专利名称：可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及负压伤口治疗设备技术领域，尤其涉及一种可检测集液瓶液体容 量的负压伤口治疗系统。
背景技术：
负压伤口治疗设备,美国称为 Negative_Pressure_Wound_Therapy_Devices，简称 为NPWT，其原理为通过对伤口处施加负压，来促进伤口的愈合。根据美国近10年来的临床 表明，该设备对各种急慢性的伤口处理有着良好的愈合效果。一般地，负压伤口治疗系统包括负压伤口治疗设备、伤口处套件以及用来收集伤 口处渗出液的容器(这里称为此容器为集液瓶)。其中，伤口处套件用于封闭伤口，制造负 压空间。负压伤口治疗设备用于创造出所需要的伤口负压，负压伤口治疗设备，由一个负压 源，与一个控制器组成。参见图1，图中所示为一种常见负压伤口治疗系统。虚线框内为负 压伤口治疗设备8 ；1为人体伤口周围皮肤组织；伤口处填充物2将人体伤口处覆盖；在伤 口处填充物2的上方设置伤口封闭物3，将伤口封闭，伤口处填充物2通过引流管4连接到 集液瓶5上，从而将来自伤口的渗出液导引至集液瓶5中，通过集液瓶5收集来自伤口的渗 出液，集液瓶5的另一端与负压源6连接，由负压源6提供负压，为伤口渗出液流至集液瓶 5提供动力；负压源6连接一控制器7，由控制器7对负压源6实现控制。该设备通常具有 一个特点，即集液瓶配备设备而设计，如集液瓶设计成各种形状，如长条形等，可紧贴设备。 在负压伤口治疗系统使用中，要求当集液瓶收集的伤口渗出液集满后，不得使渗出液倒流 进负压伤口治疗设备，并需要及时更换集液瓶，一般采用医护人员或患者直接观测的方式， 来确定集液瓶是否集满液体，使用不便。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种可检测集液瓶液体容量的负压伤口治疗系统， 能够检测集液瓶内液体容量，为医护人员和患者的使用提供方便。为解决上述技术问题，本实用新型的可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系 统，包括集液瓶，收集伤口渗出液；负压伤口治疗设备，由负压源和控制器组成；伤口套件，填充伤口并封闭伤口，通过管道与集液瓶连通；还包括至少一个检测模块，所述检测模块包括发射单元，向集液瓶发射电磁波或超声波信号；接收单元，接收经过集液瓶反射或折射的电磁波或超声波信号；检测控制单元，根据接收单元是否接收到电磁波或超声波信号进行判断，若否，则 判断为检测模块所在位置处有伤口渗出液。优选地，所述电磁波为红外线、可见光、紫外线中的任一种。[0014]优选地，所述电磁波为激光。选用激光能保证方向性，不发散。优选地，所述集液瓶内设有若干伤口渗出液液位高度档位，每个液位高度档位对 应于一个检测模块。优选地，还包括警报器，处于最高液位高度档位的检测模块的检测控制单元根据 接收单元是否接收到电磁波或超声波信号进行判断，若否，则判断为集液瓶内伤口渗出液 已满，发出报警触发信号至警报器，所述警报器发出警报信号。优选地，所述检测控制单元控制发射单元发出的电磁波或超声波的强度。优选地，所述检测控制单元控制发射单元发出的电磁波或超声波的编码规则，判 断接收码是否有效，进而控制接收单元接收与否。优选地，所述检测模块为2 10个。优选地，还包括显示单元，设置在负压伤口治疗设备中，所述显示单元与所述检测 控制单元连接，显示集液瓶中伤口渗出液液位高度档位。优选地，所述检测模块设置在一可上下转动的传动机构上，所述传动机构连接一 驱动机构。优选地，所述传动机构为丝杆、齿轮组、皮带、皮轮中的任一种。本实用新型的可检测集液瓶液体容量的负压伤口治疗系统，由于设置至少一个检 测模块，该检测模块包括发射单元，向集液瓶发射电磁波或超声波信号；接收单元，接收 经过集液瓶反射或折射的电磁波或超声波信号，检测控制单元，根据接收单元是否接收到 电磁波或超声波信号进行判断，若否，则判断为检测模块所在位置处有伤口渗出液，因此， 能够检测出集液瓶中伤口渗出液的液位高度，使得医护人员及患者能够及时了解到集液瓶 内的渗出液容量，以便及时发现集液瓶是否集满，从而避免渗出液倒流回负压伤口治疗设 备中，使用方便。
图1是现有负压伤口治疗系统的结构示意图；图2是本实用新型可检测集液瓶液体容量的负压伤口治疗系统实施例一的结构 示意图；图3是图2中A部分的光路示意图；图4是实施例一中集液瓶某处无渗出液时的光路原理图；图5是实施例一中集液瓶某处有渗出液时的光路原理图；图6是本实用新型可检测集液瓶液体容量的负压伤口治疗系统实施例二的结构 示意图；图7是图6中B部分的光路示意图；图8是本实用新型可检测集液瓶液体容量的负压伤口治疗系统实施例三中检测 模块与传动机构、驱动机构的配合示意图。
具体实施方式
本实用新型的基本构思是由于集液瓶内某处有液体和无液体时，电磁波或超声 波通过此处时的折射率不同，利用这个原理可检测集液瓶中液体的容量。因此，在现有的负压伤口治疗系统，设置至少一个检测模块，该检测模块包括发射单元、接收单元、检测控制 单元，由发射单元向集液瓶发出电磁波或超声波信号，接收单元接收经过集液瓶反射或折 射的电磁波，检测控制单元根据接收单元是否接收到电磁波或超声波信号进行判断，若否， 则判断为检测模块所在位置处有伤口渗出液。
以下结合附图，通过具体的实施例对本实用新型的可检测集液瓶液体容量的负压 伤口治疗系统进行详细说明。实施例一参见图2，本实施例中的可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，包括集液瓶5，用于收集伤口渗出液；负压伤口治疗设备8，由负压源6和控制器7组成；伤口套件，用于填充伤口并封闭伤口，包括伤口填充物2、伤口封闭物3，伤口填充 物2通过管道4与集液瓶5连通；在集液瓶5的侧壁上还设有四个检测模块9，每个检测模块9包括发射单元91，向集液瓶发射电磁波或超声波信号，设置在集液瓶的一侧；接收单元92，接收经过集液瓶反射或折射的电磁波或超声波信号，与发射单元91 相对地设置在集液瓶的另一侧，使之在集液瓶此处无渗出液时，刚好接收到经过穿透折射 的电磁波或超声波信号。检测控制单元，根据接收单元是否接收到电磁波或超声波信号进行判断，若否，则 判断为检测模块所在位置处有伤口渗出液。其中，本实施例中采用的电磁波为红外线，作为另外的实施方式，也可采用可见光 或紫外线。其中，集液瓶5内伤口渗出液液位高度分为四个档位，每个档位对应于一个检测 模块9，根据该检测模块9的接收单元接收到红外线信号与否，判断此处是否有渗出液，最 终通过能接收到红外线信号的接收单元数量即可判断出集液瓶内液位高度。其中，还包括警报器(图中未示出)，处于最高液位高度档位的检测模块的检测控 制单元根据接收单元是否接收到电磁波或超声波信号进行判断，若否，则判断为集液瓶内 伤口渗出液已满，发出报警触发信号至警报器，该警报器发出警报信号，以提示医护人员或 患者及时更换集液瓶。其中，检测控制单元控制发射单元发出的电磁波或超声波的强度，使得发出的电 磁波或超声波强度足以使之能够与其他干扰光区别开来，能够被接收单元接收到，以提高 检测的灵敏度。其中，检测控制单元控制发射单元发出的电磁波或超声波的编码规则，判断接收 码是否有效，进而控制接收单元接收与否。其中，根据实际情况，检测模块的数量也可为2、3、5、6、7、8、9或10个。其中，还包括显示单元(图中未示出)，设置在负压伤口治疗设备中，该显示单元 与检测控制单元连接，显示集液瓶中伤口渗出液液位高度档位，便于医护人员及患者使用。以下对本实用新型所用原理进行说明。参见图3，图3为图2中A处的光路示意图，发射单元91发出红外线Si，经过集液 瓶的侧壁51—侧穿透折射进入集液瓶内部区域52，然后再从集液瓶的侧壁51另一侧射出，接收单元92接收到穿透折射过来的红外线，另一部分红外光线经反射成反射光线S2。参见图4，图4为集液瓶中某处无渗出液时的光路示意图，下面对发射单元、接收 单元之间的集液瓶该处无渗出液时的红外线光路做进一步分析设α，β，γ，θ分别为红外线射到集液瓶5外壳外表面、射入集液瓶5外壳、射 到集液瓶5外壳内表面、射入集液瓶内腔时红外线与法线夹角。设δ为红外线射入集液瓶 外壳外表面及从内表面射出的两点与集液瓶剖面中心点所成夹角。设集液瓶半径为R、壁厚 为h。设集液瓶外壳折射率为nl，空气中折射率约为1，由折射定律sina = nlsin^ ^ nlsiny = sin θ，贝Ij a ^ θ ·同理可得 θ，= a，· θ 与 θ，是等腰三角形两底角，故θ = θ，，则α = θ = θ，= α，.由此，则射入集液瓶外壳外表面的红外线Sll与从内表面射出的红外线S13间夹 角ε主要由红外线在集液瓶外壳外表面的射入点及从内表面射出的射出点两点处圆弧法 线的偏转决定，可近似写作ε = δ ^h tan β /R = h/R tan [arcsin α /nl]射入集液瓶内表面的红外线S12与射出集液瓶外壳外表面的红外线S13间的夹角 亦为δ。红外线Sll与红外线S13间夹角应为2 ε = 2 δ ^ 2h/R tan (arcsin α /nl)。当h << R，δ可忽略不计，射入集液瓶外壳外表面的红外线Sll与射出集液瓶外 壳外表面的红外线S13基本平行。因此，如图4所示，接收单元与发射单元设置在同一水平线上，接收单元能够接收 到经过折射的红外线，因此，判断出此处无渗出液。同理，可对发射单元、接收单元之间的集液瓶该处有渗出液时的红外线光路做进 一步分析，参见图5，图5为集液瓶中某处有渗出液时的光路图设渗出液折射率为π2，则由折射定律sin α = n2 sin θ = n2 sin θ ‘ = sina '0射入集液瓶外壳外表面的红外线Sll与从内表面射出的红外线S12间夹角ε ε = ( a - θ ) + δ = [ a -arcsin (sin α /n2) ] + δ w [ α -arcsin (sin α /n2) ]+h/ Rtan(arcsinα /nl)；当 h<<R，δ 可忽略不计，夹角 ε :ε α -arcsin (sin α /η2)；红外线Sll 与红外线 S13 间夹角应为2 ε ^ 2 [ α -arcsin (sin α /η2)]；示例当α =30° S卩π /6弧度，并假设渗出液折射率与水相近，为η2 = 1. 33。 则红外线Sll与红外线S13间夹角应为2 ε ^ 0. 276弧度，即15. 8°。即集液瓶中此处有渗出液时，入射、出射光线间夹角可产生约15.8°的变化。因 此，参见图5，接收单元接收不到红外光线，因此，判断为集液瓶中此处有伤口渗出液。利用此特性，通过接收单元的位置设置，使之在集液瓶无渗出液情况下恰好接收 到出射光线，而在集液瓶有渗出液的情况下无法接收到该出射光线。实施例二参见图6，本实施例与实施例一的区别之处在于，本实施例中，每一检测模块9中 的发射单元与接收单元设置在集液瓶的同一侧，发射单元发出电磁波或超声波信号，若接 收单元能够接收到经集液瓶反射的电磁波或超声波信号，则检测模块所在处无渗出液，反
6之，则有渗出液。参见图7，发射单元91发射红外线Si，一部分折射，形成折射光线S3，一部 分反射，反射光线S2被接收单元92接收，从而判断出检测模块9所在位置对应于集液瓶的 此处无渗出液。其余与实施一一致，此处不再赘述。实施例三本实施例与前述两个实施例的不同之处在于，只设置一个检测模块9，参见图8， 检测模块9设置在一可上下转动的丝杆10上，丝杆10的一端与电机11连接，在电机11 的驱动下，丝杆上下转动，从而带动检测模块9沿集液瓶的纵向上下移动，对集液瓶进行检 测。其中，丝杆10也可由其他传动机构如齿轮组、皮带、皮轮中的任一种替代。本实施例中的检测模块9，当电机11工作时，通过丝杆10带动检测模块9上下运 动。接收单元在能与不能探测到红外信号间跳转时，则检测模块此时所处位置对应于液面， 然后根据马达的行程，检测控制单元可计算出集液瓶的液面高度，从而计算出集液瓶容量。本实用新型的可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，使得负压伤口治疗 系统的使用更加智能化，并能够实现负压伤口治疗设备集液瓶内液体容量的测量。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视 为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所确定的范围为准。对于 本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进 和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，包括集液瓶，收集伤口渗出液；负压伤口治疗设备，由负压源和控制器组成；伤口套件，填充伤口并封闭伤口，通过管道与集液瓶连通；其特征在于，还包括至少一个检测模块，所述检测模块包括发射单元，向集液瓶发射电磁波或超声波信号；接收单元，接收经过集液瓶反射或折射的电磁波或超声波信号；检测控制单元，根据接收单元是否接收到电磁波或超声波信号进行判断，若否，则判断为检测模块所在位置处有伤口渗出液。
2.如权利要求1所述的可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，其特征在于， 所述电磁波为红外线、可见光、紫外线中的任一种。
3.如权利要求1所述的可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，其特征在于， 所述电磁波为激光。
4.如权利要求1所述的可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，其特征在于， 所述集液瓶设有若干伤口渗出液液位高度档位，每个液位高度档位对应于一个检测模块。
5.如权利要求4所述的可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，其特征在于， 还包括警报器，处于最高液位高度档位的检测模块的检测控制单元根据接收单元是否接收 到电磁波或超声波信号进行判断，若否，则判断为集液瓶内伤口渗出液已满，发出报警触发 信号至警报器，所述警报器发出警报信号。
6.如权利要求1所述的可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，其特征在于， 所述检测控制单元控制发射单元发出的电磁波或超声波的强度。
7.如权利要求1所述的可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，其特征在于， 所述检测控制单元控制发射单元发出的电磁波或超声波的编码规则，判断接收码是否有 效，进而控制接收单元接收与否。
8.如权利要求1所述的可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，其特征在于， 所述检测模块为2 10个。
9.如权利要求4所述的可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，其特征在于， 还包括显示单元，设置在负压伤口治疗设备中，所述显示单元与所述检测控制单元连接，显 示集液瓶中伤口渗出液液位高度档位。
10.如权利要求1所述的可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，其特征在于， 所述检测模块设置在一可上下转动的传动机构上，所述传动机构连接一驱动机构。
11.如权利要求10所述的可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，其特征在 于，所述传动机构为丝杆、齿轮组、皮带、皮轮中的任一种。
专利摘要本实用新型公开一种可检测集液瓶内液体容量的负压伤口治疗系统，包括集液瓶，收集伤口渗出液；负压伤口治疗设备，由负压源和控制器组成；伤口套件，填充伤口并封闭伤口，通过管道与集液瓶连通；还包括至少一个检测模块，所述检测模块包括发射单元，向集液瓶发射电磁波或超声波信号；接收单元，接收经过集液瓶反射或折射的电磁波或超声波信号；检测控制单元，根据接收单元是否接收到电磁波或超声波信号进行判断，若否，则判断为检测模块所在位置处有伤口渗出液。本实用新型能够检测集液瓶中液体容量，使用方便。
文档编号A61M27/00GK201744063SQ201020271480
公开日2011年2月16日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者李佳, 菅冀祁, 隗刚, 黄锦旺 申请人:惠州市华阳多媒体电子有限公司