一种血流动力学监测用生理盐水推注装置及工作方法

1.本发明涉及液体推注装置领域，具体涉及一种血流动力学监测用生理盐水推注装置及工作方法。


背景技术：

2.脉搏指示心输出量(pulseindicatorcontinuouscardiacoutput，picco)是一种临床上常见的血流动力学监测工具。由于其相对微创(仅需一条动脉导管和中心静脉导管)，并且可以提供丰富的血流动力学指标，因此广泛用于重症医学科中存在血流动力学不稳定的患者，对患者的临床治疗具有重要的指导价值。
3.由于picco基于热稀释技术，因此通常需要2～15℃的低温盐水由静脉端匀速注射，注射的冷盐水流经右心、肺循环、左心后，被位于股动脉的温度感受器感知其温度变化，由此计算相关血流动力学指标。这就要求临床医师需要预先准备冷冻盐水，解冻后，再无菌注射器抽取适量低温盐水(通常为15-20ml)匀速且在规定时间(通常为5s)内注射进picco的静脉导管端。在这个过程中，冰盐水的准备过程较繁琐，且温度无法精确控制；注射过程中也需要严格无菌，且需要再固定的时间间隔中匀速注射，这些机械重复性的工作均增加了临床工作量。
4.目前常规的picco操作必须预先准备冰盐水、解冻、注射器抽取后人工注射，在这个过程中存在以下几点问题：1.冰盐水解冻后的温度难以精确控制，不同温度的低温盐水可能造成picco结果偏倚；2.注射时需先用无菌注射器抽取一定量的低温盐水，然后把注射器安置在picco中心静脉置管连接处再注射，且该操作需至少进行3次，反复抽取低温盐水并注射过程中可能会污染注射器，从而存在造成病人血流感染风险；3.人工注射难以保证匀速，而不同的注射速度下，低温盐水与环境热交换的时间不同，会导致低温盐水注入人体时的温度产生偏差，也会影响测定结果精度；4.对于病情危重的病人，一天可能需要数次picco测定，上述繁琐且机械的操作增加临床医生负担和病人感染风险。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种血流动力学监测用生理盐水推注装置及工作方法，通过输送管输送生理盐水并设置制冷机构对生理盐水进行降温冷却，通过推注泵稳定单向输送生理盐水，保证匀速注射和避免污染，结合多点的温度传感器进行生理盐水的冷却温度控制，根据环境变化及时调整制冷机构功率，保证输出的生理盐水温度准确，减少医护人员操作负担。
6.本发明的第一目的是提供一种血流动力学监测用生理盐水推注装置，采用以下方案：
7.包括输送管和串联于输送管的推注泵，输送管的入口端与推注泵之间设有作用于输送管的制冷机构，推注泵入口设有第一温度传感器，输送管的出口端设有第二温度传感器，第一温度传感器和第二温度传感器获取输送管内介质的温度数据并发送至控制器，控
制器用于控制制冷机构的制冷功率及推注泵的泵送流量。
8.进一步地，所述出口端与推注泵之间串联有三通接头，三通接头连通排气管。
9.进一步地，还包括容纳输送管、推注泵和第一传感器的保温箱，输送管的入口端和出口端均位于保温箱外。
10.进一步地，所述制冷机构、推注泵固定于保温箱内，第二传感器位于保温箱外的输送管出口端。
11.进一步地，所述保温箱设有加热机构，以提高保温箱内温度及出口端介质温度。
12.进一步地，所述入口端与推入泵之间的输送管盘绕设置形成多段弯曲结构，制冷机构工作区域包裹所述多段弯曲结构。
13.进一步地，所述入口端设有第一接头，以对接生理盐水存放袋；出口端设置第二接头，以对接注射器。
14.进一步地，所述推注泵为流量泵，输送管出口端设有流量计，流量计获取出口端输送管内介质的流量数据并发送至控制器。
15.进一步地，所述制冷机构沿输送管轴向包裹于输送管外圈，并与输送管内部介质进行热交换。
16.本发明的第二目的是提供一种如上所述的血流动力学监测用生理盐水推注装置的工作方法，包括以下步骤：
17.输送管入口端获取生理盐水并输送，冷却机构对输送管内的生理盐水进行冷却；
18.推注泵驱动生理盐水沿输送管内流动并将冷却后的生理盐水推注至出口端，第一温度传感器和第二温度传感器测取对应位置的生理盐水温度；
19.控制器依据第一温度传感器数据调节制冷机构的功率，依据第二温度传感器数据调节制冷机构功率和/或推注泵的泵送流量，以使出口端输出满足温度需求的生理盐水。
20.与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
21.(1)针对目前低温盐水推注过程中难以精确控制温度和流量的问题，通过输送管输送生理盐水并设置制冷机构对生理盐水进行降温冷却，通过推注泵稳定单向输送生理盐水，保证匀速注射和避免污染，结合多点的温度传感器进行生理盐水的冷却温度控制，根据环境变化及时调整制冷机构功率，保证输出的生理盐水温度准确，减少医护人员操作负担。
22.(2)利用温度传感器测取出口端生理盐水的温度，并通过控制器进行反馈调节，显著减少医务人员进行picco监测的工作量，通过温度传感器反馈控制推注泵和制冷机构来实现精确温度控制，通过推注本实现匀速注射，减少由人工注射带来的picco结果偏差；即时降温以及相对封闭的单向流动输送管减少患者血流感染的机会。
23.(3)对输送管设置入口端和出口端并设置接头，便于与外部生理盐水供应源和注射器进行对接，入口端的接头可以对接生理盐水袋/瓶等存储容器，直接从无菌储存容器内获取常温生理盐水并进行冷却，根据需求量实时供应并冷却，减少预冷却生理盐水的温度波动。
24.(4)对出口端的温度进行监测，相较于对推注泵前或推注泵后的温度监测，直接获取输出位置的生理盐水温度，减少生理盐水在输送管中流动过程中与环境发生热交换而导致的温度波动，将最终输出温度作为基准进行制冷机构、推注泵的调节，获取所需温度的生理盐水并输出。
25.(5)考虑推注泵流量变化带来的输送管内生理盐水的流速变化，在不同的注射速度下低温盐水与环境热交换时间影响低温盐水最终输出时的温度，通过第二温度传感器测取的温度与所需温度相比较，一方面在满足推注流量范围的前提下，调节推注泵流量对热交换时间调整以实现输出温度的微调，最终达到所需的温度；另一方面通过对制冷机构功率进行调节，保证供给至推注泵的生理盐水温度满足picco操作的需求。
26.(6)在运行过程中，制冷机构的不稳定运行会影响输送管内生理盐水的温度，为了避免经出口端输出的低温生理盐水过冷，设置加热机构能够对输送管内生理盐水进行温度补偿，对过冷的低温生理盐水进行及时升温，保证所输出的生理盐水温度能够满足需求。
附图说明
27.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
28.图1为本发明实施例1或2中血流动力学监测用生理盐水推注装置的结构示意图。
29.其中，1、输送管，2、推注泵，3、制冷机构，4、第一温度传感器，5、第二温度传感器，6、三通接头，7、排气管，8、保温箱，9、入口端，10、出口端，11、流量计。
具体实施方式
30.实施例1
31.本发明的一个典型实施例中，如图1所示，给出一种血流动力学监测用生理盐水推注装置。
32.如图1所示的血流动力学监测用生理盐水推注装置，能够从外部生理盐水供应源获取生理盐水并进行冷却降温后均匀、恒温输出，尤其是用于picco测定过程中进行低温盐水供应。通过输送管1输送生理盐水并设置制冷机构3对生理盐水进行降温冷却，通过推注泵2稳定单向输送生理盐水，保证匀速注射和避免污染，结合多点的温度传感器进行生理盐水的冷却温度控制，根据环境变化及时调整制冷机构3功率，保证输出的生理盐水温度准确，减少医护人员操作负担。
33.具体的，结合图1所示血流动力学监测用生理盐水推注装置，主要包括输送管1、推注泵2、制冷机构3和温度传感器，其中，输送管1一端为入口端9，能够获取外部生理盐水，另一端为出口端10，能够将生理盐水输出；在生理盐水沿输送管1流动过程中，通过制冷机构3对其进行降温冷却，使其温度能够达到所需要求，通过推注泵2对其进行加压，使其能够稳定输出满足测定过程中的稳定流量需求，通过温度传感器对输送管1内所输送的生理盐水介质进行温度测量，依据测取温度通过控制器进行制冷机构3和推注泵2工作状态的调节，形成反馈控制。
34.由于本实施例用于picco血流动力学低温盐水注射，注射过程中低温盐水的量、温度、注射速度均有较高要求，尤其是温度，直接决定了picco测量的准确性。相较于目前将冷冻盐水解冻并抽取后注射的方式，采用解冻盐水或使用预先冷却盐水时，存在冷却的盐水在输送管1道中温度的波动，导致最终进入病人体内的盐水温度不达标的问题，本实施例中从生理盐水供应源中抽取生理盐水并进行实时冷却降温，使盐水在输送管1路中进行降温，在管路末端具有温度传感器，能够精确保证输出的盐水温度。
35.另外，本实施例中的输送管1的入口端9设置有第一接头，能够对接生理盐水存放袋等存放容器，无需进行预先冷却，而只需采用现有的成品生理盐水袋、生理盐水瓶等，取用方便并能够减少盐水在预冷却、解冻等预处理过程中被污染的风险，减少医护人员操作提高效率。
36.温度传感器作为获取温度数据的组件，方便进行温度数据采集，也可以采用其他方式或组件来进行温度获取；在本实施例中，对温度传感器分散布置，推注泵2入口设有第一温度传感器4，输送管1的出口端10设有第二温度传感器5，第一温度传感器4和第二温度传感器5获取输送管1内介质的温度数据并发送至控制器，控制器用于控制制冷机构3的制冷功率及推注泵2的泵送流量。
37.在本实施例中将温度传感器分散布置，实现多点温度监测，利用温度传感器测取出口端10生理盐水的温度，并通过控制器进行反馈调节，显著减少医务人员进行picco监测的工作量，通过温度传感器反馈控制推注泵2和制冷机构3来实现精确温度控制，通过推注本实现匀速注射，减少由人工注射带来的picco结果偏差；即时降温以及相对封闭的单向流动输送管1减少患者血流感染的机会。
38.需要特别指出的是，对出口端10的温度进行监测，相较于对推注泵2前或推注泵2后的温度监测，直接获取输出位置的生理盐水温度，减少生理盐水在输送管1中流动过程中与环境发生热交换而导致的温度波动，将最终输出温度作为基准进行制冷机构3、推注泵2的调节，获取所需温度的生理盐水并输出。
39.并且，推注泵2选为流量泵，能够进行泵送流量的控制，输送管1出口端10设有流量计11，流量计11获取出口端10输送管1内介质的流量数据并发送至控制器。
40.考虑推注泵2流量变化带来的输送管1内生理盐水的流速变化，在不同的注射速度下低温盐水与环境热交换时间影响低温盐水最终输出时的温度，针对背景技术中提及的人工推注时存在的误差问题，本实施例中对温度传感器位置进行特殊配置，以保证对输出生理盐水温度的精确控制。
41.通过第二温度传感器5测取的温度与所需温度相比较，一方面在满足推注流量范围的前提下，调节推注泵2流量对热交换时间调整以实现输出温度的微调，最终达到所需的温度；另一方面通过对制冷机构3功率进行调节，保证供给至推注泵2的生理盐水温度满足picco操作的需求。
42.分别从推注泵2本体和推注泵2上游的制冷机构3进行控制，实现生理盐水本身温度和环境因素的综合考量，合理保证生理盐水从出口端10输出时的温度恒定。
43.可以理解的是，本实施例中指出的温度恒定是指出口端10输出的生理盐水温度稳定在一定的区间内，以需求5℃的低温盐水为例，出口端10输出的生理盐水温度可以在4.5℃-5.5℃的区间内波动。根据picco测定时对精度的要求，选定对应的生理盐水温度范围。
44.为了保证出口端10输出生理盐水的流量稳定，出口端10与推注泵2之间串联有三通接头6，三通接头6连通排气管7，以排出输送管1路内的气泡。对输送管1设置入口端9和出口端10并设置接头，便于与外部生理盐水供应源和注射器进行对接，入口端9的接头可以对接生理盐水袋/瓶等存储容器，直接从无菌储存容器内获取常温生理盐水并进行冷却，根据需求量实时供应并冷却，减少预冷却生理盐水的温度波动。
45.对于对输送管1内生理盐水的冷却降温、温度调节以及温度保持的需求，对于温度
保持，还包括容纳输送管1、推注泵2和第一传感器的保温箱8，输送管1的入口端9和出口端10均位于保温箱8外。制冷机构3、推注泵2固定于保温箱8内，第二传感器位于保温箱8外的输送管1出口端10。
46.入口端9设有第一接头，以对接生理盐水存放袋；出口端10设置第二接头，以对接注射器。
47.同时，对于冷却降温，制冷机构3沿输送管1轴向包裹于输送管1外圈，并与输送管1内部介质进行热交换；入口端9与推入泵之间的输送管1盘绕设置形成多段弯曲结构，制冷机构3工作区域包裹所述多段弯曲结构。
48.在本实施例中的制冷机构3可以选用现有的制冷组件，比如半导体制冷等。
49.对于温度调节，不仅包括对输送管1内生理盐水的冷却降温过程，还包括对过冷生理盐水的升温过程，保温箱8设有加热机构，以提高保温箱8内温度及出口端10介质温度。
50.可以理解的是，在运行过程中，制冷机构3的不稳定运行会影响输送管1内生理盐水的温度，为了避免经出口端10输出的低温生理盐水过冷，设置加热机构能够对输送管1内生理盐水进行温度补偿，对过冷的低温生理盐水进行及时升温，保证所输出的生理盐水温度能够满足需求。
51.同时，需要特别指出的是，加热机构选用现有的加热设备即可，比如电热丝等，并且，能够对加热机构的输出功率进行调节，使保温箱8内部温度提升或降低。
52.将保温箱8内部温度提高，对保温箱8内部进行高温消毒，能够实现整个推注装置的无菌状态，减少感染风险。
53.实施例2
54.本发明的另一典型实施例中，如图1所示，给出一种血流动力学监测用生理盐水推注装置的工作方法。
55.基于实施例1中血流动力学监测用生理盐水推注装置，该工作方法包括以下步骤：
56.输送管1入口端9获取生理盐水并输送，冷却机构对输送管1内的生理盐水进行冷却；
57.推注泵2驱动生理盐水沿输送管1内流动并将冷却后的生理盐水推注至出口端10，第一温度传感器4和第二温度传感器5测取对应位置的生理盐水温度；
58.控制器依据第一温度传感器4数据调节制冷机构3的功率，依据第二温度传感器5数据调节制冷机构3功率和/或推注泵2的泵送流量，以使出口端10输出满足温度需求的生理盐水。
59.一方面，对出口端10的温度进行监测，相较于对推注泵2前或推注泵2后的温度监测，直接获取输出位置的生理盐水温度，减少生理盐水在输送管1中流动过程中与环境发生热交换而导致的温度波动，将最终输出温度作为基准进行制冷机构3、推注泵2的调节，获取所需温度的生理盐水并输出。
60.另一方面，考虑推注泵2流量变化带来的输送管1内生理盐水的流速变化，在不同的注射速度下低温盐水与环境热交换时间影响低温盐水最终输出时的温度，在满足推注流量范围的前提下，调节推注泵2流量对热交换时间调整以实现输出温度的微调。
61.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。