一种医用液体加热方法技术

本发明专利技术公开了一种医用液体加热方法，通过测速段的加热测温进行液体流速测定，并计算出加热至目标温度所需的能量，再以此控制第二加热器对流经加热段的液体进行预加热，最后通过测量实际出液温度与目标温度的差值来实时控制第二加热器进行温度补偿。本发明专利技术通过流速测定，脱离蠕动泵主动控流装置，无需担心红细胞破坏，重力或加压仓输液均可适配，并且控制与出液温度直接关联，能够实现温度补偿，使得温度控制精准。度控制精准。度控制精准。

【技术实现步骤摘要】
一种医用液体加热方法


[0001]本专利技术属于输注加温技术、具体涉及一种医用液体加热方法。

技术介绍

[0002]术中低体温是麻醉和手术中常见的并发症之一，特别是长时间手术、大手术、老年人和小儿手术等需要大量输注冷冻库存血、低温液体和大量体腔冲洗的患者最为明显。体温在手术中<36℃时，称为术中低体温。据报道，术中低体温的发生率可达到50％～70％。虽然低体温可以降低机体代谢率，减少耗氧量，增加组织器官对缺血、缺氧的耐受力。但仍然导致多种并发症，如引起术后寒战、增加切口感染率和心血管并发症、凝血功能异常、麻醉苏醒延迟等，给患者的手术安全带来不利影响。因此，通过输注加温来维持患者术中体温正常是保证麻醉手术成功、降低术后并发症的重要措施之一。
[0003]目前，国内市场主要是以恒温箱加热和医用电子设备对输注管路进行热传递加温为主。在这些系统中，其设备内部加热主要以以下方式实现：
[0004]1、水浴热传递：耗材上有专用的水浴部件，呈圆柱状，中间中空，输注管路呈螺旋缠绕。设备内置水浴加热装置，当耗材安装时，循环热水通过中空管道，将热量传递至输注管路实现加温。加压仓挤压液袋，通过流量调节器调节流速。
[0005]2、干式热传递：耗材上有专用的受热部件，设备上有恒温加热板，将受热部件安装于设备内。系统周期性监测加热板温度，并控制加热板功率，实现加热板恒温，热传递至输注管路。加压仓挤压液袋，通过流量调节器调节流速。
[0006]3、电磁加热：电磁加热需要接触血液或液体的耗材含有金属，通过电磁感应，金属升温加热液体，加热效率高。该设备需要配合蠕动泵主动控制流速，通过监测进出液口温度，调节加热功率实现加温。
[0007]上述三种方法均存在各自的缺陷：
[0008]对于水浴热传递，其采用水浴加热，容易滋生细菌，同时增加了对水浴循环水的维护工作；加温温度不可调，出液温度随着流速变化而不同，温度控制不精准；循环水需要预热，耗时长。
[0009]对于干式热传递，其加温温度不可调，出液温度随着流速变化而不同，温度控制不精准；耗材受热面积有限，无法支持大流量。
[0010]对于电磁加热，其采用蠕动泵加压，易导致破坏部分红细胞；金属析出进入血液，可能引发过敏反应；加温部件结构复杂，同时生产工艺要求高，导致成本高。

技术实现思路

[0011]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种医用液体加热方法及装置，能够根据需要精确控制出液温度。
[0012]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：
[0013]一种医用液体加热方法，包括以下步骤：
[0014]A.设置一液体加热流路，依次包括测速段及加热段，采用第一加热器对进入液体加热流路的测速段内的液体进行加热；
[0015]B.采用第一测温传感器对进入测速段前的液体进行测温，通过第二测温传感器对进入测速段内被加热的液体进行测温，并通过两者测得的液体温升差计算出该液体的参考流速；
[0016]C.根据该参考流速计算出加热至目标温度所需的能量，并以此控制第二加热器的初始加热功率对流经加热段的液体进行预加热；
[0017]D.采用第三测温传感器对加热段末端的液体进行实时测温，并通过实测的出液温度与目标温度的差值来实时反馈调节第二加热器的加热功率。
[0018]在步骤A中，通过第一加热器对测速段进行间断式加热，并通过第二测温传感器的测温来检测是否有液体流入。
[0019]在步骤B中，所述参考流速的获取方法为：
[0020]选取加热液体的比热容均值为基准值，通过模拟试验，获得流速与液体温升差的对照关系，进而获得该基准值所对应的参考流速。
[0021]所述参考流速的计算公式为：
[0022]V1＝(K2*P+K3*B*ΔT)/(K3*ΔT+K1*K2*P)
[0023]V1:参考流速；
[0024]P:第一加热器的功率；
[0025]ΔT:液体温升；
[0026]K1,K2,K3,B:均为实验测试计算获得的常数。
[0027]在步骤C中，所述初始加热功率的计算公式为：
[0028]Pwm1＝C*V1/ΔT
[0029]C:实验标定的参数；
[0030]V1：参考流速；
[0031]ΔT：液体温升；
[0032]Pwm1：初始加热功率。
[0033]在步骤D中，所述加热功率计算公式为：
[0034]Pwm2＝Kp*e(k)+Ki*∑e(k)+Kd[e(k)
‑
e(k
‑
1)]+Kb
[0035]Kp、Ki、Kd、Kb：实验测得的常数，根据不同的参考流速通过实验来整定对应的PID调节参数；
[0036]e(k)：本次出液温度与目标温度的差值，k为1,2,
……
,k；
[0037]e(k
‑
1)：上一次出液温度与目标温度的差值；
[0038]∑e(k)：e(k)以及之前的差值的累积和；
[0039]Pwm2：加热功率。
[0040]在步骤D中，还采用设于第三测温传感器附近的第四测温传感器进行冗余测温。
[0041]所述液体加热流路采用蛇形通道结构，且一侧为透明面，另一侧为遮光面。
[0042]所述第一加热器采用红外卤钨灯管，设于液体加热流路的透明面的外侧，且长度与测速段相对应，并通过内壁具有反射涂层的金属遮光盖罩与测速段相包覆。
[0043]所述第二加热器具有数个，并均采用能够独立控制的红外卤钨灯管，均匀布置于
蛇形通道的透明面外侧。
[0044]采用本专利技术的一种医用液体加热方法及装置，具有以下几个优点：
[0045]1、通过流速测定，脱离蠕动泵主动控流装置，无需担心红细胞破坏，重力或加压仓输液均可适配；
[0046]2、采用红外加热，无需媒介，高质量的红外卤钨灯管寿命长，在设备生命周期内几乎免维护；
[0047]3、控制与出液温度直接关联，能够实现温度补偿，使得温度控制精准；
[0048]4、能够自动检测液体流入，再开启加热，防止干烧；
[0049]5、采用两个测温传感器对出液进行冗余测温。
附图说明
[0050]下面结合附图和具体实施方式对专利技术进行详细说明：
[0051]图1是本专利技术的医用液体加热方法的流程框图；
[0052]图2是本专利技术的加热方法所采用的一实施例加热设备的结构示意图；
[0053]图3是图2中加热设备的背侧示意图；
[0054]图4是本专利技术应用于加温装置实施例的分解示意图；
[0055]图5是本专利技术的加温耗材的定位机构立体示意图；
[0056]图6
‑
图8分别是本专利技术的加温耗材装入箱体前、中、后的结构示意图。
具体实施方式
[0057]本专利技术的医用液体加热方法如图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医用液体加热方法，其特征在于，包括以下步骤：A.设置一液体加热流路，依次包括测速段及加热段，采用第一加热器对进入液体加热流路的测速段内的液体进行加热；B.采用第一测温传感器对进入测速段前的液体进行测温，通过第二测温传感器对进入测速段内被加热的液体进行测温，并通过两者测得的液体温升差计算出该液体的参考流速；C.根据该参考流速计算出加热至目标温度所需的能量，并以此控制第二加热器的初始加热功率对流经加热段的液体进行预加热；D.采用第三测温传感器对加热段末端的液体进行实时测温，并通过实测的出液温度与目标温度的差值来实时反馈调节第二加热器的加热功率。2.根据权利要求1所述的一种医用液体加热方法，其特征在于，在步骤A中，通过第一加热器对测速段进行间断式加热，并通过第二测温传感器的测温来检测是否有液体流入。3.根据权利要求1所述的一种医用液体加热方法，其特征在于，在步骤B中，所述参考流速的获取方法为：选取加热液体的比热容均值为基准值，通过模拟试验，获得流速与液体温升差的对照关系，进而获得该基准值所对应的参考流速。4.根据权利要求3所述的一种医用液体加热方法，其特征在于：所述参考流速的计算公式为：V1＝(K2*P+K3*B*ΔT)/(K3*ΔT+K1*K2*P)V1:参考流速；P:第一加热器的功率；ΔT:液体温升；K1,K2,K3,B:均为实验测试计算获得的常数。5.根据权利要求1所述的一种医用液体加热方法，其特征在于：在步骤C中，所述初始加热功率的计算公式为：Pwm1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕百成，吴城，刘杰，
申请(专利权)人：浙江乐信医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：