本發(fā)明屬于醫(yī)學引流設備，具體涉及?一種負壓控制自鎖抗反流胸腔引流系統(tǒng)。

背景技術：

1、在胸腔疾病的治療過程中，胸腔引流是一項極為重要的臨床操作，其目的在于排出胸腔內的積液、積氣，以恢復胸腔內的正常壓力，促進肺復張，防止胸腔感染等并發(fā)癥的發(fā)生。傳統(tǒng)的胸腔引流系統(tǒng)在實際應用中暴露出諸多問題。

2、首先，在引流過程中的壓力控制方面，現有的引流系統(tǒng)往往難以實現精準調控。一方面，若負壓過大，可能會對胸腔組織造成損傷，如導致肺組織撕裂、出血等；另一方面，負壓過小則無法有效引流，影響治療效果。而且，由于胸腔內的壓力會隨著患者的呼吸、體位變化等因素而動態(tài)波動，現有的引流系統(tǒng)難以實時適應這些變化，維持穩(wěn)定且合適的引流壓力。

3、其次，關于引流液的反流問題，傳統(tǒng)系統(tǒng)缺乏有效的預防機制。反流不僅會導致引流液中的細菌、雜質等重新進入胸腔，增加感染風險，還可能影響對引流液的準確分析和診斷。一旦發(fā)生反流，往往需要重新進行引流操作，給患者帶來額外的痛苦和經濟負擔。

4、再者，在引流液的分類收集和監(jiān)測方面，傳統(tǒng)胸腔引流系統(tǒng)功能較為單一。通常只能進行簡單的積液收集，無法根據積液的不同病理類型進行針對性收集和分析。對于醫(yī)生而言，難以通過引流液快速準確地判斷患者的病情變化，制定個性化的治療方案。例如，血性積液、膿性積液和乳糜胸液等不同類型的積液，其治療方法和預后評估都有所不同，但傳統(tǒng)系統(tǒng)無法有效區(qū)分和處理。

技術實現思路

1、為此，本發(fā)明提供負壓自鎖抗反流胸腔引流系統(tǒng)及其控制。

2、本發(fā)明的第一方面，一種負壓自鎖抗反流胸腔引流系統(tǒng)，包括：

3、包括連接于胸腔腔體的接入口，

4、以及

5、體液收集子系統(tǒng)，其包括引流導管和積液收集瓶，所述引流導管經負壓控制子系統(tǒng)連接至積液收集瓶，且所述引流導管連接至所述接入口；

6、負壓控制子系統(tǒng)，其包括氣液分離裝置和負壓調節(jié)腔，所述氣液分離裝置的兩端分別連接所述引流導管和生物過濾器，所述氣液分離裝置用于分離引流液中的氣體并導入至所述負壓調節(jié)腔內提供壓力平衡；

7、壓力檢測系統(tǒng)，被配置為實時監(jiān)測引流管路的壓力參數及引流管路的阻力參數；

8、自鎖執(zhí)行系統(tǒng)，其包括壓力響應閥門，所述壓力響應閥門連接至所述引流導管與所述積液收集瓶的管路之間；

9、當所述壓力檢測系統(tǒng)檢測到壓力波動至預設閾值區(qū)間外時控制所述壓力響應閥門自鎖閉；

10、以及

11、中央處理器，被配置為提供各系統(tǒng)的電信號響應和請求。

12、作為一種優(yōu)選方式，所述引流導管的末端管壁內嵌有視覺識別模塊和紅外光譜模塊，所述視覺識別模塊包含微型內窺攝像頭、環(huán)形陣列的冷光源及圖像分析單元，所述紅外光譜模塊包含可調諧多波長紅外光源、光學傳感器陣列及光譜分析單元；所述引流導管的近端通過換向閥連接至少三組積液收集瓶，每組積液收集瓶的入口管路設有電磁控制閥，且每組積液收集瓶內置有生物標志物檢測試紙；當所述圖像分析單元識別到胸腔內積液渾濁度超過預設閾值或檢測到纖維蛋白凝塊形態(tài)異常時，和/或所述光譜分析單元檢測到積液中的血紅蛋白濃度超過0.5g/dl或膽紅素吸收光譜特征異常時，中央處理器根據預設病理類型映射表控制電磁控制閥組切換至對應類別的積液收集瓶，同時基于所述氣液分離裝置中分離出的氣體成分比例動態(tài)調節(jié)負壓調節(jié)腔的目標負壓值，并通過壓力監(jiān)測模塊的實時反饋數據形成閉環(huán)控制回路。

13、作為一種優(yōu)選方式，所述積液收集瓶按病理類型分類配置為：

14、第一類收集瓶適于血性積液，內壁涂覆肝素涂層并配置凝血酶原時間檢測模塊；

15、第二類收集瓶適于膿性積液，集成有ph值電極和微生物培養(yǎng)基；

16、第三類收集瓶適于乳糜胸液，配備低溫保存腔和脂質成分光譜分析窗；

17、每組收集瓶外表面設有rfid標簽，中央處理器通過近場通信驗證瓶體類型與當前病理狀態(tài)的匹配性。

18、作為一種優(yōu)選方式，所述氣液分離裝置為多級負壓滲透式分離器，所述多級負壓滲透式分離器包括主分離腔和緩沖腔，所述緩沖腔套設在所述主分離腔外部，所述主分離腔的兩端通過醫(yī)用導管連接至所述生物過濾器的入口端和出口端；

19、所述緩沖腔包含壓力平衡室和負壓發(fā)生室，所述負壓發(fā)生室和所述壓力平衡室之間通過隔膜隔離，在所述隔膜上設有第一電磁控制閥；

20、所述壓力平衡室設有壓力傳感器和應急排氣口，所述應急排氣口連接備用負壓源；

21、所述負壓發(fā)生室設有真空接口，所述真空接口連接醫(yī)用真空泵；

22、所述主分離腔內設有液位檢測傳感器，所述液位檢測傳感器與第二電磁控制閥聯動控制。

23、作為一種優(yōu)選方式，所述主分離腔還連接水泵回路，所述水泵回路包括水泵和回收泵，適于連接所述主分離腔并向所述主分離腔內泵送清潔用水。

24、作為一種優(yōu)選方式，所述中央處理器執(zhí)行引流時，被配置為執(zhí)行如下步驟：

25、當檢測到氣體成分中co2濃度超過40mmhg時，將目標負壓值降低15%-20%；

26、在切換至血性積液收集瓶時，同步激活脈沖式負壓模式以脈沖吸引血液滲出；

27、當生物標志物檢測試紙顯示感染指標陽性時，自動延長單次采樣周期至標準值的至少1.5倍；

28、在檢測到引流阻力及引流壓力連續(xù)3次超過安全閾值時，關閉壓力響應閥門。

29、作為一種優(yōu)選方式，所述自鎖執(zhí)行系統(tǒng)內還包括反流壓力傳感器，所述壓力響應閥門包括依次連接的機械式浮球閥和電控截止閥，當檢測到液體反流時依次處發(fā)兩級閉鎖。

30、作為一種優(yōu)選方式，所述主分離腔內涂覆疏水材料。

31、本發(fā)明的第二方面，提供一種負壓自鎖抗反流胸腔引流系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟：

32、通過引流導管末端的視覺識別模塊實時獲取胸腔積液圖像，并通過紅外光譜模塊檢測積液成分；

33、當所述視覺識別模塊識別到積液渾濁度超過預設閾值或纖維蛋白凝塊形態(tài)異常時，和/或所述紅外光譜模塊檢測到血紅蛋白濃度超過0.5g/dl或膽紅素特征異常時，中央處理器控制切換至對應病理類型的積液收集瓶；

34、基于氣液分離裝置分離的氣體成分比例動態(tài)調節(jié)負壓調節(jié)腔的負壓值，當檢測到co2濃度超過40mmhg時降低目標負壓值15%-20%；

35、當壓力檢測系統(tǒng)檢測到引流管路壓力波動超出安全閾值時，觸發(fā)自鎖執(zhí)行系統(tǒng)關閉壓力響應閥門；

36、通過閉環(huán)控制回路持續(xù)比較實際負壓與目標值，調整負壓調節(jié)腔的真空泵運行參數。

37、本發(fā)明的上述技術方案，相比現有技術具有以下優(yōu)點：

38、本發(fā)明的負壓自鎖抗反流胸腔引流系統(tǒng)通過壓力檢測系統(tǒng)實時監(jiān)測引流管路的壓力參數及阻力參數，當壓力波動至預設閾值區(qū)間外時，中央處理器控制壓力響應閥門自鎖閉，有效避免了因壓力異常對胸腔組織造成的損傷，為患者提供了安全可靠的引流環(huán)境。例如，在患者呼吸或體位發(fā)生變化導致胸腔內壓力急劇波動時，該系統(tǒng)能夠迅速響應，防止壓力過高或過低對肺組織等造成不良影響。

39、本發(fā)明氣液分離裝置與負壓調節(jié)腔的協(xié)同工作，能夠根據引流液中分離出的氣體成分比例動態(tài)調節(jié)負壓調節(jié)腔的目標負壓值，并通過壓力監(jiān)測模塊的實時反饋數據形成閉環(huán)控制回路，實現了對引流負壓的精準、動態(tài)調節(jié)，確保引流過程始終在合適的壓力范圍內進行。

40、本發(fā)明的自鎖執(zhí)行系統(tǒng)內設置反流壓力傳感器，壓力響應閥門包括依次連接的機械式浮球閥和電控截止閥，當檢測到液體反流時依次觸發(fā)兩級閉鎖，從硬件結構上雙重保障，有效阻止了引流液的反流，降低了胸腔感染的風險，減少了患者因反流引發(fā)的額外痛苦和治療成本。

41、引流導管末端的視覺識別模塊和紅外光譜模塊能夠實時獲取胸腔積液圖像并檢測積液成分。當圖像分析單元識別到胸腔內積液渾濁度超過預設閾值或檢測到纖維蛋白凝塊形態(tài)異常時，以及光譜分析單元檢測到積液中的血紅蛋白濃度超過?0.5g/dl?或膽紅素吸收光譜特征異常時，中央處理器根據預設病理類型映射表控制電磁控制閥組切換至對應類別的積液收集瓶。這種智能化的積液分類收集方式，有助于醫(yī)生根據不同類型的積液更準確地判斷病情，制定個性化的治療方案。

42、積液收集瓶按病理類型分類配置，如第一類收集瓶適于血性積液，內壁涂覆肝素涂層并配置凝血酶原時間檢測模塊；第二類收集瓶適于膿性積液，集成有?ph?值電極和微生物培養(yǎng)基；第三類收集瓶適于乳糜胸液，配備低溫保存腔和脂質成分光譜分析窗。每組收集瓶外表面設有?rfid?標簽，中央處理器通過近場通信驗證瓶體類型與當前病理狀態(tài)的匹配性。這不僅方便了對不同病理類型積液的針對性分析和處理，還提高了醫(yī)療操作的準確性和效率。

43、中央處理器執(zhí)行引流時具有多種智能化控制功能。當檢測到氣體成分中?co2濃度超過?40mmhg?時，將目標負壓值降低?15%-20%，以適應患者的生理狀態(tài)變化；在切換至血性積液收集瓶時，同步激活脈沖式負壓模式以脈沖吸引血液滲出，提高引流效果；當生物標志物檢測試紙顯示感染指標陽性時，自動延長單次采樣周期至標準值的至少?1.5?倍，有助于更全面地監(jiān)測病情。在檢測到引流阻力及引流壓力連續(xù)?3?次超過安全閾值時，關閉壓力響應閥門，保障系統(tǒng)安全運行。這些智能化的控制策略，大大提高了引流過程的自動化程度和醫(yī)療人員的工作效率。

44、多級負壓滲透式分離器作為氣液分離裝置，其結構設計合理，包括主分離腔和緩沖腔，通過壓力平衡室、負壓發(fā)生室、隔膜、電磁控制閥以及液位檢測傳感器等組件的協(xié)同工作，實現了高效的氣液分離和壓力平衡功能。同時，主分離腔連接的水泵回路可泵送清潔用水，方便對分離腔進行清洗維護，保證系統(tǒng)的正常運行，提高了系統(tǒng)的便捷性和可靠性。