一种基于非接触传感控制灌注技术的人体断肢保护箱的制作方法

本发明涉及医疗辅助设备，尤其涉及一种基于非接触传感控制灌注技术的人体断肢保护箱。

背景技术：

残疾人口中肢体残疾者2412万人,占29.07％,在各类残疾人中居第一位。造成肢体残疾的因素当前主要有：工伤事故、交通事故、灾害事故、恐怖袭击、疾病、战争等造成肢体残废的主要因素。残疾，包括肢体残疾,直接给患者带来对日后工作、学习、生活的不便影响,同时也极大限制甚至丧失劳动能力，并带来各种精神和心理影响，严重降低了其本人、家庭的生活质量，并给家庭和社会增加了承重的负担。

另一类肢体是病变，其中最著名的是糖尿病足。以2008年调查的上海市为例，上海市该年糖尿病足约占糖尿病病患的8.6％,而1980年仅为1.01％,20年来增加了八倍，同时糖尿病发病率在全国范围内不断增加。在下肢缺血性疾病抢救和治疗过程中，医学家们渐渐发现，对组织造成损伤的主要因素，不仅是缺血本身，还有恢复血液供应后，过量的代谢产物自由基攻击这部分重新获得血液供应的组织内的细胞造成的，这种损伤，叫做“组织缺血再灌注损伤”。

缺血的损伤是因为缺氧、缺营养成分所造成细胞坏死或暂时功能受损，同时会发生传导阻滞下壁梗死可能会导致完全性血脉阻滞。而缺血再灌注损伤是因为血液hbo2中的氧与受损心肌细胞或坏死心肌细胞的溶解物质反应形成氧自由基对部分组织有损伤作用。表现为细胞坏死、凋亡，线粒体功能障碍，脂质过氧化物增加，自由基大量生成，此时若恢复血流，上述物质将流向心脏并导致恶性心律失常发生，左心室收缩力减弱，室内压下降等心肌功能的抑制，危及患者，现有的保护箱均是采用低温来防止器官报废，缺少一种可以保护断肢并保持断肢的活性同时可以将断肢内的残余废物进行置换的保护箱。

技术实现要素：

本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种基于非接触传感控制灌注技术的人体断肢保护箱,该装置结构设计合理，可以对缺血损伤的残余废物进行置换，同时可添加适当物药进行针对治疗，可以保持离体断肢的活性，进而提高再植成功率和存活率，减少肢体残疾发生。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种基于非接触传感控制灌注技术的人体断肢保护箱，包括保护箱、灌注缓冲池、医用蠕动泵、热式质量流量计和氧合器，所述保护箱下端内侧设有冷凝管，冷凝管的前后两端穿过所述保护箱右壁，所述冷凝管的前后两端密封连接在所述保护箱内，所述冷凝管的通电端位于所述保护箱右端外侧，所述冷凝管上端设有固定连接在所述保护箱内壁上的限位部，所述限位部上端放置有滑动连接在所述保护箱内侧的放置板，所述放置板上端开有若干个通孔，所述放置板上端前侧固定连接有灌注液储存箱，所述灌注液储存箱上端密封连接有密封盖，所述放置板上端设有固定连接在所述保护箱后壁上的第一温度感应器，所述密封盖上端设有密封连接在所述保护箱中端内侧的安装板，安装板下端设有灌注在保护箱底部的水，所述安装板上端后侧固定连接有位于所述保护箱内侧的存放箱，所述安装板上端前侧设有氧气瓶，所述氧气瓶中端外侧卡接有固定部，所述固定部右端设有固定连接在所述保护箱右壁内侧的连接部，所述氧气瓶上端设有左右两个出氧口，左右所述出氧口螺纹连接有电磁阀的一端，所述电磁阀的另一端螺纹连接有气动快速接头；

左端所述气动快速接头内侧密封连接有第一管路的一端，所述第一管路的另一端穿过所述安装板和密封盖位于所述灌注液储存箱内侧，所述第一管路密封连接在所述安装板和密封盖内侧，右端所述气动快速接头内侧密封连接有第二管路的一端，所述第二管路的另一端密封连接有氧合器的进气端，所述氧合器固定连接在所述放置板上端右侧，所述氧合器的进液端密封连接有进液管的一端，所述进液管的另一端密封连接在所述灌注液储存箱内侧底部，所述氧合器的出液端密封连接有出液管的一端，所述出液管的另一端密封连接在所述灌注缓冲池右端下侧，所述灌注缓冲池固定连接在所述放置板上端右侧，所述灌注缓冲池前端下侧密封连接有回流管的一端，所述回流管的另一端密封连接在所述灌注液储存箱内侧，所述灌注缓冲池左端下侧密封连接有输出管，所述出液管、回流管和输出管中端外侧固定连接有热式质量流量计，所述热式质量流量计固定连接在放置板上端，所述输出管左端穿过存放箱右壁位于存放箱内侧，所述输出管左端外侧安装有位于所述热式质量流量计左侧的第一生理活性传感器，第一生理活性传感器固定连接在所述放置板上端，所述存放箱前端内侧设有循环管的一端，所述循环管另一端位于所述灌注液储存箱内侧，所述循环管穿过所述安装板和密封盖并分别与所述安装板和密封盖密封连接，所述存放箱前端设有位于所述循环管外侧的第二生理活性传感器，所述第二生理活性传感器固定连接在所述安装板上端，所述第二生理活性传感器前端设有位于所述循环管中端外侧的医用蠕动泵，所述医用蠕动泵固定连接在所述安装板上端，所述医用蠕动泵前端设有与循环管密封连接的支管，所述支管的活动端穿过所述安装板和密封盖位于所述灌注液储存箱内，所述支管分别与安装板和密封盖密封连接，所述支管中端密封连接有注射管，注射管上端内侧设有密封膜，所述保护箱上端密封连接有安装盖，所述注射管穿过安装盖位于安装盖上端，设有冷凝管和水，在灌注液储存箱设有灌注液，通过水浴保温使得灌注液在储存箱和各个管路上时可以保持一个合适的温度再灌注入断肢中，提供适宜的“血流”，将堆积的代谢产物置

换出，防止其残留在肢体内危害肢体细胞活性，同时提供新鲜“血流”供肢体恢复生命活性所需，设有注射管，方便对灌注液添加相应的药物进行针对治疗，热式质量流量计的基本原理是利用外部热源对管道内的被测流体加热，热能随流体一起流动，通过测量因流体流动而造成的热量(温度)变化来反映出流体的质量流量，第一生理活性传感器和第二生理活性传感器检测依据光学吸收法工作，通过检测氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的特征吸收波长来检测氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的含量，再通过灌注出口和入口的血红蛋白和脱氧血红蛋白的比例变化情况，来表征肢体整体耗氧情况。

为了进一步完善，保护箱右端下侧设有保护罩，保护罩位于所述冷凝管的通电部外侧，所述保护罩上端固定连接有蓄电池，蓄电池右端设有固定连接在所述保护罩上端右侧的支撑板，所述支撑板左端中心位置固定连接有连接板，连接板左端固定连接在所述保护箱右壁外侧，所述连接板上端固定连接有控制电路板，所述控制电路板上端中心位置电性连接有控制器，所述控制电路板上端后侧电性连接有无线信号收发器和gps信号发射器，所述支撑板前后设有固定连接在所述保护箱右壁外侧的密封板，所述安装盖右端固定连接在所述支撑板和密封板上端，设有多种非接触性信号监测装置和控制器，可以通过实时提供灌注液的同时采集肢体温度、压力、流量、肢端组织液凝结状态、代谢耗氧状态等参数，自动调节指定设备，如养护液、氧气等，设有无线信号收发器和gps信号发射器可以通过远程的控制端口实时的控制和定位该保护箱。

进一步完善，灌注缓冲池内侧设有空腔，所述灌注液缓冲池上端中心位置固定连接有调压细管，调压细管下端穿过所述安装板，所述调压细管与安装板密封连接，所述调压细管上端内侧螺纹连接有机械式压力开关，所述灌注缓冲池外侧设有固定连接在所述出液管和输出管外侧的非接触式气泡检测器，所述灌注缓冲池外侧设有固定连接在所述出液管、回流管和输出管外侧的非接触式流压控制器，所述非接触式流压控制器位于所述非接触式气泡检测器外侧，灌注缓冲池一路灌入，一路输出，一路经调压细管向上连接机械式压力开关，一路旁路回流至灌注液储存箱。在此实现恒流灌注、恒压恒流灌注调节。关闭调压细管，则进行恒流灌注。开放调压细管，调节旁路输出，当灌入量≤输出量+回流容量时，液位进入稳态变化，即可达到恒流恒压灌注。

进一步完善，进液管、出液管和回流管位于所述安装板下端，所述输出管左端穿过所述安装板且与安装板密封连接，将输送灌注液的管路放置在水浴中保温，避免灌注液的温度变化，对断肢的活性产生影响。

进一步完善，存放箱四周的箱壁内设有保温隔热层，所述存放箱内侧设有固定连接在存放箱后壁上的第二温度感应器，所述存放箱底部中心位置安装有制冷器，制冷器上端设有分隔板，分隔板上开有若干个交流孔，所述分隔板下端设有固定连接在所述存放箱内壁上的限位环，所述分隔板上端覆盖有柔性层，对断肢周围的温度进行实时的监控和控制，避免温度变化过大使得断肢丧失活性。

进一步完善，保护箱下端固定连接有底座板，底座板四周设有位于所述保护箱外侧的螺纹杆，所述螺纹杆螺纹连接在所述底座板内侧，所述螺纹杆上端固定连接有旋转盘，所述螺纹杆下端固定连接有锥形支撑座，锥形支撑座下端固定连接有防滑橡胶，所述底座板下端转动连接有若干个万向轮，使得该装置移动方便，在输送是放置稳定。

进一步完善，所述氧合器内侧设有氧合腔，所述氧合器的进气端位于所述氧合器前端，所述氧合器内侧设有纤维膜层，纤维膜层的一端密封连接在所述氧合器的进气端外侧，所述纤维膜的另一端密封，所述氧合器的进液端位于所述氧合器前端左侧，所述氧合器的出液端位于所述氧合器后端，氧合器是一种能进行血气交换的一次性使用人工装置。它根据生物肺、肺泡气体交换的原理，用于替代心脏功能和肺脏功能进行血液氧合并排除二氧化碳，以满足术中病人的需要，增加灌注液内氧气的含量，避免断肢缺氧坏死。

进一步完善，所述存放箱上端设有保护盖，保护盖通过铰链转动连接在所述安装盖后端左侧，所述保护盖下端固定连接有位于所述存放箱上端内侧的密封条，使得存放箱的存取方便，密封效果好。

进一步完善，保护盖上端中心位置固定连接有警报灯，所述警报灯通过导线与控制器电性连接，当第一生理活性传感器和第二生理活性传感器检测出的血红蛋白和脱氧血红蛋白含量较少时，控制器控制报警灯报警，提醒医护人员检查该装置是否发生故障导致断肢内产生血凝块，避免装置发生故障而导致断肢坏死。

本发明有益的效果是：本发明结构设计合理，设有冷凝管和水，在灌注液储存箱设有灌注液，通过水浴保温使得灌注液在储存箱和各个管路上时可以保持一个合适的温度再灌注入断肢中，提供适宜的“血流”，可以将断肢内堆积的代谢产物置换出，防止其残留在肢体内危害肢体细胞活性，同时提供新鲜“血流”供肢体恢复生命活性所需。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明内部的结构示意图；

图3为图2中a部分的放大图；

图4为冷凝管的结构示意图；

图5为安装板上端的结构示意图；

图6为图5除去安装板后的俯视图；

图7为本发明各连接管路的安装示意图；

图8为存放箱的截面图；

图9为灌注缓冲池的结构示意图；

图10为氧合管的结构示意图；

图11为本发明的俯视图；

图12为本发明的控制原理图。

附图标记说明：1、保护箱，2、灌注缓冲池，3、医用蠕动泵，4、热式质量流量计，5、氧合器，6、冷凝管，7、限位部，8、放置板，9、通孔，10、灌注液储存箱，11、密封盖，12、第一温度感应器，13、安装板，14、存放箱，15、氧气瓶，16、固定部，17、连接部，18、出氧口，19、电磁阀，20、气动快速接头，21、第一管路，22、第二管路，501、进气端，502、进液端，23、进液管，503、出液端，24、出液管，25、回流管，26、输出管，27、第一生理活性传感器，28、循环管，29、第二生理活性传感器，30、支管，31、注射管，32、密封膜，33、安装盖，34、保护罩，35、蓄电池，36、支撑板，37、连接板，38、控制电路板，39、控制器，40、无线信号收发器，41、gps信号发射器，42、密封板，43、空腔，44、调压细管，45、机械式压力开关，46、非接触式气泡检测器，47、非接触式流压控制器，48、保温隔热层，49、第二温度感应器，50、制冷器，51、分隔板，52、交流孔，53、限位环，54、柔性层，55、底座板，56、螺纹杆，57、旋转盘，58、锥形支撑座，59、防滑橡胶，60、万向轮，61、氧合腔，62、纤维膜层，63、保护盖，64、铰链，65、密封条，66、警报灯。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图1-12：本实施例中一种基于非接触传感控制灌注技术的人体断肢保护箱，包括保护箱1、灌注缓冲池2、医用蠕动泵3、热式质量流量计4和氧合器5，所述保护箱1下端内侧设有冷凝管6，冷凝管6的前后两端穿过所述保护箱1右壁，所述冷凝管6的前后两端密封连接在所述保护箱1内，所述冷凝管6的通电端位于所述保护箱1右端外侧，所述冷凝管6上端设有固定连接在所述保护箱1内壁上的限位部7，所述限位部7上端放置有滑动连接在所述保护箱1内侧的放置板8，所述放置板8上端开有若干个通孔9，所述放置板8上端前侧固定连接有灌注液储存箱10，所述灌注液储存箱10上端密封连接有密封盖11，所述放置板8上端设有固定连接在所述保护箱1后壁上的第一温度感应器12，所述密封盖11上端设有密封连接在所述保护箱1中端内侧的安装板13，安装板13下端设有灌注在保护箱1底部的水66，所述安装板13上端后侧固定连接有位于所述保护箱1内侧的存放箱14，所述安装板13上端前侧设有氧气瓶15，所述氧气瓶15中端外侧卡接有固定部16，所述固定部16右端设有固定连接在所述保护箱1右壁内侧的连接部17，所述氧气瓶15上端设有左右两个出氧口18，左右所述出氧口18螺纹连接有电磁阀19的一端，所述电磁阀19的另一端螺纹连接有气动快速接头20；左端所述气动快速接头20内侧密封连接有第一管路21的一端，所述第一管路21的另一端穿过所述安装板13和密封盖11位于所述灌注液储存箱10内侧，所述第一管路21密封连接在所述安装板13和密封盖11内侧，右端所述气动快速接头20内侧密封连接有第二管路22的一端，所述第二管路22的另一端密封连接有氧合器5的进气端501，所述氧合器5固定连接在所述放置板8上端右侧，所述氧合器5的进液端502密封连接有进液管23的一端，所述进液管23的另一端密封连接在所述灌注液储存箱10内侧底部，所述氧合器5的出液端503密封连接有出液管24的一端，所述出液管24的另一端密封连接在所述灌注缓冲池2右端下侧，所述灌注缓冲池2固定连接在所述放置板8上端右侧，所述灌注缓冲池2前端下侧密封连接有回流管25的一端，所述回流管25的另一端密封连接在所述灌注液储存箱10内侧，所述灌注缓冲池2左端下侧密封连接有输出管26，所述出液管24、回流管25和输出管26中端外侧固定连接有热式质量流量计4，所述热式质量流量计4固定连接在放置板8上端，所述输出管26左端穿过存放箱14右壁位于存放箱14内侧，所述输出管26左端外侧安装有位于所述热式质量流量计4左侧的第一生理活性传感器27，第一生理活性传感器27固定连接在所述放置板8上端，所述存放箱14前端内侧设有循环管28的一端，所述循环管28另一端位于所述灌注液储存箱10内侧，所述循环管28穿过所述安装板13和密封盖11并分别与所述安装板13和密封盖11密封连接，所述存放箱14前端设有位于所述循环管28外侧的第二生理活性传感器29，所述第二生理活性传感器29固定连接在所述安装板13上端，所述第二生理活性传感器29前端设有位于所述循环管28中端外侧的医用蠕动泵3，所述医用蠕动泵3固定连接在所述安装板13上端，所述医用蠕动泵3前端设有与循环管28密封连接的支管30，所述支管30的活动端穿过所述安装板13和密封盖11位于所述灌注液储存箱10内，所述支管30分别与安装板13和密封盖11密封连接，所述支管30中端密封连接有注射管31，注射管31上端内侧设有密封膜32，所述保护箱1上端密封连接有安装盖33，所述注射管31穿过安装盖33位于安装盖33上端，所述保护箱1右端下侧设有保护罩34，保护罩34位于所述冷凝管6的通电部外侧，所述保护罩34上端固定连接有蓄电池35，蓄电池35右端设有固定连接在所述保护罩34上端右侧的支撑板36，所述支撑板36左端中心位置固定连接有连接板37，连接板37左端固定连接在所述保护箱1右壁外侧，所述连接板37上端固定连接有控制电路板38，所述控制电路板38上端中心位置电性连接有控制器39，所述控制电路板38上端后侧电性连接有无线信号收发器40和gps信号发射器41，所述支撑板36前后设有固定连接在所述保护箱1右壁外侧的密封板42，所述安装盖33右端固定连接在所述支撑板36和密封板42上端，所述灌注缓冲池2内侧设有空腔43，所述灌注液缓冲池2上端中心位置固定连接有调压细管44，调压细管44下端穿过所述安装板13，所述调压细管44与安装板13密封连接，所述调压细管44上端内侧螺纹连接有机械式压力开关45，所述灌注缓冲池2外侧设有固定连接在所述出液管24和输出管26外侧的非接触式气泡检测器46，所述灌注缓冲池2外侧设有固定连接在所述出液管24、回流管25和输出管26外侧的非接触式流压控制器47，所述非接触式流压控制器47位于所述非接触式气泡检测器46外侧，所述进液管23、出液管24和回流管25位于所述安装板13下端，所述输出管26左端穿过所述安装板13且与安装板13密封连接，所述存放箱14四周的箱壁内设有保温隔热层48，所述存放箱14内侧设有固定连接在存放箱14后壁上的第二温度感应器49，所述存放箱14底部中心位置安装有制冷器50，制冷器50上端设有分隔板51，分隔板51上开有若干个交流孔52，所述分隔板51下端设有固定连接在所述存放箱14内壁上的限位环53，所述分隔板51上端覆盖有柔性层54，所述保护箱1下端固定连接有底座板55，底座板55四周设有位于所述保护箱1外侧的螺纹杆56，所述螺纹杆56螺纹连接在所述底座板55内侧，所述螺纹杆56上端固定连接有旋转盘57，所述螺纹杆46下端固定连接有锥形支撑座58，锥形支撑座下58端固定连接有防滑橡胶59，所述底座板55下端转动连接有若干个万向轮60，所述氧合器5内侧设有氧合腔61，所述氧合器5的进气端501位于所述氧合器5前端，所述氧合器5内侧设有纤维膜层62，纤维膜层62的一端密封连接在所述氧合器5的进气端501外侧，所述纤维膜62的另一端密封，所述氧合器5的进液端502位于所述氧合器5前端左侧，所述氧合器5的出液端503位于所述氧合器5后端，所述存放箱14上端设有保护盖63，保护盖63通过铰链64转动连接在所述安装盖33后端左侧，所述保护盖63下端固定连接有位于所述存放箱14上端内侧的密封条65，保护盖63上端中心位置固定连接有警报灯66，所述警报灯通过导线与控制器39电性连接。

本发明中，蠕动泵3采用医用蠕动泵，灌流液储存箱和灌注缓冲池(灌流液采用多器官保护液)和各模块之间的连接管路均采用医用材料开模制造，接触灌注液的材料全部设计为一次性耗材；本发明在使用时，将断肢放入存放箱14内，使得输出管26与断肢的动脉连接，使得循环管28与断肢的静脉连接即可，通过医用蠕动泵3来提供灌注液流动的动力，通过热式质量流量计4来检测灌注缓冲池2中输出量和灌入量，保证灌注液的恒流或恒压，通过第一生理活性传感器27和第二生理活性传感器29来检测断肢整体的耗氧情况，通过冷凝管6对灌注液储存箱10和各管路进行水浴保温，保证灌注液具有合适的灌注温度。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。