一种自动腹膜透析监测控制系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及医疗设备领域，具体涉及一种自动腹膜透析监测控制系统及其控制方法。


背景技术：

2.目前，治疗中末期肾脏病患者的三种主要手段主要有腹膜透析、血液透析和肾移植。由于肾源短缺导致肾移植的患者渐少，而各级血液透析中心的患者渐趋饱和，腹膜透析正被越来越多的患者所采用。
3.腹膜透析分为人工腹膜透析(capd)和自动腹膜透析(apd)，人工腹膜透析由患者手动实现透析操作，每天3-4次，每次约1小时，透析过程中需要患者手工操作，对患者生活和工作的影响很大，同时容易造成污染而使患者受到感染；自动腹膜透析采用自动腹膜透析机实现透析操作，需要配套的一次性无菌管路系统(即抛弃式管组)进行透析操作，可以在夜间患者睡眠过程中进行，大大的提高了患者的生活质量。
4.现有的自动腹膜透析仪必须配套一次性无菌管路使用的特点，需要严格的无菌操作，在此过程中，容易出现连接错误、感染等问题，同时每次使用还需要额外承担较高的一次性无菌管路耗材费用，增加了费用负担，降低患者生活质量。因此缺少一种自动腹膜透析监测及控制系统，既能高可靠性的辅助患者完成自动腹膜透析，又不会产生较高的耗材费用，减轻费用压力，提高医疗服务质量。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的问题是提供一种自动腹膜透析监测控制系统及其控制方法，能够安全可靠地辅助使用者完成自动腹膜透析，又不会产生较高的耗材费用，解决目前自动腹膜透析机配套一次性无菌管路价格较高的问题，减轻费用压力，提高生活质量。
6.实现本发明目的的技术方案为：
7.一种自动腹膜透析监测控制系统，包括透析液袋模块、动力驱动模块、加热模块、监测模块、控制模块和远程终端平台；
8.所述控制模块与动力驱动模块、加热模块、监测模块和远程终端平台相连接，并控制动力驱动模块、加热模块和检测模块的工作；
9.所述动力驱动模块还与透析液袋模块相连接，用于在控制模块的控制下控制透析液流向和流速，从而控制透析液袋；
10.所述加热模块用于加热加热袋透析液并实时检测其温度；
11.所述远程终端平台与控制模块之间实现双向数据传输，向控制模块发送控制命令，通过控制模块控制整个自动腹膜透析监测控制系统，并接收控制模块发来的数据。
12.所述透析液袋模块包括加热袋透析液、补充袋透析液、末袋透析液和透析回收废液袋；
13.所述加热袋透析液与加热模块相接触；
14.加热袋透析液、补充袋透析液、末袋透析液和透析回收废液袋分别与动力驱动模块相连接。
15.所述动力驱动模块包括蠕动泵、末袋管、补充袋管、加热袋管、废液袋管和腹腔管；
16.所述蠕动泵分别与末袋管、补充袋管、加热袋管、废液袋管和腹腔管相连接，且末袋管、补充袋管、加热袋管、废液袋管连接相应透析液袋；
17.所述蠕动泵在控制模块的控制下通过末袋管、补充袋管、加热袋管、废液袋管和腹腔管控制透析液流向和流速。
18.所述监测模块包括压力监测袋管、压力检测装置、气泡检测装置)、流量检测装置和压力监测袋、y型导管；
19.所述压力检测装置的一端控制模块相连接，另一端先后与压力监测袋和压力监测袋管相连接，压力监测袋管与腹腔管通过y型导管相连接，用于监测腹腔实时压力；
20.所述气泡检测装置、流量检测装置分别设置在腹腔管上，并与控制模块相连接，用于实时监测腹腔管内有无气泡和实时流量数据。
21.进一步的，所述加热模块包括加热装置和温度传感器；
22.所述加热装置与控制模块相连接，在控制模块的控制下对加热袋透析液进行加热，温度传感器设置在加热装置上，并实时检测加热袋透析液的温度。
23.进一步的，所述蠕动泵为多通道蠕动泵或多个单通道蠕动泵。
24.一种自动腹膜透析监测控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
25.步骤1、控制模块控制加热模块对加热袋透析液进行加热，直至加热袋透析液达到设定温度；
26.步骤2、控制模块控制动力驱动模块工作，蠕动泵打开，并将各个袋管中的空气排空，此时监测模块检测腹腔管中是否存在气泡，若存在气泡，则继续排空空气，若没有气泡，则判断系统完成排气，并执行步骤3；
27.步骤3、开始引流，控制模块通过动力驱动模块中蠕动泵的工作控制加热袋透析液先后经过加热袋管、腹腔管进入腹腔后，再通过腹腔管废液袋管进入透析回收废液袋，在此过程中，气泡检测装置和流量检测装置一直进行不间断的流量和气泡监测；
28.步骤4、控制模块通过流量检测装置的数据判断流量是否达到设定值，若达到设定值，则通过动力驱动模块控制补充袋透析液通过蠕动泵补充至加热袋透析液，并进行加热，加热达到设定温度值后，控制模块通过动力驱动模块中蠕动泵的工作控制加热袋透析液先后经过加热袋管、腹腔管进入腹腔后，再通过腹腔管废液袋管进入透析回收废液袋，在此过程中，气泡检测装置和流量检测装置一直进行不间断的流量和气泡监测；
29.步骤5、控制模块根据远程终端平台设定的引流周期，判断引流次数是否达到设定值，若未达到设定值，则返回步骤3，否则执行步骤6；
30.步骤6、完成引流后，控制模块根据远程终端平台发送的信息判定是否有末袋注入，若有末袋注入，则给加热袋透析液补充液体，补充结束后，加热至透析液温度达到设定值，进入末袋注入阶段，在末袋注入过程中，控制模块实时监测气泡检测装置和流量检测装置传来的气泡、注入量数据，判断末袋注入流量是否达到设定值，直至达到设定值，结束步骤。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
32.(1)本发明的自动腹膜透析监测控制系统使用蠕动泵非接触方式驱动透析液流动，可以解决市面上现有自动腹膜透析设备接触式驱动原理的弊端，避免了使用过程中连接错误、造成恶劣感染等问题，同时采用高精度蠕动泵实现透析液定量、定速、定时控制，解决了重力式自动腹膜透析机测量精度低，气压驱动式自动腹膜透析机结构复杂、鲁棒性差的缺陷。
33.(2)本发明的自动腹膜透析监测控制系统只需要少量透析液管路之间的转换接头，克服了市面上现有自动腹膜透析设备必须配套一次性无菌管路使用造成花费增加的弊端，可以减轻费用压力，提高服务质量。
34.(3)本发明的自动腹膜透析监测控制系统考虑到腹腔受压敏感度的问题，可以监测腹腔实时压力，提高治疗效果。
35.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
附图说明
36.图1为本发明的自动腹膜透析监测控制系统框图。
37.图2为本发明的自动腹膜透析监测控制系统局部结构示意图。
38.图3为本发明的自动腹膜透析监测控制系统信息流示意图。
39.图4为本发明的自动腹膜透析监测控制方法的流程示意图。
具体实施方式
40.一种自动腹膜透析监测控制系统，包括透析液袋模块、动力驱动模块、加热模块、监测模块、控制模块和远程终端平台；
41.所述控制模块与动力驱动模块、加热模块、监测模块和远程终端平台相连接，并控制动力驱动模块、加热模块和检测模块的工作；
42.所述动力驱动模块还与透析液袋模块相连接，用于在控制模块的控制下控制透析液流向和流速，从而控制透析液袋；
43.所述加热模块用于加热加热袋透析液并实时检测其温度；
44.所述远程终端平台与控制模块之间实现双向数据传输，向控制模块发送控制命令，通过控制模块控制整个自动腹膜透析监测控制系统，并接收控制模块发来的数据。
45.所述透析液袋模块包括加热袋透析液1、补充袋透析液2、末袋透析液3和透析回收废液袋8；
46.所述加热袋透析液1与加热模块相接触；
47.加热袋透析液1、补充袋透析液2、末袋透析液3和透析回收废液袋8分别与动力驱动模块相连接。
48.所述动力驱动模块包括蠕动泵4、末袋管5、补充袋管6、加热袋管7、废液袋管11和腹腔管14；
49.所述蠕动泵4分别与末袋管5、补充袋管6、加热袋管7、废液袋管11和腹腔管14相连接，且末袋管5、补充袋管6、加热袋管7、废液袋管11连接相应透析液袋；
50.蠕动泵4通过蠕动泵短管与各液袋管相连接。
51.所述蠕动泵4在控制模块的控制下通过末袋管5、补充袋管6、加热袋管7、废液袋管
11和腹腔管14控制透析液流向和流速。
52.所述监测模块包括压力监测袋管9、压力检测装置10、气泡检测装置12、流量检测装置13和压力监测袋16、y型导管28；
53.所述压力检测装置10的一端控制模块相连接，另一端先后与压力监测袋16和压力监测袋管9相连接，压力监测袋管9与腹腔管14通过y型导管28相连接，用于监测腹腔实时压力；
54.使用时要求压力监测袋16和腹腔尽量保持在同一高度。
55.所述气泡检测装置12、流量检测装置13分别设置在腹腔管14上，并与控制模块相连接，用于实时监测腹腔管14内有无气泡和实时流量数据。
56.进一步的，所述加热模块包括加热装置17和温度传感器27；
57.所述加热装置17与控制模块相连接，在控制模块的控制下对加热袋透析液1进行加热，温度传感器27设置在加热装置17上，并实时检测加热袋透析液1的温度。
58.进一步的，所述蠕动泵4为多通道蠕动泵或多个单通道蠕动泵。
59.所述控制模块包括由单片机或其它处理器和无线(有线)通信装置组成；
60.其中处理器24与蠕动泵4连接，控制蠕动泵4的启停和透析液袋管中透析液的流向和流速，实现患者的腹透治疗；处理器24与流量检测装置13连接，实现流量监测的控制和采集到流量数据的处理；处理器24与气泡检测装置12连接，实现气泡监测的控制和采集到气泡数据的处理；处理器24与压力检测装置10连接，实现压力检测的控制和采集到腹腔压力数据的处理；处理器24与无线(有线)通信装置连接，实现处理器处理后的流量数据、气泡数据、压力数据、设备的运行状态等信息的传输，发送给远程终端平台25。
61.所述远程终端平台25由智能手机和/或手持式终端组成，两者间进行双向无线数据传输；患者通过所述远程控制软件可以向控制模块发送控制命令，控制模块中的无线通信装置接收远程终端发来的控制信息并传输给处理器，处理器根据远程控制命令操控自动腹膜透析监测及控制系统；远程终端平台实时接收无线通信装置发来的流量数据、气泡数据、压力数据和设备的运行状态等信息，并在远程控制软件上进行数据储存和显示。
62.本发明的系统使用时，新鲜的透析液从加热袋透析液1经过加热袋管7、蠕动泵4、气泡检测装置12、流量检测装置13、患者腹腔管14，注入腹腔，留置一段时间进行物质的交换后，再将腹腔内的留置液体经过患者腹腔管14、流量检测装置13、气泡检测装置12、蠕动泵4、废液袋管11，进入透析回收废液袋8；当第一个周期快结束时，新鲜的透析液会从补充袋透析液2经过补充袋管6、蠕动泵4、给加热袋透析液1补充透析液，开始第二个周期，依次循环执行正常的治疗过程，直至末袋透析液2变空。
63.当进行末袋周期时，新鲜的透析液会从末袋透析液3经过末袋管5、蠕动泵4、给加热袋透析液1补充透析液，开始末袋周期，直至末袋透析液3变空。
64.一种自动腹膜透析监测控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
65.步骤1、控制模块控制加热模块对加热袋透析液进行加热，直至加热袋透析液达到设定温度；
66.步骤2、控制模块控制动力驱动模块工作，蠕动泵打开，并将各个袋管中的空气排空，此时监测模块检测腹腔管中是否存在气泡，若存在气泡，则继续排空空气，若没有气泡，则判断系统完成排气，并执行步骤3；
67.步骤3、开始引流，控制模块通过动力驱动模块中蠕动泵的工作控制加热袋透析液先后经过加热袋管、腹腔管进入腹腔后，再通过腹腔管废液袋管进入透析回收废液袋，在此过程中，气泡检测装置和流量检测装置一直进行不间断的流量和气泡监测；
68.步骤4、控制模块通过流量检测装置的数据判断流量是否达到设定值，若达到设定值，则通过动力驱动模块控制补充袋透析液通过蠕动泵补充至加热袋透析液，并进行加热，加热达到设定温度值后，控制模块通过动力驱动模块中蠕动泵的工作控制加热袋透析液先后经过加热袋管、腹腔管进入腹腔后，再通过腹腔管废液袋管进入透析回收废液袋，在此过程中，气泡检测装置和流量检测装置一直进行不间断的流量和气泡监测；
69.步骤5、控制模块根据远程终端平台设定的引流周期，判断引流次数是否达到设定值，若未达到设定值，则返回步骤3，否则执行步骤6；
70.步骤6、完成引流后，控制模块根据远程终端平台发送的信息判定是否有末袋注入，若有末袋注入，则给加热袋透析液补充液体，补充结束后，加热至透析液温度达到设定值，进入末袋注入阶段，在末袋注入过程中，控制模块实时监测气泡检测装置和流量检测装置传来的气泡、注入量数据，判断末袋注入流量是否达到设定值，直至达到设定值，结束步骤。
71.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
72.实施例
73.结合图1和图2，一种自动腹膜透析监测控制系统，包括透析液袋模块、动力驱动模块、加热模块、监测模块、控制模块和远程终端平台；
74.所述控制模块与动力驱动模块、加热模块、监测模块和远程终端平台相连接，并控制动力驱动模块、加热模块和检测模块的工作；
75.所述动力驱动模块还与透析液袋模块相连接，用于在控制模块的控制下控制透析液流向和流速，从而控制透析液袋；
76.所述加热模块用于加热加热袋透析液并实时检测其温度；
77.所述远程终端平台与控制模块之间实现双向数据传输，向控制模块发送控制命令，通过控制模块控制整个自动腹膜透析监测控制系统，并接收控制模块发来的数据。
78.所述透析液袋模块包括加热袋透析液1、补充袋透析液2、末袋透析液3和透析回收废液袋8；
79.所述加热袋透析液1与加热模块相接触；
80.加热袋透析液1、补充袋透析液2、末袋透析液3和透析回收废液袋8分别与动力驱动模块相连接。
81.所述动力驱动模块包括蠕动泵4、末袋管5、补充袋管6、加热袋管7、废液袋管11和腹腔管14；
82.所述蠕动泵4分别与末袋管5、补充袋管6、加热袋管7、废液袋管11和腹腔管14相连接，且末袋管5、补充袋管6、加热袋管7、废液袋管11连接相应透析液袋；
83.蠕动泵4通过蠕动泵短管与各液袋管相连接。
84.所述蠕动泵4在控制模块的控制下通过末袋管5、补充袋管6、加热袋管7、废液袋管11和腹腔管14控制透析液流向和流速。
85.所述监测模块包括压力监测袋管9、压力检测装置10、气泡检测装置12、流量检测
装置13和压力监测袋16、y型导管28；
86.所述压力检测装置10的一端控制模块相连接，另一端先后与压力监测袋16和压力监测袋管9相连接，压力监测袋管9与腹腔管14通过y型导管28相连接，用于监测腹腔实时压力；
87.使用时要求压力监测袋16和腹腔尽量保持在同一高度。
88.所述气泡检测装置12、流量检测装置13分别设置在腹腔管14上，并与控制模块相连接，用于实时监测腹腔管14内有无气泡和实时流量数据。
89.进一步的，所述加热模块包括加热装置17和温度传感器27；
90.所述加热装置17与控制模块相连接，在控制模块的控制下对加热袋透析液1进行加热，温度传感器27设置在加热装置17上，并实时检测加热袋透析液1的温度。
91.进一步的，所述蠕动泵4为多通道蠕动泵或多个单通道蠕动泵。
92.所述控制模块包括由单片机或其它处理器和无线(有线)通信装置组成；
93.结合图3，其中处理器24与蠕动泵4连接，控制蠕动泵4的启停和透析液袋管中透析液的流向和流速，实现患者的腹透治疗；处理器24与流量检测装置13连接，实现流量监测的控制和采集到流量数据的处理；处理器24与气泡检测装置12连接，实现气泡监测的控制和采集到气泡数据的处理；处理器24与压力检测装置10连接，实现压力检测的控制和采集到腹腔压力数据的处理；处理器24与无线(有线)通信装置连接，实现处理器处理后的流量数据、气泡数据、压力数据、设备的运行状态等信息的传输，发送给远程终端平台25。
94.所述远程终端平台25由智能手机和/或手持式终端组成，两者间进行双向无线数据传输；患者通过所述远程控制软件可以向控制模块发送控制命令，控制模块中的无线通信装置接收远程终端发来的控制信息并传输给处理器，处理器根据远程控制命令操控自动腹膜透析监测及控制系统；远程终端平台实时接收无线通信装置发来的流量数据、气泡数据、压力数据和设备的运行状态等信息，并在远程控制软件上进行数据储存和显示。
95.本发明的系统使用时，新鲜的透析液从加热袋透析液1经过加热袋管7、蠕动泵4、气泡检测装置12、流量检测装置13、患者腹腔管14，注入腹腔，留置一段时间进行物质的交换后，再将腹腔内的留置液体经过患者腹腔管14、流量检测装置13、气泡检测装置12、蠕动泵4、废液袋管11，进入透析回收废液袋8；当第一个周期快结束时，新鲜的透析液会从补充袋透析液2经过补充袋管6、蠕动泵4、给加热袋透析液1补充透析液，开始第二个周期，依次循环执行正常的治疗过程，直至末袋透析液2变空。
96.当进行末袋周期时，新鲜的透析液会从末袋透析液3经过末袋管5、蠕动泵4、给加热袋透析液1补充透析液，开始末袋周期，直至末袋透析液3变空。
97.结合图4，一种自动腹膜透析监测控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
98.步骤1、控制模块控制加热模块对加热袋透析液进行加热，直至加热袋透析液达到设定温度；
99.步骤2、控制模块控制动力驱动模块工作，蠕动泵打开，并将各个袋管中的空气排空，此时监测模块检测腹腔管中是否存在气泡，若存在气泡，则继续排空空气，若没有气泡，则判断系统完成排气，并执行步骤3；
100.步骤3、开始引流，控制模块通过动力驱动模块中蠕动泵的工作控制加热袋透析液先后经过加热袋管、腹腔管进入腹腔后，再通过腹腔管废液袋管进入透析回收废液袋，在此
过程中，气泡检测装置和流量检测装置一直进行不间断的流量和气泡监测；
101.步骤4、控制模块通过流量检测装置的数据判断流量是否达到设定值，若达到设定值，则通过动力驱动模块控制补充袋透析液通过蠕动泵补充至加热袋透析液，并进行加热，加热达到设定温度值后，控制模块通过动力驱动模块中蠕动泵的工作控制加热袋透析液先后经过加热袋管、腹腔管进入腹腔后，再通过腹腔管废液袋管进入透析回收废液袋，在此过程中，气泡检测装置和流量检测装置一直进行不间断的流量和气泡监测；
102.步骤5、控制模块根据远程终端平台设定的引流周期，判断引流次数是否达到设定值，若未达到设定值，则返回步骤3，否则执行步骤6；
103.步骤6、完成引流后，控制模块根据远程终端平台发送的信息判定是否有末袋注入，若有末袋注入，则给加热袋透析液补充液体，补充结束后，加热至透析液温度达到设定值，进入末袋注入阶段，在末袋注入过程中，控制模块实时监测气泡检测装置和流量检测装置传来的气泡、注入量数据，判断末袋注入流量是否达到设定值，直至达到设定值，结束步骤。
104.可以看出，本发明的自动腹膜透析监测控制系统及其控制方法中使用蠕动泵非接触方式驱动透析液流动，可透析液定量、定速、定时控制，操作方便，鲁棒性高，且克服了市面上现有自动腹膜透析设备必须配套一次性无菌管路使用造成花费增加的弊端，可以减轻费用压力，
105.此外，本发明的技术方案还考虑到腹腔受压敏感度的问题，可以监测腹腔实时压力，提高治疗效果。