一种监测主机及心肺转流系统的制作方法

本发明涉及用于体外生命支持的医疗器械领域，尤其涉及一种监测主机及心肺转流系统。

背景技术：

心肺转流系统，又称体外膜式氧合(extracorporealmembraneoxygenation，ecmo)，为一种可经皮置入的机械循环辅助技术。心肺转流系统通常由主机、泵头和膜式氧合器三个部分构成。主机对心肺转流系统的运行进行控制和监测，泵头用于使体内外的血液进行循环，膜式氧合器用于提供氧气并交换体内排出的血液内的二氧化碳。心肺转流系统主要引流患者体内的静脉血液至体外，经过膜式氧合器氧合并排除血液中的二氧化碳后的血液回输患者体内。根据血液回输的途径不同，心肺转流系统主要有静脉到静脉(venovenousecmo，vv-ecmo)和静脉到动脉(venous-arterialecmo，va-ecmo)两种形式，前者仅具有呼吸辅助作用，而后者同时具有循环和呼吸辅助作用。

由于心肺转流系统通常用于病人急救及医院间病人转运，但心肺转流系统的主机重量大于10公斤，主机内的电源能不需连接市电使用，但其独立工作时间较短，导致心肺转流系统的携带性不佳。当然也能选择不使用主机，直接通过电池直接供电给泵头，泵头直接驱动膜式氧合器运转，但在此模式下，因没有主机而无法侦测从体内排出的血液的流量及气泡，反而带来安全隐患。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种监测主机及心肺转流系统，以解决心肺转流系统于无稳定电源下的使用时间不长的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，提供了一种监测主机，其包括控制模块、电源模块及传感模块，该电源模块及该传感模块分别与该控制模块电性连接，该电源模块供应电源至该控制模块及该传感模块，该传感模块监测该血液的状态，并产生传感信号，且传输该传感信号至该控制模块，该控制模块处理该传感信号，并根据该传感信号获得该血液的状态数据，该电源模块包括直流电接口及电池中至少一者。

第二方面，提供了一种心肺转流系统，包括如上述的监测主机、泵及膜式氧合器，该监测主机电性连接该泵，该泵通过管路连接该膜式氧合器，该泵及该膜式氧合器分别通过医用插管与体内血管连接，当体内血管的血液通过该泵及该膜式氧合器进行循环时，该监测主机监测该血液的状态。

在本发明实施例中，本发明的心肺转流系统的监测主机的电源模块使用车载的直流电源及内建电池的直流电源，如此本发明的心肺转流系统能于无稳定电源的状态下使用及能延长于无稳定电源的状态下的使用时间。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，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。在附图中：

图1是本发明第一实施例的心肺转流系统的框图；

图2是本发明第一实施例的监测主机的框图；

图3是本发明第一实施例的监测主机的另一框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其是本发明第一实施例的心肺转流系统的框图；如图所示，本实施例提供一种心肺转流系统1，心肺转流系统1包括监测主机10、泵12及膜式氧合器13。监测主机10连接泵12，泵12连接膜式氧合器13。本实施例的心肺转流系统1于运作时，先将两个医用插管分别插于人体内的心脏或肺的血管，两个医用插管的一者作为血液输出端，其另一者作为血液输入端。泵12连接作为血液输出端的医用插管，作为血液输出端的医用插管通常插于静脉血管。膜式氧合器13连接作为液体输入端的医用插管，作为液体输入端的医用插管通常插于静脉血管或动脉血管。泵12与膜式氧合器13之间通过管路连接。监测主机10驱动泵12运作，作为血液输出端的医用插管输出体内静脉血液，体内静脉血液流经泵12并流入膜式氧合器13，膜式氧合器13对体内静脉血液进行氧合并排出体内静脉血液中的二氧化碳。膜式氧合器13输出经氧合的血液，经氧合的血液从作为血液输入端的医用插管输入静脉血管或动脉血管，如此人体的心脏或肺、泵12与膜式氧合器13形成循环，当泵12持续运作时，心脏或肺内的静脉血液排出，再由膜式氧合器13对静脉血液进行氧合，最后经氧合的血液输至心脏或肺。监测主机10于血液循环过程中监测血液的状态，血液的状态如血液的流量、气泡量、温度、压力或血氧饱和度等。

请一并参阅图2及图3，其是本发明第一实施例的监测主机的框图；如图所示，监测主机10包括控制模块101、电源模块102及传感模块103。电源模块102及传感模块103分别电性连接控制模块101。控制模块101包括第一处理器1011、电源转换电路1012及传感信号转换电路1013，电源转换电路1012及传感信号产生电路1013分别电性连接第一处理器1011，电源转换电路1012电性连接电源模块102，用于调整电源模块102所输入电源信号的电压或电流形式，经调整的电源信号供应至第一处理器1011。电源转换电路1012包括整流电路10121和变压电路10122中至少一者，其主要依据电源模块102所供应的电源信号的来源而定，电源模块102所提供的电源信号包括市电的交流电源信号、车载的直流电源信号及电池的直流电源信号中至少一者，若电源模块102所提供的电源信号的来源有多种时，电源转换电路1012还包括电源选择电路10123，电源选择电路10123电性连接整流电路10121和变压电路10122中至少一者的电源输出端，以切换电源信号的来源。

具体应用，电源模块102能提供上述三种电源，其包括交流电接口1021、直流电接口1022及电池1023，交流电接口1021用以连接外部的市电，直流电接口1022用以连接车载电源或其他外部直流电源。与本实施例的电源模块102电性连接的电源转换电路1012包括整流电路10121、两个变压电路10122和电源选择电路10123，整流电路10121的电源输入端电性连接交流电接口1021，整流电路10121的电源输出端电性连接电源选择电路10123。两个变压电路10122的电源输入端分别电性连接直流电接口1022及电池1023，两个变压电路10122的电源输出端分别电性连接电源选择电路10123。电源选择电路10123电性连接第一处理器1011，电源选择电路10123使用电源开关实现。

当电源模块102提供交流电源信号时，电源选择电路10123使交流电接口1021、整流电路10121与第一处理器1011形成通路。此时交流电接口1021连接外部的市电，市电的交流电源信号通过交流电接口1021进入整流电路10121，整流电路10121转换交流电源信号为适合第一处理器1011使用的直流电源信号，直流电源信号通过电源选择电路10123传输至第一处理器1011，使第一处理器1011开始运作。

当电源模块102提供直流电源信号时，电源选择电路10123使直流电接口1022、与直流电接口1022电性连接的变压电路10122与第一处理器1011形成通路，其中直流电接口1022连接外部的车载电源；或者电源选择电路10123使电池1023、与电池1023电性连接的变压电路10122与第一处理器1011形成通路。车载电源通过直流电接口1021或电池1023所提供的直流电源信号进入变压电路10122，变压电路10122调整直流电源信号的电压为适合第一处理器1011使用的直流电源信号的电压，经调整的直流电源信号通过电源选择电路10123传输至第一处理器1011，使第一处理器1011开始运作。电源选择电路10123的电源输出端还提供直流电源至监测主机10内的其他模块，使其他模块能正常运作。

传感信号转换电路1013电性连接传感模块103，用于接收传感模块103所传送的传感信号；还能转换传感信号的格式，使经转换的传感信号的格式符合第一处理器1011的处理格式；还进一步能处理经转换的传感信号，并传送经处理的传感信号至第一处理器1011。传感信号转换电路1013包括模拟数字转换电路10131及数据转换接口10132中至少一者，其主要根据传感模块103所产生的传感信号的格式而定，若传感模块103所产生的传感信号为数字信号时，则传感信号需通过模拟数字转换电路10131进行转换。若传感模块103所产生的传感信号为模拟信号时，传感信号通过数据转换接口10132传输即可。传感信号转换电路1013还包括第二处理器10133，第二处理器10133电性连接模拟数字转换电路10131及数据转换接口10132中至少一者，用以预处理传感信号或经转换的传感信号。第二处理器10133电性连接第一处理器1011，并将预处理的传感信号传输至第一处理器1011。第二处理器10133对传感信号预处理能减轻第一处理器1011的运算，进而提升第一处理器1011的效率。传感模块103内的传感器能选自流量传感器1030、温度传感器1031、压力传感器1032及血氧饱和度传感器1033中至少一者，可增加主要的传感器(例如：流量传感器1030)，减少辅助的传感器(例如：温度传感器1031、压力传感器1032、血氧饱和度传感器1033)。

具体应用，传感模块103包括流量传感器1030、温度传感器1031、压力传感器1032及血氧饱和度传感器1033，温度传感器1031及压力传感器1032所产生的传感信号为数字信号，流量传感器1030及血氧饱和度传感器1033所产生的传感信号为模拟信号。与本实施的传感模块103电性连接的传感信号转换电路1013包括两个模拟数字转换电路10131、两个数据转换接口10132和第二处理器10133，两个模拟数字转换电路10131分别电性连接温度传感器1031和压力传感器1032，两个数据转换接口10132分别电性连接流量传感器1031及血氧饱和度传感器1033，第二处理器10133电性连接第一处理器1011。流量传感器1030、温度传感器1031、压力传感器1032及血氧饱和度传感器1033分别侦测由患者体内输出的血液的流量、温度、压力及血氧饱和度，并产生流量传感信号、温度传感信号、压力传感信号及血氧饱和度传感信号，温度传感信号及压力传感信号为模拟信号，其分别通过与温度传感器1031及压力传感器1032电性连接的模拟数字转换电路10131转换成数字信号，经转换的温度传感信号及压力传感信号传送至第二处理器10133。流量传感信号及血氧饱和度传感信号为模拟信号，流量传感信号及血氧饱和度传感信号分别直接通过数据转换接口10132传输至第二处理器10133。第二处理器10133预处理经转换的流量传感信号、温度传感信号及压力传感信号与血氧饱和度传感信号，并将预处理的流量传感信号、温度传感信号、压力传感信号与血氧饱和度传感信号传送至第一处理器1011。

更近一步地，监测主机10还包括显示模块104、输入模块105及储存模块106，显示模块104、输入模块105及储存模块106分别与第一处理器1011电性连接，第一处理器1011处理传感信号后会获得血液的状态数据，同时产生显示信号，并传输显示信号至显示模块104，显示模块104根据显示信号显示血液的状态数据，以利于使用者监测患者的身体状态。输入模块105可为按键或旋钮，通过输入模块105的输入于第一处理器1011调整或设定监测参数，监测参数可为血液的状态数据的监测门槛值，第一处理器1011根据监测参数判断血液的状态数据是否超过监测门槛值，若血液的状态数据超过监测门槛值时，第一处理器1011发出警示信号至显示模块104，显示模块104根据警示信号显示警示信息。储存模块106储存血液的状态数据，储存模块106可为内部存储器或外部存储器，内部存储器包括闪存记忆体、唯读记忆体或随机存取记忆体，外部存储器包括软磁盘、硬磁盘或固态硬盘。

本实施例的心肺转流系统1于使用时，监测主机10的电源模块102所提供的电源可为外部的交流电源、外部的直流电源或电池1023。本实施例的电源模块102使用外部的直流电源，外部的直流电源与电源模块102中与变压电路10122电性连接的直流电接口1022电性连接，直流电源信号通过变压电路10122调整其电压，经调整的直流电源信号传输至监测主机10携带式第一处理器1011、传感模块103的流量传感器1030、温度传感器1031、压力传感器1032、血氧饱和度传感器1033、第二处理器10133与显示模块104，使监测主机10的各模块能正常运作。

监测主机10内未设有电机模块，避免监测主机10的重量增加，所以监测主机10需搭配内建电机模块的泵12进行使用。第一处理器1011先产生电机控制信号，并传送电机控制信号至泵12，泵12根据电机控制信号开始运作。泵12开始运作后，引流体内的静脉血液通过膜式氧合器13氧合，膜式氧合器13输入经氧合的血液至患者体内的静脉血管或动脉血管。于血液循环的过程中，传感模块103的流量传感器1030、温度传感器1031、压力传感器1032、血氧饱和度传感器1033分别侦测血液的流量、温度、压力与血氧饱和度，并分别产生流量传感信号、温度传感信号、压力传感信号及血氧饱和度传感信号，且传送流量传感信号、温度传感信号、压力传感信号及血氧饱和度传感信号至第二处理器10133，第二处理器10133预处理流量传感信号、温度传感信号、压力传感信号及血氧饱和度传感信号，第二处理器10133传输预处理的流量传感信号、温度传感信号、压力传感信号及血氧饱和度传感信号至第一处理器1011，第一处理器1011根据预处理的流量传感信号、温度传感信号、压力传感信号及血氧饱和度传感信号得知目前血液的流量、温度、压力及血氧饱和度等血液的状态数据。使用者能通过输入模块105先于第一处理器1011内先设定流量、温度、压力及血氧饱和度的监测门槛值，携带式处理器111判断血液流量、温度、压力及血氧饱和度中至少一者是否超过对应的监测门槛值，若判断血液流量、温度、压力及血氧饱和度中至少一者超过监测门槛值时，第一处理器1011产生警示信号，并传送警示信号至显示模块104，显示模块104根据警示信号显示警示信息，使用者能通过警示信息作其他的医疗措施。

综上所述，本发明提供一种监测主机及心肺转流系统，监测主机的电源模块能使用市电的交流电源，也能使用车载的直流电源，还能使用内建电池的直流电源，所以监测主机能于没有稳定电源的状态下使用，于没有稳定电源的状态下交叉使用车载的直流电源及内建电池的直流电源，以延长监测主机于没有稳定电源的状态下的工作时间。

需要说明的是，在本文中，术语″包括″、″包含″或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句″包括一个......″限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。