流体实时监测装置及其监测系统的制作方法

本发明涉及医疗器械，尤其涉及流体实时监测装置及其监测系统。

背景技术：

尿量是反映人体的体液平衡及心肾功能的重要指标之一，尿量的计量和记录可以为临床诊断、救治提供可靠的依据。对于危重病人、手术后病人，尿量会因肾脏功能或者泌尿系统功能受损而产生病理的尿量变化。护士们需要每小时甚至每分钟测量一次患者的尿量并要做记录。有时临床上患者1小时尿少就有可能危及肾功能，造成肾衰。

目前，对尿量的监测和记录主要依靠人工读取尿袋或尿液计量筒上的刻度来实现。这种方式需要耗费护理人员大量的时间和精力，不仅工作量大，而且由于护理人员不可能时时刻刻地守候在尿袋或尿液计量筒旁，导致尿液量监测的实时性较差，护理人员无法准确地知道尿袋或尿液计量筒中的尿液是患者在何时排出的，也不清楚患者在该时刻排出的尿液量究竟是多少，进而导致医生无法准确地了解患者的排尿情况，影响治疗效果。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种便于实现对患者排尿与否、排尿的时间、排出的尿液量进行自动实时监控的流体实时监测装置。

本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种流体实时监测系统。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种流体实时监测装置，包括：壳体，壳体包括壳体本体、流体入口部和流体出口部，流体入口部和流体出口部分别与壳体本体连接；壳体本体具有设置在该壳体本体内部的腔室，腔室的周向内壁设有与流体入口部连通的第一开口以及与流体出口部连通的第二开口；叶轮，叶轮可转动地设置在腔室中；叶轮包括叶轮本体和多个叶片，多个叶片的底端分别与叶轮本体的周向外壁相连，多个叶片的顶端靠近腔室的周向内壁，多个叶片沿周向彼此间隔开，每相邻的两个叶片之间形成一流体收纳腔；检测装置，用于检测接收到从第一开口流入的流体的流体收纳腔的数量，并对外输出检测信号。

根据本发明实施例的一个方面，还提供了一种流体实时监测系统，其包括上述的流体实时监测装置以及控制器；流体实时监测装置的检测装置的信号输出端与控制器的信号输入端电连接；控制器用于接收检测装置输出的检测信号，记录每次接收到所述检测信号时的时间，并根据接收到流体的流体收纳腔的数量计算流体流量。

本发明至少具有以下优点和特点：

根据本发明实施例的流体实时监测装置在用于监测患者的排尿情况时可分别与插入患者体内的导尿管以及尿液收集容器连接，当患者排尿后，尿液依次通过导尿管、流体入口部及第一开口，流入叶轮上的流体收纳腔中，并推动叶轮转动。当外部的装置接收到检测装置发出的检测信号时就可以判断患者发生了排尿，并且能够很容易记录接收到检测信号时的时间，根据检测装置输出的检测信号还可知道有多少个流体收纳腔接收到了尿液，进而根据接收到尿液的流体收纳腔的容积计算出患者本次的排尿量，从而完成对患者排尿情况的自动实时监控。

附图说明

图1是本发明流体实时监测装置的一个实施例的立体示意图。

图2是本发明流体实时监测装置的一个实施例的爆炸示意图。

图3是本发明流体实时监测装置的一个实施例的剖面示意图。

图4是本发明流体实时监测系统的一个实施例的电路原理图。

具体实施方式

参见图1至图3。根据本发明一实施例的流体实时监测装置，包括壳体1、叶轮2和检测装置。

壳体1包括壳体本体11、流体入口部12和流体出口部13，流体入口部12和流体出口部13分别与壳体本体11连接，连接的方式例如可以是一体模制成型，但不限于此。壳体本体11具有设置在该壳体本体11内部的腔室110，腔室110的周向内壁设有与流体入口部12连通的第一开口111以及与流体出口部13连通的第二开口112。

叶轮2可转动地设置在腔室110中。腔室110的形状呈圆形，与叶轮2的形状相匹配。叶轮2包括叶轮本体21和多个叶片22，多个叶片22的底端分别与叶轮本体21的周向外壁相连，多个叶片22的顶端靠近腔室110的周向内壁113。叶片22与叶轮本体21的连接方式可以采用一体模制成型的方式，但不限于此。上述靠近的含义是指叶片22的顶端与腔室110的周向内壁113之间的间隙大于零但非常小。在一种具体的实施方式中，例如，叶片22的顶端与腔室110的周向内壁113之间的间隙大于零且小于1mm。多个叶片22沿周向彼此间隔开，每相邻的两个叶片22之间形成一个流体收纳腔23。

在本实施例中，壳体本体11具有设置在腔室110内的固定轴114，固定轴114的一端与腔室110的侧面固定连接。叶轮本体21具有中心通孔210，叶轮本体21通过中心通孔210套设于固定轴114上，并可围绕固定轴114转动。

检测装置用于检测接收到从所述第一开口111流入的流体的流体收纳腔23的数量，并对外输出检测信号。在本实施例中，检测装置包括一个磁性传感器31和多个永久磁体32。多个永久磁体32设置在叶轮本体21的侧面，并等间距地布置在以叶轮的中心为圆心的同一圆周上。磁性传感器31设置在壳体本体11的侧面，磁性传感器31用于在各永久磁体32转动到接近该磁性传感器31的位置时感应到磁场变化并输出检测信号。磁性传感器31例如可以是霍尔传感器、磁阻传感器等。检测装置不限于磁性传感器和多个永久磁体，也可以在叶轮本体21的侧面设置其它形式的多个第一检测元件，而在壳体本体11的侧面设置与第一检测元件相配合的第二检测元件，第二检测元件能够在各第一检测元件转动到接近该第二检测元件时感应到并输出检测信号。又或者是，检测装置可以检测叶轮转过的角度，根据叶轮转过的角度就可以知道有多少个流体收纳腔23接收到了从流体入口部12流入的流体。

在使用时，流体实时监测装置的流体入口部12和流体出口部13分别与插入患者体内的导尿管以及尿液收集容器连通。较佳的是，流体入口部12和流体出口部13分别位于壳体本体11相对的两侧。患者排尿后，尿液会依次通过导尿管、流体入口部12以及第一开口111，然后流向叶轮2。最靠近第一开口111的那个流体收纳腔23最先接收到尿液，叶片23在尿液的碰撞下会产生推动整个叶轮2转动的转矩，进而推动叶轮2转动。随着叶轮2的转动，其余的一些流体收纳腔23也会陆续接收到尿液，同时，已接收到尿液的流体收纳腔23中的尿液会依次经过第二开口112、流体出口部13流向尿液收集容器。当设置在叶轮本体21侧面的永久磁体32转动到与磁性传感器31处于相对的位置时，磁性传感器31感应到磁场变化并输出检测信号。而当叶轮2转动的角度量越大时，也就意味着磁性传感器31对外输出的检测信号越多。当外部的装置接收到磁性传感器31发出的检测信号时即可以判断患者发生了排尿，当外部的装置是诸如单片机之类的控制器时，排尿的时间能很容易地得到准确的记录，同时还能根据所接收到的检测信号的数量判断有多少个流体收纳腔23接收到了尿液。而流体收纳腔23的容积事先是可以知道的，根据接收到尿液的流体收纳腔23的容积就可以算出患者的排尿量。根据排尿量和控制器记录的排尿时间还可以计算尿液的实时流速。要说明的是，对同一个流体收纳腔23而言，当患者排尿量较大时，随着叶轮的循环转动，有可能多次接收到尿液，例如2次，此时，检测装置所检测到的接收到尿液的流体收纳腔的数量会大于叶轮2在物理结构上所实际拥有的流体收纳腔的数量。

可选地，各叶片22均呈弧形。弧形的叶片比平直的叶片在受到液体撞击时更容易转动，并能决定叶轮2在受到液体撞击时发生转动的方向。在图2和图3的示例中，叶轮2是沿着顺时针方向转动的。

优选地，多个流体收纳腔23的容积均相等，这种结构会使得对尿液量的计算更加简单。以图2和图3的示例举例来说，叶轮2具有12个叶片22、12个流体收纳腔23以及4个永久磁体32，每相邻的2个永久磁体32之间间隔90°。假设该12个流体收纳腔23的容积均为v1，当外部的装置接收到磁性传感器31对外输出3个检测信号时，就可以判断有9个流体收纳腔23接收到了尿液，那么患者的排尿量等于9v1。

可选地，流体入口部12内设有防逆流阀。防逆流阀能够阻止壳体本体21中的细菌进入到人体内，从而降低患者发生尿路感染的概率。

在本实施例中，流体入口部12具有入口外壳12a，入口外壳12a具有内腔12b，内腔12b的一端与流体入口部12的流体入口121连通，内腔12b的另一端与第一开口111连通。防逆流阀包括阀座41和弹性阀片42，阀座41和弹性阀片42均设置内腔12b中。阀座41设有阀口410，流入流体入口121的流体只能通过阀口410流向第一开口111。弹性阀片42的一端固定，弹性阀片42的另一端为自由端；弹性阀片42用于在阀口410处的流体压力小于该弹性阀片42的弹力时与阀座41密封接触，以关闭阀口410，在阀口410处的流体压力大于弹性阀片42的弹力时脱离阀座41，以使阀口410得以开启。弹性阀片42可由pet膜构成，但不限于此。当患者的排尿量过少时，弹性阀片42还可以起到阻止过少的尿液进入到流体收纳腔23的作用。过少的尿量进入到流体收纳腔23时，也不能推动叶轮2发生转动。

进一步地，入口外壳12a包括入口外壳本体121a和入口管122a。入口外壳本体121a的底部与壳体本体11的周向侧壁相连，入口外壳本体121a的顶面与入口管122a的底端相连，入口外壳本体121a的顶面开设有与入口管122a的管孔连通的进口孔123a，且入口外壳本体121a具有分别与进口孔123a和第一开口111相连通的入口外壳本体内腔121b。入口外壳本体内腔121b的顶壁在进口孔123a的周围设有向下延伸的中空筒体，该中空筒体构成前述的阀座41，中空筒体的中心通孔的底端构成前述的阀口410，且中空筒体的底面为斜面。在入口外壳本体内腔121b内设有定位柱43，定位柱43的顶端固定，且定位柱43穿过弹性阀片42的一端，并将弹性阀片42的一端定位在该定位柱43上；弹性阀片42与中空筒体的底面接触密封。

在本实施例中，定位柱43的数量为一对。该一对定位柱43的底端插在一底座44上，定位柱43穿过弹性阀片42的一端，定位柱43的顶端与入口外壳本体内腔121b的顶壁相连，且弹性阀片42的一端得到底座44的支撑，从而被定位在定位柱43上。

请结合图4所示。本发明还提供了一种流体实时监测系统，其包括前述的流体实时监测装置以及控制器5。流体实时监测装置的检测装置的信号输出端与控制器5的信号输入端电连接。在本实施例中，检测装置的信号输出端为磁性传感器31的信号输出端。控制器5用于接收检测装置输出的检测信号，记录每次接收到所述检测信号时的时间，并根据接收到流体的流体收纳腔23的数量计算流体流量。具体的计算方式前文已举例说明，在此不再赘述。控制器5可采用单片机，但不限于此。

根据本发明实施例的流体实时监测装置以及流体实时监测系统不限于只用来实时监测尿液，还可用于实时监测人体的其它体液。本申请中所述的流体主要指液体。