| WO/2003/013361 | VENTILATION TUBE FOR A MIDDLE EAR |
| WO/2004/093964 | DEVICE FOR INSERTING A DRAIN AND HANDLE FOR SUCH A DEVICE |
| WO/1998/023321 | DEVICE FOR INSERTING A DRAIN INTO A WOUND |
菅冀祁 (中国广东省惠州市东江高新科技产业园上霞北路1号, Guangdong 0, 516000, CN)
WEI, Gang (No. 1, North Shangxia Road Dongjiang Hi-tech Distric, Huizhou Guangdong 0, 516000, CN)
隗刚 (中国广东省惠州市东江高新科技产业园上霞北路1号, Guangdong 0, 516000, CN)
惠州市华阳多媒体电子有限公司 (中国广东省惠州市东江高新科技产业园上霞北路1号, Guangdong 0, 516000, CN)
JIAN, Jiqi (No. 1, North Shangxia Road Dongjiang Hi-tech Distric, Huizhou Guangdong 0, 516000, CN)
菅冀祁 (中国广东省惠州市东江高新科技产业园上霞北路1号, Guangdong 0, 516000, CN)
WEI, Gang (No. 1, North Shangxia Road Dongjiang Hi-tech Distric, Huizhou Guangdong 0, 516000, CN)
| 权 利 要 求 1、 一种可检测集液瓶内液体量的负压伤口治疗系统， 包括： 集液瓶， 收集伤口渗出液； 负压伤口治疗设备， 包括负压源和控制器； 伤口套件， 填充伤口并封闭伤口， 通过管道与集液瓶连通； 其特征在于， 还包括至少一个检测模块， 所述检测模块包括： 发射单元， 向集液瓶发射电磁波或声波信号； 接收单元， 接收经过集液瓶反射或折射的电磁波或声波信号； 检测控制单元，根据接收单元是否接收到电磁波或声波信号判断检测模块 所在位置处是否有伤口渗出液。 2、 根据权利要求 1所述的可检测集液瓶内液体量的负压伤口治疗系统， 其特征在于，在接收单元未接收到电磁波或声波信号时， 判断检测模块所 在位置处有伤口渗出液； 或者， 在接收单元接收到电磁波或声波信号时，判断检测模块所在位置处有伤口 渗出液。 3、 如权利要求 1所述的可检测集液瓶内液体量的负压伤口治疗系统， 其 特征在于， 所述电磁波为红外线、 可见光、 紫外线中的任一种。 4、 如权利要求 1所述的可检测集液瓶内液体量的负压伤口治疗系统， 其 特征在于， 所述电磁波为激光。 5、 如权利要求 1所述的可检测集液瓶内液体量的负压伤口治疗系统， 其 特征在于， 所述集液瓶内设有若干表征伤口渗出液液位高度的档位，每个档位 对应一个检测模块。 6、 如权利要求 5所述的可检测集液瓶内液体量的负压伤口治疗系统， 其 特征在于，还包括警报器， 与表征最高液位高度的档位相对应的检测模块的检 测控制单元判断该档位有伤口渗出液时，发出报警触发信号至警报器， 所述警 报器发出警报信号。 7、 如权利要求 1所述的可检测集液瓶内液体量的负压伤口治疗系统， 其 特征在于， 所述检测控制单元控制发射单元发出的电磁波或声波的强度。 8、 如权利要求 1所述的可检测集液瓶内液体量的负压伤口治疗系统， 其 特征在于， 所述检测控制单元控制发射单元发出的电磁波或声波的编码规则， 并根据编码规则判断接收码是否有效， 进而控制接收单元接收与否。 9、 如权利要求 1所述的可检测集液瓶内液体量的负压伤口治疗系统， 其 特征在于， 包括 2~10个所述检测模块。 10、如权利要求 5所述的可检测集液瓶内液体量的负压伤口治疗系统， 其 特征在于， 还包括显示单元， 所述显示单元与所述检测控制单元连接， 并显示 集液瓶中表征伤口渗出液液位高度的档位。 11、如权利要求 1所述的可检测集液瓶内液体量的负压伤口治疗系统， 其 特征在于，所述检测模块设置在一传动机构上，所述传动机构连接一驱动机构。 12、 如权利要求 11所述的可检测集液瓶内液体量的负压伤口治疗系统， 其特征在于， 所述传动机构为丝杆、 齿轮组、 皮带、 皮轮中的任一种。 |
本申请要求于 2010 年 07 月 23 日提交中国专利局、 申请号为 201010237061.1、 发明名称为"可检测集液瓶内液体容量的负压 口治疗系统" 的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及负压伤口治疗设备技术领域，尤其 涉及一种可检测集液瓶内液 体量的负压伤口治疗系统。 背景技术
负压伤口治疗设备,美国称为 Negative— Pressure— Wound— Therapy— Devices, 简称为 NPWT, 其原理为通过对伤口处施加负压， 来促进伤口的愈合； 与其他 设备相结合形成负压伤口治疗系统。根据美国 近 10年来的临床数据表明， 负压 伤口治疗系统对各种急慢性的伤口处理有着良 好的愈合效果。
一般地， 负压伤口治疗系统包括负压伤口治疗设备、伤 口处套件以及用来 收集伤口处渗出液的容器（本文件中此容器称 为集液瓶）。 其中， 伤口处套件 用于封闭伤口， 形成相应负压空间。 负压伤口治疗设备用于在负压空间创造出 所需要的伤口负压。 负压伤口治疗设备由一个负压源， 与一个控制器组成。 参 见图 1 , 图中所示为一种常见负压伤口治疗系统。 虚线框内为负压伤口治疗设 备 8; 1为人体伤口周围皮肤组织； 伤口处填充物 2将人体伤口处覆盖； 在伤口 处填充物 2的上方设置伤口封闭物 3 , 将伤口封闭， 形成负压空间； 伤口处填充 物 2通过引流管 4连接到集液瓶 5上， 集液瓶 5的另一端与负压源 6连接； 负压源 6 提供负压， 为伤口渗出液流至集液瓶 5提供动力， 将来自伤口的渗出液导引至 集液瓶 5中， 集液瓶 5收集来自伤口的渗出液； 负压源 6连接一控制器 7 , 由控制 器 7对负压源 6实现控制。 该负压伤口治疗系统通常具有一个特点， 即集液瓶根 据配备的负压伤口治疗设备进行相应的设计， 集液瓶可以设计成各种形状，如 长条形等， 并紧贴负压伤口治疗设备。 在负压伤口治疗系统使用中， 要求当集 液瓶收集的伤口渗出液集满后， 不得使渗出液倒流进负压伤口治疗设备， 并需 要及时更换集液瓶； 为了满足这个要求，一般通过医护人员或患者 直接观测的 方式来确定集液瓶是否集满液体， 这就使得该负压伤口治疗系统使用非常不 便。 发明内容
本发明的目的在于， 提供一种可检测集液瓶液体量的负压伤口治疗 系统， 以检测集液瓶内液体量， 为医护人员和患者的使用提供方便。
为解决上述技术问题， 本发明的可检测集液瓶内液体量的负压伤口治 疗 系统， 包括： 负压伤口治疗设备， 包括负压源和控制器；
伤口套件， 填充伤口并封闭伤口， 通过管道与集液瓶连通；
还包括至少一个检测模块， 所述检测模块包括：
发射单元， 向集液瓶发射电磁波或声波信号；
接收单元， 接收经过集液瓶反射或折射的电磁波或声波信 号；
检测控制单元，， 根据接收单元是否接收到电磁波或声波信号判 断检测模 块所在位置处是否有伤口渗出液。
可选的，在接收单元未接收到电磁波或声波信 号时， 判断检测模块所在位 置处有伤口渗出液； 或者， 在接收单元接收到电磁波或声波信号时， 判断检测 模块所在位置处有伤口渗出液。
优选地， 所述电磁波为红外线、 可见光、 紫外线中的任一种。
优选地， 所述电磁波为激光。 选用激光能保证方向性， 不发散。
优选地， 所述集液瓶内设有若干表征伤口渗出液液位高 度的档位， 每个 档位对应于一个检测模块。
优选地， 还包括警报器， 与表征最高液位高度的档位相对应的检测模块 的检测控制单元判断该档位有伤口渗出液时， 发出报警触发信号至警报器， 所 述警报器发出警报信号。
优选地， 所述检测控制单元控制发射单元发出的电磁波 或声波的强度。 优选地， 所述检测控制单元控制发射单元发出的电磁波 或声波的编码规 则， 并根据编码规则判断接收码是否有效， 进而控制接收单元接收与否。 优选地， 包括 2~10个所述检测模块。
优选地， 还包括显示单元， 所述显示单元与所述检测控制单元连接， 并显 示表征集液瓶中伤口渗出液液位高度的档位。
优选地， 所述检测模块设置在一传动机构上， 所述传动机构连接一驱动 机构。
优选地， 所述传动机构为丝杆、 齿轮组、 皮带、 皮轮中的任一种。
本发明的可检测集液瓶液体量的负压伤口治疗 系统，由于设置至少一个检 测模块， 该检测模块包括： 发射单元， 向集液瓶发射电磁波或超声波信号； 接 收单元， 接收经过集液瓶反射或折射的电磁波或超声波 信号， 检测控制单元， 根据接收单元是否接收到电磁波或超声波信号 进行判断， 若否， 则判断为检测 模块所在位置处有伤口渗出液， 因此， 能够检测出集液瓶中伤口渗出液的液位 高度，使得医护人员及患者能够及时了解到集 液瓶内的渗出液量， 以便及时发 现集液瓶是否集满， 从而避免渗出液倒流回负压伤口治疗设备中， 使用方便。 附图说明
图 1是现有负压伤口治疗系统的结构示意图；
图 2 是本发明可检测集液瓶液体量的负压伤口治疗 系统实施例一的结构 示意图；
图 3是图 2中 A部分的光路示意图；
图 4是实施例一中集液瓶某处无渗出液时的光路 理图；
图 5是实施例一中集液瓶某处有透明渗出液时的 路原理图；
图 6是实施例一中集液瓶某处有不透明渗出液、 磁波为可见光时的光路 原理图；
图 7 是本发明可检测集液瓶液体量的负压伤口治疗 系统实施例二的结构 示意图；
图 8是图 6中 B部分的光路示意图；
图 9 是本发明可检测集液瓶液体量的负压伤口治疗 系统实施例三中检测 模块与传动机构、 驱动机构的配合示意图。 具体实施方式 本发明的基本构思是：设置相应的电磁波或声 波信号的发射单元和接收单 元， 并使发射单元发射的相应信号集液瓶内液体的 影响， 再根据接收单元接收 信号的状态不同， 判断集液瓶内液体的高度， 从而检测集液瓶内液体的量。 在 现有的负压伤口治疗系统基础，本发明提供的 负压伤口治疗系统设置至少一个 检测模块， 该检测模块包括发射单元、 接收单元、 检测控制单元， 由发射单元 向集液瓶发出电磁波或超声波信号，接收单元 接收经过集液瓶反射或折射的电 磁波，检测控制单元根据接收单元是否接收到 电磁波或超声波信号判断检测模 块所在位置处是否有伤口渗出液。
以下结合附图 ,通过具体的实施例对本发明的可检测集液瓶 体量的负压 伤口治疗系统进行详细说明。
实施例一
参见图 2和图 3 , 图 2是本实施例中的可检测集液瓶内液体量的负 伤口 治疗系统， 图 3为图 2中 A处的光路示意图。
实施例一中的负压伤口治疗系统包括：
集液瓶 5 , 用于收集伤口渗出液；
负压伤口治疗设备 8 , 包括负压源 6和控制器 7;
伤口套件， 用于填充伤口并封闭伤口， 包括伤口填充物 2、 伤口封闭物 3 , 伤口填充物 2通过管道 4与集液瓶 5连通；
在集液瓶 5的侧壁上还设有四个检测模块 9, 每个检测模块 9包括： 发射单元 91 , 向集液瓶 5发射电磁波或超声波信号， 设置在集液瓶 5的 一侧；
接收单元 92 , 接收经过集液瓶 5折射的电磁波或超声波信号， 与发射单 元 91相对地设置在集液瓶 5的另一侧，使之在集液瓶 5此处位置无渗出液时， 刚好接收到经过穿透折射的电磁波或超声波信 号。
检测控制单元， 根据接收单元是否接收到电磁波或超声波信号 进行判断， 若否， 则判断检测模块所在位置处有伤口渗出液。
其中， 本实施例中釆用的电磁波为红外线， 作为另外的实施方式， 也可釆 用可见光、 紫外线、 激光或其他电磁信号， 可以釆用是超声波、 次声波或其他 声波信号。 其中， 可以根据实际需要， 将集液瓶 5内设置表征伤口渗出液液位高度的 四个或更多个档位， 并使每个档位对应于一个检测模块 9 , 根据该检测模块 9 的接收单元 92接收到红外线信号与否， 判断此处是否有渗出液， 最终通过能 接收到红外线信号的接收单元 92数量即可判断出集液瓶 5内液位高度。
其中， 负压伤口治疗系统还可以包括警报器 （图中未示出）， 与表征最高 液位高度的档位相对应的检测模块 9的检测控制单元根据接收单元 92是否接 收到电磁波或超声波信号进行判断， 若否， 则判断该档位处已有液体， 此时集 液瓶 5内伤口渗出液已满，发出报警触发信号至警 器， 该警报器发出警报信 号， 以提示医护人员或患者及时更换集液瓶。
其中， 还可以利用检测控制单元控制发射单元 91发出的电磁波或超声波 的强度， 使得发出的电磁波或超声波强度足以使之能够 与其他干扰光区别开 来， 以能够被接收单元接收到， 提高检测的灵敏度。
其中， 还可以利用检测控制单元控制发射单元 91发出的电磁波或超声波 的编码规则， 并根据编码规则判断接收码是否有效， 进而控制接收单元接收与 否。
其中，根据实际情况，检测模块 9的数量可以根据集液瓶 5的具体要求高 度确定， 比如可以为 2、 3、 5、 6、 7、 8、 9或 10个。
其中， 负压伤口治疗系统还可以包括显示单元（图中 未示出）， 该显示单 元与检测控制单元连接， 显示集液瓶 5中表征伤口渗出液液位高度的档位，便 于医护人员及患者使用。
以下对本发明中检测模块 9的工作原理进行说明。
参见图 3 ,发射单元 91发出红外线 S1 , 经过集液瓶 5的侧壁 51—侧穿透 折射进入集液瓶 5内部区域 52, 然后再从集液瓶 5的侧壁 51另一侧射出， 接 收单元 92接收到穿透折射过来的红外线 S1 , 另一部分红外光线经反射成反射 光线 S2。
参见图 4, 图 4为集液瓶中相应位置无渗出液时的光路示意 ， 下面对发 射单元 91、接收单元 92之间的集液瓶 5该处无渗出液时的红外线光路做进一 步分析：
设 α, β , γ, Θ分别为红外线射到集液瓶 5外壳外表面、 射入集液瓶 5外 壳、 射到集液瓶 5外壳内表面、 射入集液瓶 5内腔时红外线与法线夹角。 设 δ 为红外线射入集液瓶 5外壳外表面的点及从内表面射出点分别与集 瓶 5剖面 中心点连线之间形成的夹角。 设集液瓶 5半径为 R、 壁厚为 h。
设集液瓶 5外壳折射率为 nl , 空气中折射率约为 1 , 由折射定律： sina = nlsinP- nlsinY=sin0, 则 α θ。 同理可得 θ，=α，。 Θ与 Θ，是等腰三角 形两底角， 故 θ=θ，， 则 α=θ=θ， =α，。
由此，则射入集液瓶 5外壳外表面的红外线 S11与从内表面射出的红外线 S13间夹角 ε主要由红外线在集液瓶 5外壳外表面的射入点及从内表面射出的 射出点两点处圓弧法线的偏转决定， 可近似写作：
ε= δ ~ h tanp/R=h/R tan[arcsina I nl]
射入集液瓶 5 内表面的红外线 S12与射出集液瓶 5外壳外表面的红外线 S13 间的夹角亦为 δ。 红外线 S11 与红外线 S13 间夹角应为 2ε=2δ - 2h/R tan(arcsina / nl)。
当 h«R, δ可忽略不计， 射入集液瓶 5外壳外表面的红外线 S11与射出 集液瓶 5外壳外表面的红外线 S13基本平行。
因此， 如图 4所示， 接收单元 92与发射单元 91设置在同一水平线上， 接 收单元能够接收到经过折射的红外线， 因此， 判断出此处无渗出液。
同理， 可对发射单元 91、 接收单元 92之间的集液瓶 5该处有透明渗出液 时的红外线光路做进一步分析， 参见图 5 , 图 5为集液瓶中相应位置有渗出液 时的光路图：
设渗出液折射率为 η2 , 则由折射定律：
sina = n2 sinG = n2 sinG' = sina'。
射入集液瓶 5外壳外表面的红外线 Sl l与从内表面射出的红外线 S12间夹 角 ε:
ε = (α-θ) +δ =[a-arcsin(sina / η2 ) ]+δ - [a-arcsin(sina / η2 )] + h/R tan(arcsina / nl);
当 h«R, δ可忽略不计， 夹角 ε: 8 ~ a-arcsin(sina / n2 );
红外线 S 11与红外线 S 13间夹角应为： 2ε 2 [a-arcsin(sina / n2 )]； 示例： 当 a=30。 即 π/6弧度， 并假设渗出液折射率与水相近， 为 η2=1.33。 则红外线 Sll与红外线 S13间夹角应为： 2ε 0.276弧度， 即 15.8。 。 即集液瓶 5中此处有渗出液时，入射、 出射光线间夹角可产生约 15.8。 的 变化。 因此， 参见图 5 , 接收单元 92接收不到红外光线， 因此， 可以判断集 液瓶 5中此处有伤口渗出液。
利用此特性， 通过接收单元 92的位置设置， 使之在集液瓶 5无渗出液情 况下恰好接收到出射光线，而在集液瓶 5有预定位置有渗出液的情况下无法接 收到该出射光线，可以判断集液瓶 5内液体位置，进而检测集液瓶 5内液体量。
在液体可防止电磁波穿过，再或者穿过液体后 电磁波非常弱时； 在集液瓶 5有预定位置有渗出液的情况下， 接收单元 92也不能接收到出射电磁波。 请 参考图 6, 该图为实施例一中集液瓶中相应位置有不透明 渗出液、 电磁波为可 见光时的光路图。 因集液瓶 5内有不透明液体， 可见光 S12受到阻断，接收单 元 92接收不到可见光。
实施例二
参见图 7 , 本实施例与实施例一的区别之处在于， 本实施例中， 每一检测 模块 9中的发射单元与接收单元设置在集液瓶 5的同一侧，发射单元发出电磁 波或超声波信号，若接收单元能够接收到经集 液瓶 5反射的电磁波或超声波信 号，则可以确定检测模块所在处无渗出液，反 之，则可以确定该位置有渗出液。 参见图 8所示的图 7中 Β部分的光路示意图，发射单元 91发射红外线 S1 , — 部分折射， 形成折射光线 S3 , —部分反射， 反射光线 S2被接收单元 92接收， 从而判断出检测模块 9所在位置对应于集液瓶 5 的此处无渗出液； 发射单元 91和接收单元 92的相对位置可以通过有限次实验确定， 以准确地检测集液瓶 5内液体量。 其余与实施——致， 此处不再赘述。
实施例三
本实施例与前述两个实施例的不同之处在于， 只设置一个检测模块 9, 参 见图 9, 检测模块 9套在一中心线竖向延伸的丝杆 10上， 丝杆 10中心线与集 液瓶 5上下方向平行； 优选的， 使检测模块 9在丝杆 10中心线周向方向上受 到约束，仅能够在丝杆 10中心线方向上移动； 丝杆 10的一端与电机 11连接， 在电机 11 的驱动下， 丝杆 10绕其中心线旋转， 从而带动检测模块 9沿丝杆 10中心线上下移动， 对集液瓶 5相应位置是否具有液体进行检测。 其中， 丝杆 10也可由其他传动机构如： 齿轮组、 皮带、 皮轮中的任一种 替代； 只要是检测模块 9能够相对于集液瓶 5在竖向方向移动， 就可以实现检 测集液瓶 5相应位置液体量的目的。
本实施例中的检测模块 9, 当电机 11工作时， 通过丝杆 10带动检测模块 9上下运动。 接收单元在能与不能探测到红外信号间跳转时 ， 则可以通过检测 模块 9确定此时所处位置对应于液面， 然后再根据马达的行程， 确定集液瓶 5 的液面高度， 从而计算出集液瓶 5内渗出液的量。
上述各实施例中， 在集液瓶 5内、检测模块 9所在的位置无液体时， 使接 收单元 92能够接收到电磁波信号或声波信号， 在检测模块 9所在的位置有液 体时， 使接收单元 92不能接收到电磁波信号或声波信号； 进而， 在接收单元 92未接受到电磁波信号或声波信号时， 判断检测模块 9所在的位置是滞有液 体。根据上述描述， 也可以用相反的方式确定检测模块 9所在的位置是滞有液 体。 比如， 在电磁波信号或声波信号能够穿过集液瓶 5及液体时， 可在检测模 块 9所在的位置有液体时，使接收单元 92能够接收到电磁波信号或声波信号， 在检测模块 9所在的位置无液体时， 使接收单元 92不能接收到电磁波信号或 声波信号， 再根据接收单元 92是否接受到电磁波信号或声波信号， 判断检测 模块 9所在的位置是滞有液体，从而实现检测集液 5内液体量的目的。另夕卜， 还可以根据接收到的电磁波信号或声波信号的 信号强强弱的不同，判断检测模 块 9所在的位置是滞有液体， 等等。
本发明的可检测集液瓶内液体量的负压伤口治 疗系统，能够实现负压伤口 治疗系统集液瓶内液体量的测量， 并使得负压伤口治疗系统的使用更加智能 化。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的 是， 上述优选实施方式不应 视为对本发明的限制， 本发明的保护范围应当以权利要求所确定的范 围为准。 对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本 发明的精神和范围内，还可以做 出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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