包括伤口吸附装置和与其连接的负压吸引通道，所述负压吸引通道通过三通分别连接负压传感器、真空泵以及引流瓶；
[0009]测量模块，包括温湿度传感器，气压传感器，负压传感器和液位监测器，用于监测环境温湿度和气压、负气压和引流瓶内液面；
[0010]显示模块，包括触摸屏和显示屏，用于显示测量模块的监测数据和仪器运行状态；
[0011]人机交互模块，包括在触摸屏显示的操作界面，用于显示实时环境参数和运行状态，并设置不同工作模式及参数；
[0012]控制模块，包括主控PCB电路板，所述主控PCB电路板设有主控芯片，所述主控芯片连接上述各模块，接收测量模块信号，传递数据信号给显示模块和人机交互模块，接收人机交互模块指令信号，进行数据处理后，传递控制信号给负压吸附模块。
[0013]进一步地，所述伤口吸附装置由敷料和医用约束带组成，采用医用级材料进行负压伤口治疗，能够有效提升治疗效果。
[0014]进一步地，所述触摸屏、显示屏、温湿度传感器和气压传感器均设置于治疗仪的壳体，所述负压传感器和真空泵设置于治疗仪的内部，所述引流瓶通过引流瓶支架设置于治疗仪的外部。该设计使治疗仪的整体结构更加一体化、集成化，体积小，容易携带。
[0015]进一步地，所述人机交互模块还包括云端小程序，所述主控PCB电路板上设有WiFi模块，所述主控芯片连接并控制WiFi模块通过物联网连接云端小程序。
[0016]进一步地，所述人机交互模块还包括上位机，所述主控芯片通过USB串口连接上位机，所述上位机用于显示治疗仪当前的工作状态以及周围环境的各种参数，以及设置工作参数。
[0017]进一步地，还包括报警模块，包括设置于治疗仪壳体的报警指示灯和设置于主控PCB电路板上的蜂鸣模块，所述主控芯片接收液位监测器的监测结果，在引流瓶内液位超过阈值时控制报警指示灯和蜂鸣模块报警，并使治疗仪的工作状态转换为暂停，所述报警指示灯还显示当前工作状态的状态信号。
[0018]进一步地，所述报警指示灯可以采用RGB全彩灯带，能够随着工作状态的切换自动切换颜色作为当前的状态信号。
[0019]进一步地，还包括设置于主控PCB电路板上的Speaker模块，能够由主控芯片控制其在治疗开始、暂停、停止时播报语音以提醒用户当前状态。
[0020]进一步地，还包括触摸按键，所述触摸按键设置于治疗仪的壳体上，并连接主控PCB电路板，用于控制仪器的开始、暂停、停止和紧急制动。
[0021]进一步地，所述触摸按键的控制优先级高于人机交互模块。可以实现系统紧急制动，治疗仪将无条件进入暂停状态，大幅提高治疗仪的安全性。
[0022]进一步地，所述治疗仪内设有UPS不间断电源进行供电，所述治疗仪的壳体上设有UPS不间断电源的充电接口。UPS不间断电源则能够保证本治疗仪在特殊情况下的治疗效果，如突然断电或患者需在移动中治疗的情况。
[0023]进一步地，所述显示屏为墨水屏，用于显示治疗仪工作状态及环境参数，包括但不限于实时时间，实时温湿度，实时气压，WiFi状态，以及治疗仪当前的工作状态与治疗剩余时间。既方便用户实时查看治疗状态，同时也节省了仪器的工作功耗。
[0024]进一步地，所述在触摸屏显示的操作界面包括能够互相切换的SCREEN界面、SET界面和MODE界面，
[0025]所述SCREEN界面用于显示系统读取到的当前时间和环境温度、湿度、气压，并设有控制治疗仪工作状态的开始、暂停与结束的触摸热区；
[0026]所述SET界面用于包括但不限于选择工作模式、WiFi的通断、语音提示的开关与设定治疗仪自动休眠时间；
[0027]所述MODE界面用于设置各个工作模式中的治疗参数，包括但不限于治疗时间、最大负压值、最小负压值、波峰波谷交替时间和波峰波谷比例。
[0028]本专利技术还提供一种负压伤口治疗仪的控制方法，用于控制所述的负压伤口治疗仪的负压，包括以下步骤：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负压伤口治疗仪，其特征在于，包括负压吸附模块，包括伤口吸附装置和与其连接的负压吸引通道，所述负压吸引通道分别连接负压传感器、真空泵以及引流瓶；测量模块，包括温湿度传感器，气压传感器，负压传感器和液位监测器，用于监测环境温湿度和气压、负气压和引流瓶内液面；显示模块，包括触摸屏和显示屏，用于显示测量模块的监测数据和仪器运行状态；人机交互模块，包括在触摸屏显示的操作界面，用于显示实时环境参数和运行状态，并设置不同工作模式及参数；控制模块，包括主控PCB电路板，所述主控PCB电路板设有主控芯片，所述主控芯片连接上述各模块，接收测量模块信号，传递数据信号给显示模块和人机交互模块，接收人机交互模块指令信号，进行数据处理后，传递控制信号给负压吸附模块。2.根据权利要求1所述的负压伤口治疗仪，其特征在于，所述触摸屏、显示屏、温湿度传感器和气压传感器均设置于治疗仪的壳体，所述负压传感器和真空泵设置于治疗仪的内部，所述引流瓶通过引流瓶支架设置于治疗仪的外部。3.根据权利要求1所述的负压伤口治疗仪，其特征在于，所述人机交互模块还包括云端小程序，所述主控PCB电路板上设有WiFi模块，所述主控芯片连接并控制WiFi模块通过物联网连接云端小程序。4.根据权利要求1所述的负压伤口治疗仪，其特征在于，所述人机交互模块还包括上位机，所述主控芯片通过USB串口连接上位机。5.根据权利要求1所述的负压伤口治疗仪，其特征在于，还包括报警模块，包括设置于治疗仪壳体的报警指示灯和设置于主控PCB电路板上的蜂鸣模块，所述主控芯片接收液位监测器的监测结果，在引流瓶内液位超过阈值时控制报警指示灯和蜂鸣模块报警，并使治疗仪的工作状态转换为暂停，所述报警指示灯还显示当前工作状态的状态信号。6.根据权利要求1所述的负压伤口治疗仪，其特征在于，还包括触摸按键，所述触摸按键设置于治疗仪的壳体上，并连接主控PCB电路板，用于控制仪器的开始、暂停、停止和紧急制动。7.根据权利要求6所述的负压伤口治疗仪，其特征在于，所述触摸按键的控制优先级高于人机交互模块。8.根据权利要求1所述的负压伤口治疗仪，其特征在于，所述治疗仪内设有UPS不间断电源进行供电，所述治疗仪的壳体上设有UPS不间断电源的充电接口。9.根据权利要求1所述的负压伤口治疗仪，其特征在于，所述显示屏为墨水屏，用于显示治疗仪工作状态及环境参数，包括但不限于实时时间，实时温湿度，实时气压，WiFi状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尚清，庄建军，田澄睿，顾浚哲，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：