专利名称：一种兼备采样和药物灌注功能的便携式生理参数遥测装置的制作方法
技术领域：
本发明属于医疗设备技术领域，更具体地，涉及一种兼备采样和药物灌注功能的便携式生理参数遥测装置，其在顺利实现人体或动物的心血管压力、血液流量、血液氧饱和度等多项生理参数的无线遥测的同时，还能够通过对组件的调整来实现采样和药物灌注等其他功能。
背景技术：
在疾病的诊断及治疗过程中，往往需要对人体的多项生理参数进行测量，以便根据生理参数的变异状态为疾病诊断及治疗提供重要的参考数据。以血压参数为例，血压既是重要生命体征，也是判断高血压和心血管功能最常用指标。现有的血压测量方法分为有创的直接测量法和无创的间接测量法。直接测量法是经皮穿刺将特制导管导入动、静脉及房室而测得血压值，间接测量法是采用袖带加压法对动脉血压值进行测量。间接测量法虽然具备无创的优点，但不能实时监测血压，因此目前在重症监护室(Intensive Care Unit,I CU)中广泛采用了有线导管压力传感器大型设备来对手术和危重及心血管介入病人予以直接测量，这样能够连续实时监测血压，并根据血压的变化即时指导用药或介入治疗。然而，这种有线导管压力传感器大型设备不仅价格昂贵，而且由于导管和电线交织，使得病人移动和医务人员诊疗操作不方便，使病人活动和病床移动受限，医务人员诊疗操作极不便和存在导管意外脱出系统风险。此外，在疾病发病机制的研究及新药开发过程中，往往也需要对实验室动物的多项生理参数进行测量，以便根据其变异状态来确定发病机制或药物处置效果。同样以血压参数为例，目前小型啮齿动物(如小鼠和大鼠)被广泛用于人类高血压等心血管疾病发病机制的研究和新药开发等，这就要求应采用高科技手段来保证动物处在最佳生理条件下进行研究，其中至关重要的一点就是要避免使用麻醉动物。随着研究的需要，大量的新技术应运而生，比如Millar导管、心动图、可植入的血压遥测技术等，这些技术已经广泛应用于小型啮齿动物，但是这些技术仍存在较大的局限性，对体内测量的准确性和真实性产生负面影响，如Millar导管和超声心动图均必须在麻醉动物上使用，而麻醉可降低心率、血压和心脏的收缩与舒张功能。考虑到以上问题,来自美国的Data Science International (DSI)公司在美国专利US6033366和US6379308中公开了一种可植入式血压遥测装置，其已开发成产品，并可用于动物和人体的血压遥测。该可植入式遥测装置的优点在于能够实时监测自由活动对象的24小时血压、心率及其日周期变化情况，但仍然存在以下的缺陷或不足:第一，对小于17克的小鼠来说，这种遥测装置仍然太大、太重(即使是最小的DIS遥测血压传送器PA-C-10植入体，仍有1.4克，总体积为1.1毫升)，当用于动物实验时会影响到所植入小鼠的饮食和体能活动，使得小鼠体重和血压下降，进而影响与血压有关的动物实验(譬如高血压和心血管疾病动物模型等血压的观察)，尤其是植入后的前两周；第二，由于频率响应不够，这种遥测装置中精度最高的型号也不能精确测量植入对象的左心室收缩能力(LVdP/dtmax和LVdP/dtmin)，适用面有限；第三，这种植入式遥测装置是一种非流通式血液动力学遥测传送系统，因此不可能进行血液样本采集和药物灌注实验；第四，它的置换电池昂贵，(如A-C-1O植入体，每置换一个新电池需要420欧元，电池的连续使用寿命为45天)，而且必须由DSI公司负责置换，相应存在成本高、操作不便等不足，目前国内只有少数研究人员可以使用这种血压遥测系统；第五，这种植入式遥测装置的隔膜的压力传感器非常脆弱，当重复使用植入体时，有可能会在植入体的导管末端的传压介质充填过程中损坏压力传感隔膜；此外，在血压长时连续记录过程中，导管末端传压介质一旦被血液取代，则可形成凝血块或气泡，进而使血压信号减弱或消失。相应地，有必要研发出一种新型的生理参数遥测装置，其既可用于可埋置小啮齿动物的左心室精确遥测，用来对自由活动的清醒小啮齿动物进行左心室血液压力参数(如左心室压、左室心舒末期压力、左心室收缩最大能力、左心室舒张最大能力、及舒张时间等)的长期实时精确监测，又能适用于人类心血管疾病、药物的安全性以及临床前期动物实验研究，并经适当的结构改造后能应用于重症病人的心血管功能监护用途。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或技术需求，本发明的目的在于提供一种兼备采样和药物灌注功能的便携式生理参数遥测装置，其中通过对传感器自身构造、传感单元设置方式的改进，能够有效避免气泡在装置内的滞留和凝血块的形成，保证流体状态传递的稳定性及测压精确性，减少埋置式测量时气泡进入生物体内的风险；此外，通过对其相关组件的调整，能够实现采样和药物灌注等功能，并具备体积小、重量轻、成本低、便于操作和适用面广等优点。按照本发明的一个方面，提供了一种兼备采样和药物灌注功能的便携式生理参数遥测装置，该装置包括流道本体、无线传感器单元、进口端导管和出口端导管，其特征在于:所述流道本体为通流结构，并在其两端分别设置有进口端安装孔和出口端安装孔，以及位于本体内部中部的流 体腔，该流体腔的两端分别经由过渡流道保持与进口端安装孔和出口端安装孔之间的流体连通；所述无线传感器单元设置在流道本体内部并由传感器和无线通信电路所组成，用于对流体腔内的流体状态进行检测，并通过无线射频信号与外部实现通讯；所述进口端导管的一端用于与遥测对象的流体源相连通，另外一端通过进口端连接管与流道本体的进口端安装孔配合连接；所述出口端导管的一端通过出口端连接管与流道本体的出口端安装孔配合连接，另外一端用于与三通阀相连。通过以上构思，当采用按照本发明的遥测装置对测量对象执行埋置式或外置式测量时，三通阀封闭，而进口端导管直接与血液等生物流体源相连通，此时可利用液体的等值传递特点，生物流体经由进口端导管流入并封闭在流体腔内，流体源的各种状态譬如压力、流量等也相应传递至流体腔，然后通过传感器获取其相关信息，并以无线射频信号的方式发送给外部的信息采集设备，由此完成动物或人体生理参数的实时采集和记录，而且避免了大量导管和电线等的使用，显著提高医疗操作的便利性；当需要执行生物流体采样或进行药物灌注、冲洗等操作时，此时三通阀打开，注射器通过三通阀与出口端导管相连通，从而便于执行采样或灌注操作，且易于控制。作为进一步优选地，所述流体腔为椭球形，且其进出口两端的内壁与对应过渡流道的内壁之间形成145度以上的钝角。作为进一步优选地，所述流道本体内部还包括流体状态传递窗口和传感器安置槽:该流体状态传递窗口位于流体腔的下部，并与传感器的敏感元件相接触；该传感器安置槽位于流体状态传递窗口的下部，并用于容纳无线传感器单元。作为进一步优选地，所述流道本体为双层板状结构，其中上层板状结构的内部用于形成所述进口端安装孔、出口端安装孔、过渡流道、流体腔及其流体状态传递窗口，其下层板状结构的内部用于形成所述传感器安置槽。作为进一步优选地，所述遥测装置的整体外形尺寸为长20mm、宽14mm、高4.6mm ；所述进口端连接管和出口端连接管的外径为0.6mm>内径为0.4mm ;所述流体腔沿着高度方向的最大直径为2.8mm,其沿着从入口端到出口端方向的弧形壁面半径为6.7mm。作为进一步优选地，所述流体腔由半球形的上部和竖直轴向的圆柱形下部共同构成，其中上、下部的交界面位于过渡流道的水平中心面位置，且流体腔进、出口端两端的内壁与对应过渡流道内壁之间形成90度以上的钝角。作为进一步优选地，所述流道本体的下部设置有用于容纳无线传感器单元的衬底，并通过包覆层将整个流道本体和衬底予以灌封保护。作为进一步优选地，所述遥测装置的整体外形尺寸为直径12_、高5_。作为进一步优选地，所述进、出口端连接管与其对应的进、出口端安装孔之间为过盈配合，且它们之间配合段的长度各自占进、出口端连接管自身总长度的1/3以上。作为进一步优选地，所述流道本`体由透明有机玻璃材料制成，所述进口端导管和出口端导管由医用的PU或PE50等材料制成，所述进口端连接管和出口端连接管均由不锈钢等生物相容性材料制成。按照本发明的另一方面，还提供了一种便携式生理参数遥测装置，该装置包括流道本体、无线传感器单元和进口端导管，其特征在于:所述流道本体为通流结构，并在其一端设置有进口端安装孔，以及位于本体内部的流体腔，该流体腔经由过渡流道保持与进口端安装孔之间的流体连通；所述无线传感器单元设置在流道本体内部并由传感器和无线通信电路所组成，用于对流体腔内的流体状态进行检测，并通过无线射频方式与外部实现通讯；所述进口端导管的一端用于与遥测对象的压力源相连通，另外一端通过进口端连接管与流道本体的进口端安装孔配合连接。作为进一步优选地，所述流体腔为椭球形，且其进口端的内壁与过渡流道的内壁之间形成145度以上的钝角。作为进一步优选地，所述流道本体内部还包括流体状态传递窗口和传感器安置槽:该流体状态传递窗口位于流体腔的下部，并与传感器的敏感元件相接触；该传感器安置槽位于流体状态传递窗口的下部，并用于容纳所述无线传感器单元。作为进一步优选地，所述流道本体为双层板状结构，其中上层板状结构的内部用于形成所述进口端安装孔、过渡流道、流体腔及其流体状态传递窗口，其下层板状结构的内部用于形成所述传感器安置槽。
作为进一步优选地，所述流体腔由半球形的上部和竖直轴向的圆柱形下部共同构成，其中上、下部的交界面位于过渡流道的水平中心面位置，且流体腔进口端的内壁与过渡流道内壁之间形成90度以上的钝角。作为进一步优选地，所述流道本体的下部设置有用于容纳无线传感器单元的衬底，并通过包覆层将整个流道本体和衬底予以灌封保护。作为进一步优选地，所述进口端连接管与进口安装孔之间为过盈配合，且它们之间配合段的长度占进口端连接管自身总长度的1/3以上。作为进一步优选地，所述遥测装置的整体外形尺寸为直径12_、高5_。作为进一步优选地，所述流道本体由透明有机玻璃材料制成，所述进口端导管由医用的PU或PE50等材料制成，所述进口端连接管由不锈钢等生物相容性材料制成。对于以上两种便携式生理参数遥测装置，作为进一步优选地，所述传感器为压力传感器、血流量传感器或氧饱和度传感器中的一种或其组合。对于以上两种便携式生理参数遥测装置，作为进一步优选地，所述压力传感器为压敏电阻式压力传感器，用于将所检测的压力信号转换为电信号；所述无线通信电路为被动式RFID射频电路，用于从信号中续站接受能量，同时将电信号以射频方式发送给信号中续站，然后经由信号中续站传递给电脑终端。对于以上两种便携式生理参数遥测装置，作为进一步优选地，当用于动脉血压和左心室压测量时，所述进口端导管的内径大于0.2_，其外径与穿刺动脉的内径相当，且导管的频率响大于IOOHz。对于以上两种便携式生理参数遥测装置，作为进一步优选地，该遥测装置可同时适用于外置式和埋置式操 作。对于以上两种便携式生理参数遥测装置，作为进一步优选地，该遥测装置可与通信网络实现并网，以实现远程遥感监测。按照本发明的又一方面，还提供了所述遥测装置用于对实验室啮齿动物执行左心室血液压力参数监测的用途；以及用于对包括动静脉血压、心脏的房室压、肾盂积水压、膀胱压、胸膜腔压、中耳压、脑积液压等流体压力执行遥感监测的用途。总体而言，按照本发明的便携式生理参数遥测装置与现有技术相比，主要具备以下的技术优点:1、通过采用无线传感器及其他组件的配合，能够实现装置的无线化，避免大量导管和电线的使用，减少测量对象的痛苦，并降低了对人工操作的安全操作性要求；此外，在实现生理参数测量的同时，还能够根据具体需要，执行生物流体采样或进行药物灌注、冲洗等操作，操作简便且易于控制；2、通过将流体腔的形状设计为椭球形或类似蒙古包的形状，较多的试验实践表明，其能够有效避免气泡在装置内的滞留，保证流体状态传递的稳定性，进而减少了执行埋置式生理参数测量时气泡进入生物体内的风险；3、按照本发明的流通式结构，利于与现有的动物或人体插管相连，无需对测量对象进行额外的手术操作，而且装置整体结构紧凑、体积小重量轻，既可直接埋置在动物或人体体内，即便外置也不会增加测量对象的负担，简单便携，甚至可以手机化。4、通过替换流体腔内传感器类型并对无线通信电路进行调整，按照本发明的装置既可实现对流体压力譬如动静脉血压、心脏的房室压、肾盂积水压、膀胱压、胸膜腔压、中耳压、颅压等测量，还能够实现对其他生理参数譬如氧饱和度、血流量、心电图(ECG)的遥感监测；因此适用面广，便于推广，并尤其适于重症监护室(ICU)之类环境的使用。此外，该遥测装置与通信网并网后，还能实施远程遥感监测重症监护病人。
图1是按照本发明第一优选实施方式所获得的便携式生理参数遥测装置的总体结构示意图；图2是图1中所示流体腔的结构剖视图；图3是按照本发明第二优选实施方式所获得的便携式生理参数遥测装置的总体结构示意图；图4是图3中所示流体腔的结构剖视图；图5a是用于显示将按照本发明的遥测装置用于小鼠心血管压力监测时的系统示意图；图5b是用于显示将按照本发明的遥测装置用于人体动脉血压监测时的系统示意图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:1-传感器2-流体状态传递窗口 3-流体腔4-无线通信电路5-进口端导管6-出口端连接管7-进口端安装孔8-过渡流道9-出口端连接管10-流道本体11-传感器安置槽12-衬底13-包覆层15-出口端安装孔16-出口端连接管17-半球形上部18-圆柱形下部
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图1是按照本发明第一优选实施方式所获得的便携式生理参数遥测装置的总体结构示意图。如图1中所示，提供了一种兼备采样和药物灌注功能的便携式生理参数遥测装置，该装置主要包括流道本体1、无线传感器单元、进口端导管5和出口端导管9等构件。流道本体10为通流结构，并在其内部两端(图1和图2中显示为左右两端)分别设置有进口端安装孔7和出口端安装孔15，以及位于本体10内部中部的流体腔3，该流体腔3的两端分别经由两段过渡流道8，分别保持与进口端安装孔7和出口端安装孔15之间的流体连通。无线传感器单元同样设置在流道本体 10的内部，并由传感器I和无线通信电路4所组成，用于对流体腔内的流体状态(包括但不局限于:压力、流量、氧饱和度等)进行检测，并通过无线射频方式与外部实现通讯。进口端导管5的一端譬如可以直接与遥测对象的血液等生物流体源相连通，另外一端通过进口端连接管6与流道本体的进口端安装孔7配合连接。与此相类似地，出口端导管9的一端通过出口端连接管16与流道本体10的出口端安装孔15配合连接，另外一端用于与三通阀(图中未示出)相连。具体如图1中所示，按照本发明优选的一种构造形式，流道本体10的内部还包括流体状态传递窗口 2和传感器安置槽11，其中流体状态传递窗口 2位于流体腔3的下部，并与传感器I的敏感元件相接触；传感器安置槽11位于流体状态传递窗口 2的下部，并用于容纳无线传感器单元。对于流道本体10的整体状态而已，其譬如呈现为双层板状结构，其中宽度相对较小的上层板状结构的内部用于加工形成进口端安装孔7、出口端安装孔15、过渡流道8、流体腔3及其流体状态传递窗口 2，而宽度相对较大的下层板状结构的内部用于加工形成传感器安置槽11。这种双层板状结构所形成的遥测装置的整体外形尺寸优选为长20mm、宽14mm、高4.6mm,进口端连接管6和出口端连接管16的外径均为0.6mm、内径均为0.4_，并由不锈钢等生物相容性材料制成，这样其尺寸与医用35G针头的外径相同，从而便于测量时管路的连接，并保证了装置的微型化和接口的通用性。下面将以压力监测为例来说明上述装置的操作过程。当采用按照该遥测装置对测量对象执行埋置式或外置式测量时，三通阀封闭，而进口端导管5可以直接与血液等生物流体源相连通，此时可利用液体的等值传递特点，生物流体经由进口端导管5流入并封闭在流体腔3 (此时该流体腔成为压力腔)内，流体源的压力也相应传递至流体腔3，然后通过传感器I (此时，可采用压敏电阻类型的压力传感器)获取其相关信息，并以无线射频信号的方式发送给外部的信息采集设备，由此完成生理参数的实时采集和记录；而当需要执行生物流体采样或进行药物灌注、冲洗等操作时，此时三通阀打开，注射器通过三通阀与出口端导管9相连通，从而便于执行采样或灌注操作，且易于控制。考虑到流体腔3是传感器I用于感受及监测流体状态的关键部件，需要尽量保证流体状态能够无损地传递，以便进一步提高监测的准确性。下面仍以压力监测过程为例进行说明，由于压力传感 器的压敏薄膜为平面结构，且常规尺寸(1.2mmxl.2mm)均远大于进出口导管，因此压力腔不能直接设计成与进出口导管相同内径的圆柱形流道，否则无法开设足够面积的压力传递窗口，造成压力监测失准。相应地，按照本发明的一个优选实施方式，如图2中具体所示，本发明中的流体腔/压力腔可设计为基本呈椭球形或橄榄球流线型的形状，且其进出口两端的内壁与对应过渡流道8的内壁之间形成145度以上(优选146.3° )的钝角。这样既可以有效避免管道突然扩大或缩小造成的压力损失以及引起的涡流等压力扰动，同时又能利用中部扩大位置开设足够面积的压力传递窗口。此外，在一个优选实施例中，所述流体腔沿着高度方向(图2中的上下方向)的最大直径为2.8mm,其沿着从入口端到出口端方向(图2中的左右方向)的弧形壁面半径为6.7mm。更具体而言，当流体流过突然扩大管道时，由于流道突然扩大，流速减小，压力相应增大，流体在这种逆压流动过程中极易发生边界层分离，产生旋涡；而且，在直角角落位置流体不易到达，容易造成气泡的滞留。而当流体由大管流入小管时，流股突然缩小，此后由于流动惯性，流股将继续缩小，流股截面缩到最小，此处称为缩脉。经过缩脉后，流股开始逐渐扩大，直至重新充满整个管截面。流体在缩脉之前是顺压流动的，而在缩脉之后则和突然扩大情形类似为逆压流动，因而在缩脉之后会产生边界层分离和涡流，同样直角区容易滞留气泡。正是注意到以上的问题，本发明中采用椭球形或橄榄球型压力腔，一方面避免了直角区和小角度区域，实现了流体进出压力腔的无损流动，并能保证及时有气泡也易于被排出压力腔而不会滞留在其内，另一方面也使得压力腔中心底部开设的压力传递窗口的台阶厚度减到最薄，同样避免流道截面的突然变化，从而实现压力的稳定传递和准确测量。图3是按照本发明第二优选实施方式所获得的便携式生理参数遥测装置的总体结构示意图。如图3中所示，该优选实施方式中的进口端导管5、进口端连接管6、进口端安装孔7、过渡流道8、出口端导管9、无线传感器单元、出口端安装孔15以及出口端连接管16等结构均为第一优选实施方式相类似，主要区别之处在于流体腔3及其流道本体10的结构方面。具体如图3和图4中所示，此时流体腔3被设计为类似于蒙古包的形状，其由半球形上部17和竖直轴向的圆柱形下部18所共同构成，其中上、下部的交界面位于过渡流道8的水平中心面位置，且流体腔进、出口端两端的内壁与对应过渡流道的内壁之间形成90度以上的钝角。此外，流道本体10中没有传感器安置槽来放置和保护无线电路和传感器，而是增加了衬底12和包覆层13以支撑和保护电路部分。衬底可以采用硅胶材料，也可采用PVC等其他生物相容性材料。包覆层可以采用无色透明医用硅胶进行灌封成形，所形成的遥测装置的整体外形尺寸为直径12_X5mm。上述设计主要是考虑到若直接采用半球形，则譬如呈现为压力腔形式的流体腔的进出口下部会形成锐角角落，容易导致气泡的滞留，因此在半球形下部采用圆柱形过渡。但圆柱形结构导致底部压力窗口与压力腔直接形成直角区，为尽量减少直角区的影响，圆柱形结构在满足结构强度要求的情况下应高度应尽可能小其半球形的上半部分有利于流体的畅通，避免气泡的滞留。此外，由于压力传感器的压敏薄膜为一个平面，若压力腔直接做出半球面，将导致与压敏薄膜接触位置形成锐角，容易造成气泡的滞留。因此，增加下半部分圆柱形结构，一定程度缓解气泡的滞留效应，同时增加的厚度也提高了基底的强度。按照本发明的一个优选实施例，进出口端连接管6、16与其对应的进、出口安装孔
7、15之间为过盈配合(并可采用医用快干胶连接)，且它们之间配合段的长度各自占进、出口端连接管自身总长度的1/3以上，以保证连接强度。此外，进出口端连接管6、16可以采用不锈钢或类似具备一定强度的生物相容性材料制成。在另外一个优选实施例汇总，为了能够实时观察流道中是否含有气泡，流道本体10由透明有机玻璃材料制成，同时由于属于医用，该材料应符合生物兼容性。进口端导管5和出口端导管9譬如由医用的I3U或PE50等材料制成。应当指出，当按照本发明的遥测装置用于动脉血压和左心室压测量时，为了保证测量精度，所采用通往压力源的进口端导管`5的内径大于0.2mm，优选为0.3mm 0.4mm，其外径与与穿刺动脉的内径相当，且导管的频率响应大于100Hz。当进行长时间监测时，所采用的导管需具备抗炎和抗凝特性。此外，传感器I可以呈现为压力传感器、血流量传感器、ECG传感器或氧饱和度传感器中的一种或其组合。这样通过对传感器类型及其无线通信电路的调整，可以实现对多种类型的生理流体参数的实时监测。这些传感器单元中的无线通信电路优选为被动式RFID射频电路，这样可以用于从信号中续站接受能量，同时将电信号以射频方式发送给信号中续站，然后经由信号中续站譬如通过蓝牙方式传递给电脑终端或手机终端，由此完成检测信号的实时采集和记录，而且无需使用电池。下面将参照图5a和5b来举例说明按照本发明的遥测装置在压力监测方面的应用过程。图5a是用于显示将按照本发明的遥测装置用于小鼠心血管压力监测时的系统示意图，如图5a中所示，可以将本发明的遥测装置埋植在小鼠腹部，心血管留置导管一端通过劲动脉插入小鼠心脏，一端与流体进口端导管相连，从而形成从小鼠心脏到本发明装置压力腔之间的压力通路，将心脏的压力信号传递给压力传感器，转化为电信号。压力传感器无线电路将该信号通过射频信号发送给蓝牙信号中继站，中继站再通过蓝牙信号与电脑终端实现通信，从而在终端上得到小鼠的左心室压和动脉血压信号。图5b是用于显示将按照本发明的遥测装置用于人体动脉血压监测时的系统示意图，如图5b中所示，此时采用外置式，压力腔进口端导管通过动脉插管与人体血液系统连通，将压力信号传递给本发明装置的压力传感器。压力传感器无线电路将该信号通过射频信号发送给蓝牙信号中继站，中继站再通过蓝牙信号与电脑终端实现通信，从而获取人体的动脉血压信息。针对一些无需考虑采样和药物灌注等用途的场所，按照本发明的便携式遥测装置还可以进一步简化其结构。例如，流道本体内部可以不加工形成出口端安装孔，流体腔仅经由过渡流道保持与进口端安装孔之间的流体连通；流道本体内部设置有由传感器和无线通信电路所组成的无线传感器单元。在流道本体外部，进口端导管的一端用于与遥测对象的压力源相连通，另外一端通过进口端连接管与流道本体的进口端安装孔配合连接。对于上述简化结构后的便携式生理参数遥测装置，其与简化前的主要区别在于不提供采样和药物灌注功能，而 其他方面的设计或改进，显而易见的是均可采用按照本发明第一和第二优选实施方式所提供的各种手段，因此在此不再赘述。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种兼备采样和药物灌注功能的便携式生理参数遥测装置，该装置包括流道本体(10)、无线传感器单元、进口端导管(5)和出口端导管(9)，其特征在于:所述流道本体(10)为通流结构，并在其两端分别设置有进口端安装孔(7)和出口端安装孔(15)，以及位于本体内部中部的流体腔(3)，该流体腔(3)的两端分别经由过渡流道(8)保持与进口端安装孔(7)和出口端安装孔(15)之间的流体连通； 所述无线传感器单元设置在流道本体(10 )内部并由传感器(I)和无线通信电路(4)所组成，用于对流体腔(3)内的流体状态进行检测，并通过无线射频方式与外部实现通讯； 所述进口端导管(5)的一端用于与遥测对象的流体源相连通，另外一端通过进口端连接管(6)与流道本体的进口端安装孔(7)配合连接； 所述出口端导管(9)的一端通过出口端连接管(16)与流道本体的出口端安装孔(15)配合连接，另外一端用于与三通阀相连。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体腔(3)为椭球形，且其进出口两端的内壁与对应过渡流道(8 )的内壁之间形成145度以上的钝角。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述流道本体(10)内部还包括流体状态传递窗口(2)和传感器安置槽(11):该流体状态传递窗口(2)位于流体腔(3)的下部，并与传感器(I)的敏感元件相接触；该传感器安置槽(11)位于流体状态传递窗口( 2 )的下部，并用于容纳无线传感器单元。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述流道本体(10)为双层板状结构，其中上层板状结构的内部用于形成所述进口端安装孔(7)、出口端安装孔(15)、过渡流道(8)、流体腔(3)及其流体状态传递窗口(2)，其下层板状结构的内部用于形成所述传感器安置槽(11)。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述遥测装置的整体外形尺寸为长20mm、宽14mm、高4.6mm ;所述进口端连接管(6)和出口端连接管(16)的外径为0.6mm、内径为0.4mm ;所述流体腔沿着高度方向的最大直径为2.8mm,其沿着从入口端到出口端方向的弧形壁面半径为6.7mm。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体腔(3)由半球形的上部和竖直轴向的圆柱形下部共同构成，其中上、下部的交界面位于过渡流道(8)的水平中心面位置，且流体腔进、出口端两端的内壁与对应过渡流道的内壁之间形成钝角。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述流道本体(10)的下部设置有用于容纳无线传感器单元的衬底(12)，并通过包覆层(13)将整个流道本体(10)和衬底(12)予以灌封保护。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述遥测装置的整体外形尺寸为直径10_14mm、高 3-6mm。
9.一种便携式生理参数遥测装置，该装置包括流道本体(10)、无线传感器单元和进口端导管(5)，其特征在于: 所述流道本体(10)为通流结构，并在其一端设置有进口端安装孔(7)，以及位于本体内部的流体腔(3 )，该流体腔(3 )经由过渡流道(8 )保持与进口端安装孔(7 )之间的流体连通；所述无线传感器单元设置在流道本体(10 )内部并由传感器(I)和无线通信电路(4)所组成，用于对流体腔(3)内的流体状态进行检测，并通过无线射频方式与外部实现通讯； 所述进口端导管(5)的一端用于与遥测对象的压力源相连通，另外一端通过进口端连接管(6)与流道本体的进口端安装孔(7)配合连接。
10.如权利要求1-9任意一项所述的装置，其特征在于，所述传感器(I)为压力传感器、血流量传感器、氧饱和度传感器或心电图传感器中的一种或其组合。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述压力传感器为压敏电阻式压力传感器，用于将所检测的压力信号转换为电信号；所述无线通信电路(4)为被动式RFID射频电路，用于从信号中续站接受能量，同时将电信号以射频方式发送给信号中续站，然后经由信号中续站传递给电脑终端。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，当用于动脉血压和左心室压测量时，所述进口端导管(5)的内径大于0.2_，其外径与穿刺动脉的内径相当，且导管的频率响应大于IOOHz。
13.如权利要求1-12任意一项所述的装置，其特征在于，该装置可与通信网络实现并网，以实现远程遥感监测。
14.如权利要求1-13任意一项所述的装置用于对实验室啮齿动物执行左心室血液压力参数监测、以及用于对包括动静脉血压、心脏的房室压、肾盂积水压、膀胱压、胸膜腔压、中耳压、脑积液压等流体压力执行遥感监测的用途。
全文摘要
本发明公开了一种兼备采样和药物灌注功能的便携式生理参数遥测装置，包括流道本体、无线传感器单元、进口端导管和出口端导管，其中流道本体为通流结构，并具备进出口端安装孔和位于本体中部的流体腔；无线传感器单元设置在本体内部，用于检测进入流体腔的流体状态并与外部无线通讯；进口端导管的一端与遥测对象的流体源相连通，另外一端与进口端安装孔配合连接；出口端导管的一端与出口端安装孔配合连接，另外一端与三通阀相连。本发明还公开了本发明的其他构造形式。通过本发明，能够有效避免气泡在装置内的滞留，并保证流体状态传递的稳定性及测压精确性；此外，还能够实现采样和药物灌注等功能，并具备体积小、重量轻、适用面广等优点。
文档编号A61B5/03GK103070677SQ20121059490
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者王青, 郭庭辉 申请人:王青