一种恒温恒压带排烟功能的气腹机的制作方法-j9九游会真人

1.本实用新型涉及一种恒温恒压带排烟功能的气腹机。


背景技术：

2.在微创手术从诞生到现在蓬勃发展的几十年间，各类腔镜系统在医学领域得到了广泛的应用，腔内微创外科手术具有创伤小，患者痛苦小，术后恢复快等优点，因此，近年来在我国各级医院迅速普及，在进行各类腹腔镜手术时，必须要建立手术空间，腔内需要灌注气体，以便于有良好的视野和利于器械操作，目前，co2气体是建立和维持气腹所选用的主要气体，气腹机是腔镜手术中创建和维持气腹必不可少的设备，从某种意义上讲，正是有了气腹设备，才有了真正意义上的腔镜外科手术，气腹机是腔镜系统中的一种辅助设备，其作用是给患者的手术区域注入二氧化碳气体，以拓展气腹空间来保持良好的手术视野，市面上有不少气腹机仅有建立气腹的功能，由于大多数的气腹系统结构相对简单，其保持气腹平衡的能力不是很理想，甚至某些场合并不能很好地维持气腹。
3.腹腔镜手术是一门新发展起来的微创手术，具有手术创口小、对患者伤害低的优点，气腹机是腹腔镜手术中必备的医疗器械之一，用于将co2气体输入患者腹腔并维持一定的压力，为主刀医师提供良好的视野和足够大的操作空间，气腹机的核心是输出稳定受控制的气流，换言之就是实现腹腔恒压稳定，减少脉冲气流对腹腔产生的冲击。
4.由于气腹机输送的co2气体的温度通常低于人体温度，当大流量的co2气体输入患者腹腔时会大量的吸收人体的热量，引起手术患者在手术过程中的不适感，并增加诱发寒战、手术切口感染的概率，导致患者术后康复过程较长，增加患者痛苦，同时，低于人体温度的co2气体在进入腹腔时，会造成水蒸气液化凝结在腹腔镜的镜头上，影响主刀医师的手术视野，使得主刀医师不得不时常将所述镜头拔出去除水雾，造成手术时间延长。
5.清晰的手术视野是腹腔镜手术安全的关键，但腹腔镜手术中使用单极电刀、超声刀、血管结扎术等仪器或多或少会产生烟雾，烟雾不但妨碍手术顺利进行，影响手术视野，还延长手术时间，手术中使用电外科设备的过程中不可避免的会产生不同程度的烟雾、气凝雾及各种有害气体如苯、丙烯腈、氰化氢、c0，这些有害气体是多方面的，现有研究己证实手术烟雾可对手术室工作人员带来急性与慢性刺激、致癌致畸、呼吸道感染和心理行为不良影响。
6.普通气腹机系统结构相对简单，气体流量精度不够，脉冲式充气，其保持气腹平衡的能力不是很理想，甚至某些漏气并不能很好地维持气腹；气腹机气体加热利用普通加热丝对气体加热，热效率低，温度控制不稳；气腹机无排烟功能，需要从穿刺套管孔持续排气排烟，存在快速持续排气排烟影响腹腔镜气腹压力的问题；而慢速持续排气排烟又效率低下，排烟效果不佳；人工操作不便，且无法智能调节排烟强度；直接通过穿刺套管排烟至手术环境，未经过烟雾过滤，烟雾和有害气体会在一定程度影响病人和医护人员的健康。
7.针对以上问题，一种恒温恒压带排烟气腹机技术方案应运而生，随着现代医学的飞速发展和临床医学对设备要求的提高，将以此技术来填补新兴市场的空缺。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的旨在提供一种恒温恒压带排烟功能的气腹机，克服现有技术中的不足，有效改善手术环境，确保手术进行顺利，节省手术时间，提高手术效率，避免有害烟雾排放对患者和医务人员的负面影响。
9.为实现上述目的，本实用新型的恒温恒压带排烟功能的气腹机，包括机体、加热模块、过滤模块、触摸液晶屏，所述机体设为矩形体，机体设置在移动机架上，机体内部设置容置空间，容置空间内设置电源模块、控制模块、供气模块、排烟模块，所述控制模块设为主控板，主控板为单片机，单片机与电源模块电连接，所述供气模块的减压阀进气口通过管路与机体外部co2气瓶连接，气体缓冲器出气口通过管路与机体界面出气口连接，机体外部的高效过滤器进气口与机体界面出气口连接，高效过滤器出气口与手术充气口连接，所述加热模块通过气体加热器的硅胶套管套在高效过滤器出气口与手术充气口之间的供气管路上与供气系统连为一体；所述排烟模块包括隔膜泵、电流变送器、夹管阀、第四压力传感器，隔膜泵、电流变送器、夹管阀、第四压力传感器分别通过数据线与主控板电连接并信号连通；所述过滤模块包括管路、负压瓶和高效过滤器，所述过滤模块通过夹管阀夹住穿刺套管出气口和第一负压瓶进气口之间的第一排烟软管与机体连为一体，形成恒温恒压带排烟功能的气腹机。
10.所述供气模块包括减压阀、压力开关、稳压阀、开关阀、流量计、比例阀、泄气阀、安全阀、压力传感器、气体缓冲器、高效过滤器、气体加热器、温度传感器，所述减压阀进气口通过管路与机体外部co2气瓶连接，所述压力开关的进气口与减压阀的一个出气口连接，且所述压力开关通过数据线与主控板电连接并信号连通，所述稳压阀的进气口与减压阀的另一个出气口连接，所述开关阀的进气口与稳压阀的出气口连接，且开关阀通过数据线与主控板电连接并信号连通，所述流量计进气口与开关阀的出气口连接，且流量计通过数据线与主控板电连接并信号连通，所述比例阀进气口与流量计的出气口连接，且比例阀通过数据线与主控板电连接并信号连通，比例阀的出气口通过管路连接三通，三通的一个接口与泄压阀的进气口连接，且泄压阀通过数据线与主控板电连接并信号连通，三通的另一个接口通过管路与另一个三通连接，该三通的一个接口与安全阀的进气口连接，该三通的另一个接口与气体缓冲器的进气口连接，气体缓冲器的出气口通过管路与机体界面出气口连接，机体外部的高效过滤器进气口与机体界面出气口连接，高效过滤器的出气口与手术充气口连接。
11.所述供气模块设置三个压力传感器，第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器通过气管与比例阀之后的供气管路并联，且三个压力传感器分别通过数据线与主控板电连接并信号连通。
12.所述加热模块包括气体加热器、温度传感器，气体加热器由硅胶套管和加热丝构成，加热丝置入硅胶套管内，温度传感器也置入硅胶套管内，硅胶套管套在手术充气口与高效过滤器之间的供气管路上，且气体加热器和温度传感器分别通过数据线与主控板电连接并信号连通。
13.所述排烟模块包括隔膜泵、电流变送器、夹管阀、第四压力传感器，隔膜泵、电流变送器、夹管阀、第四压力传感器分别通过数据线与主控板电连接并信号连通；所述第四压力传感器设置在主控板上，第四压力传感器通过气管与置入机体内的第四排烟软管连通，所
述隔膜泵通过气管与置入机体内的排烟软管连通，所述夹管阀的夹管部位设置在机体界面的外部，电流变送器通过设备插座与电外科能量设备电连接。
14.所述过滤模块包括排烟软管、第一负压瓶、第二负压瓶和高效过滤器，第一排烟软管一端与穿刺套管排气出口连接，夹管阀夹住穿刺套管排气出口与第一负压瓶进气口之间的第一排烟软管，第一排烟软管另一端与第一负压瓶进气口连接，第二排烟软管一端与第一负压瓶出气口连接，第二排烟软管另一端与第二负压瓶进气口连接，第三排烟软管一端与第二负压瓶出气口连接，第三排烟软管另一端与高效过滤器进气口连接，第四排烟软管一端与高效过滤器出气口连接，第四排烟硅管另一端通过机体进管口进入机体内再通过机体出管口与室外连通或气体回收器连通。
15.所述触摸液晶屏设置在机体界面上，触摸液晶屏通过数据线与主控板电连接并信号连通，触摸液晶屏通过导线与电源模块电连接。
16.本实用新型的恒温恒压带排烟功能的气腹机与现有技术相比具有如下优异效果。
17.本实用新型的恒温恒压带排烟功能的气腹机，采用一体化设计，由控制模块即主控板控制加热模块、供气模块、排烟模块和过滤模块，保障了co2气体输送的压力和温度稳定，确保了腹腔压力恒定，满足了手术视野要求；输送至腹腔气体的温度与人体温度基本一致；智能控制排烟并有效调节排烟量，使烟雾顺利通过过滤系统，进行了无害化处理，净化了烟雾气体。
18.采用本实用新型的恒温恒压带排烟功能的气腹机，利用pid算法控制比例阀和气体缓冲器，实现了响应快，压力精度高，气体流量稳定，直接有效的避免了脉冲气压对腹腔的影响，使输入腹腔的气压稳定；利用加热丝加热硅胶套管进而对供气管路的气体加热，实现了气体恒温控制；智能联动电外科能量设备，动态调控排烟，即保证了手术空间视野清晰，也节省了co2气体消耗，还提升了手术效率，同时烟雾净化避免了有害气体对患者和医务人员的负面影响。
附图说明
19.图1为本实用新型恒温恒压带排烟功能的气腹机整体示意图。
20.图2为机体容置空间示意图。
21.图3为功能方框图。
22.图4为硬件方框图。
23.图5为机体和气瓶结合图。
24.图6为机体界面示意图。
25.图7为机体和机架结合示意图。
26.图8为机体界面的触摸液晶屏示意图。
27.其中：1、为机体，2、为co2气瓶，3、为减压阀，4、为压力开关，5、为稳压阀，6、为开关阀，7、为流量计，8、为比例阀，9、为安全阀，10、为泄压阀，11、为硅胶套管，12、为高效过滤器，13、为气体缓冲器，14、为网络模块，15、为第一压力传感器，16、为第二压力传感器，17、为第三压力传感器，18、为第四压力传感器，19、为主控板，20、为隔膜泵，21、为夹管阀，22、为电流变送器，23、为触摸液晶屏，24、为喇叭，25、为设备插座，26、为电源模块，27、为第一负压瓶，28、为第二负压瓶，29、为第一排烟软管，30、为第二排烟软管，31、为第三排烟软管，
32、为第四排烟软管，33、为航空插线，34、为电源滤波器，35、为电源开关，36、为网口，37、为进管口，38、为出管口，39、为co2气源进气口，40、为机架，41、为航空插座，42、为航空插头，43、为co2气源出气口，44、为支架。
具体实施方式
28.下面结合附图对本实用新型的恒温恒压带排烟功能的气腹机做进一步的详细描述。
29.图1所示的恒温恒压带排烟功能的气腹机，包括机体1、加热模块、过滤模块、触摸液晶屏23，机体1做成矩形体，机体1由金属材料制作，用作屏蔽电磁的干扰，机体1设置在移动机架40上，机体1内设置有容置空间，容置空间内安装有供气模块、控制模块、加热模块，在机体1界面上设置有触摸液晶屏23，触摸液晶屏23分别与主控板19和电源模块26电连接。
30.图2所示，在容置空间内设有气路和电路组成的运行系统，容置空间设置有电源模块26，电源模块26通过导线与机体外部电源连接，容置空间设置有控制模块，控制模块设为主控板19，主控板19为单片机，主控板19与电源模块26电连接，主控板19控制整体系统的运行。
31.图2、图5所示，机体1界面上设置有co2气源进气口39，减压阀3进气口通过管路与机体1界面co2气源进气口39连接，机体1界面co2气源进气口39通过管路与位于机体1外部的co2气瓶2连接，co2气瓶2中低温、高压的co2气体自机体1界面co2气源进气口39进入容置空间内的管路，通过管路进入减压阀3，从而对管路中的co2气体进行第一次降压。
32.图2、图4所示，在减压阀3上设置两个出气口，通过第一次降压后的气体再进入压力开关4，压力开关4的进气口与减压阀3的一个出气口连接，且压力开关4通过数据线与主控板19之间电连接并信号连通，压力开关4对管路中的气体压力有一个准确的判定，当气源气压不足时，压力开关4工作响应相关的报警信号至主控板，压力开关4主要用于对管路中的气体进行压力监测，减压阀3的另一个出气口与稳压阀5的进气口连接，通过稳压阀5对管路中的co2气体进行第二次降压。
33.图2、图4所示，在稳压阀5之后连接开关阀6，开关阀6的进气口与稳压阀5的出气口连接，开关阀通过数据线与主控板电连接并信号连通，开关阀6的出气口与流量计7的进气口连接，流量计7的出气口与比例阀8的进气口连接，且流量计7通过数据线与主控板19电连接并信号连通，流量计7主要用于对管路中的气体流量进行实时监测，检测气腹机的输出流量，判断当前检测流量是否与系统设置的流量一致，如果有明显误差，说明比例阀工作失灵，则立即报警，并根据过流的超时情况实施强制停机。
34.图2、图3、图4所示，比例阀8的出气口通过三通的一个接口与泄压阀10进气口连接，比例阀8和泄压阀10连通实现第三次降压，使co2气体压力达到设定的压力范围，比例阀8的出气口通过三通另一个接口与管路连通，在连通的管路上再连接三通，该三通的一个接口与安全阀9进气口连接，该三通的另一个接口与气体缓冲器13的进气口连接，当腹腔气体压力大于设定范围值时，安全阀9机械开启泄压即压力推开安全阀9泄气，气体缓冲器13的出气口与机体1界面co2气源出气口43连接，机体1外部的高效过滤器12进气口与机体1界面co2气源出气口连接，气体缓冲器13对气流中的脉冲尖峰进行平滑处理，实现气体压力缓冲，确保压力范围稳定；且比例阀8和泄压阀10分别通过数据线与主控板19电连接并信号连
通，比例阀8通过开启幅度控制气体流量和压力，比例阀8出气口输出气体的压力大于设定范围值时，泄压阀10开启泄压，保障气体压力的稳定。
35.图1、图3所示，高效过滤器12出气口与手术充气口之间的管路上套装硅胶套管11，硅胶套管11内设置加热丝和温度传感器，气体加热器采用加热丝对硅胶套管加热，进而对供气管路中气体加热，通过手术充气口进入腹腔，气体加热器和温度传感器与航空插线33电连接，航空插头42与机体1界面上的航空插座41电连接，进而与主控板19电连接并信号连通，温度传感器主要对加热气体进行实时监测，通过主控板19调控气体加热器对co2气体进行加热，使co2气体温度与人体温度一致或相近。
36.图2、图3所示，第一压力传感器15、第二压力传感器16第三压力传感器17分别并联在比例阀后的供气管路上，且三个压力传感器分别通过数据线与主控板19电连接并信号连通，三个压力传感器主要对管路中的co2气体压力进行实时监测并保证监测的可靠性，以确保进入腹腔气体压力的稳定性。
37.图2、图3、图4所示，在容置空间内设置隔膜泵20、电流变送器22、夹管阀21、第四压力传感器18，隔膜泵20、电流变送器22、夹管阀21、第四压力传感器18分别通过数据线与主控板19电连接并信号连通，第四压力传感器18设置在主控板19上，第四压力传感器18通过气管与置入机体1内的排烟软管连通，隔膜泵20通过气管与置入机体1内的排烟软管连通，夹管阀21的夹管部位设置在机体1界面的外部，电流变送器22通过设备插座25与电外科能量设备电连接，设备插座25与电源模块26电连接。
38.图3所示，在电外科能量设备通过穿刺套管置入人体腹腔进行手术操作时，不同的电外科能量设备在手术进行时所消耗的能量大小不同，那么在手术过程中所产生的烟雾多少也不同，电流变送器22通过对电外科能量设备的能量消耗大小及其产生烟雾的多少，通过信号传送至主控板19，主控板19又通过信号发送指令至隔膜泵20、夹管阀21，夹管阀21开启，使排烟软管畅通，隔膜泵20启动工作并通过气管对负压瓶进行吸气，使负压瓶产生一定的负压，第四压力传感器18通过气管对隔膜泵20吸气所产生的负压大小进行实时监测，使主控板19随时监控隔膜泵20调整吸力大小以满足顺利排烟所需负压压力，通过腹腔气体压力与负压瓶之间的压力差，使腹腔内产生的烟雾顺利的经过夹管阀21夹住的排烟软管排放至负压瓶。
39.图1、图7所示，所述过滤模块包括第一负压瓶27、第二负压瓶28、高效过滤器12和排烟软管构成，第一排烟软管29一端与穿刺套管排气出口连接，夹管阀21夹住穿刺套管排气出口与第一负压瓶27进气口之间的第一排烟软管29，第一排烟软管29另一端与第一负压瓶27进气口连接，第二排烟软管30一端与第一负压瓶27出气口连接，第二排烟软管30另一端与第二负压瓶28进气口连接，第三排烟软管31一端与第二负压瓶28出气口连接，第三排烟软管31另一端与高效过滤器12进气口连接，第四排烟软管32一端与高效过滤器12出气口连接，第四排烟软管32另一端通过机体1进管口37至出管口38与室外连通或气体回收器连通；两个负压瓶分别置于支架44上，支架44挂在机架40上。
40.图1、图7所示，所述第一负压瓶27内容纳有生理盐水或高度稀释的高锰酸钾溶液，所述第二负压瓶28内容纳有活性炭，第一负压瓶27中的过滤液对有害气体进行化学中和以及水洗过滤，第二负压瓶28中的活性炭对有害气体中的微小颗粒以及醛类化学品进行物理吸附，高效过滤器12将对烟雾中0.3μm以上颗粒进行过滤，实现了烟雾的无害化处理。
41.图6在容置空间内还设有音频模块、恒温控制ic/pmm、蜂鸣器、电源滤波器、网络模块，音频模块和蜂鸣器分别与喇叭24电连接，电源滤波器34与电源模块26电连接，喇叭24设置在机体1界面上，音频模块、恒温控制ic/pmm、蜂鸣器、网络模块14分别通过数据线与主控板19电连接并信号连通，语音提示和报警均通过喇叭24传送，网络模块14通过网口36与操作平台电连接并信号连通。
42.图5、图6、图8所示，机体1界面上设置设备插座25，设备插座25与电源模块26电连接，电外科能量设备通过插头与设备插座25电连接，机体1不同界面上分别设置排烟软管进管口37和出管口38，机体1界面上设置电源开关35，机体1界面上设置航空插座42。
43.将医用二氧化碳气源由进气口接入减压阀3，实现高压气体的一级减压，然后通过稳压阀5，实现气体二次减压并稳压，确保气体压力降为手术安全值，主控板19控制开关阀6开关，比例阀8开合度，实现稳定的充气流量，通过气体压力传感器实时反馈，并配合泄压阀10和流量计7的监控，确保腹腔压力和流量维持在设定值范围，气体缓冲器13有效的提升了充气的脉冲平滑后，由气体加热器将气体加温至37
°
，通过高效过滤器12过滤后进入人体腹腔，实现气腹形成空间视野，方便手术进行。
44.将电外科能量设备通过设备插座25取电，然后将其处于开机状态，电流变送器22会实时监控其功耗大小，通过pid软件算法判断电外科能量设备的工作状态以及工作强度，同时判断是否启动排烟功能，以及排烟强度大小调整，这是主控板19通过pwm波对隔膜泵20进行管理控制，隔膜泵20工作产生一定强度的吸力，同时通过第四压力传感器18检测，确保负压瓶可维持稳定的压力，实现稳定的排烟量，负压瓶包含三级过滤，即烟雾过滤液、活性炭晶、高效过滤器12，烟雾由于负压瓶的负压，气体会由腹腔先进入烟雾过滤液进行有害气体的中和过滤，在过滤液和腹腔之间有一夹管阀21，可控制排烟的开关，由于夹管阀21和烟雾没有直接接触，避免了烟雾对设备的污染，从而减少了交叉感染的发生，烟雾通过烟雾过滤液后，再通过活性炭晶对于微小颗粒以及醛类化学成品进行物理吸附，最后由高效过滤器12将0.3μm以上颗粒进行过滤，实现了烟雾的无害化处理，最后通过机体界面的进管口37，将烟雾从机体界面的出管口38排出。