一种基于球囊压力泵组件的人体腔道扩张及摄像系统

技术领域

本发明涉及球囊压力泵技术领域，尤其涉及一种基于球囊压力泵组件的人体腔道扩张及摄像系统。

背景技术

目前临床医疗上对球囊压力泵的精度要求越来越高，但是却没有完善的测量系统实现精细化的测量与控制，无法保证球囊压力泵的高精度使用，与此同时，PTCA手术时需要对球囊扩张导管进行加压，从而使球囊扩张，以达到扩张血管或在血管内留置支架的目的，手术人员、会诊专家以及观摩学习生都需要通过另外独立的图像采集设备对手术进程进行了解，但对于血管类手术，略大型的图像采集类设备均无法配合使用，手术人员只能凭借经验进行，而无法显示人体内部组织的情况，不利于疑难病症的治疗。另一方面，球嚢压力泵在使用过程中进行加压、泄压、以及负压等操作时也不够方便，尤其在使用过程中较易出现漏气或气密性不能满足要求，导致输注计量偏差，可靠性低，不利于手术操作。

本方案针对现有的情况，设计一种基于球囊压力泵组件的人体腔道扩张及摄像系统。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施方式提供一种基于球囊压力泵组件的人体腔道扩张及摄像系统。

一种基于球囊压力泵组件的人体腔道扩张及摄像系统，系统包括主控机、显示屏、报警器以及球囊压力泵组件，球囊压力泵组件、显示屏、报警器均与主控机通讯连接，其中：

球囊压力泵组件包括设有气体腔室的压力施加主体，以及连接管、三通接头、信息收集器以及球囊；压力施加主体上开设有信息传输接口，以及与气体腔室连通的气体输出口，气体腔室中安装气体压力传感器，气体压力传感器和信息传输接口连接；连接管包括外编织管和并行设置在外编织管内的气体流通软管和纤维管，气体流通软管前端与气体输出口密封连接，气体流通软管末端与球囊密封连接，纤维管前端与信息传输接口连接，纤维管末端安装微型光源；三通接头安装在连接管的尾端，且连接管的尾端从三通接头的第一接口进入，气体流通软管和纤维管的末端分别从三通接头的第二接口、第三接口伸出；信息收集器通过信息传输接口收取纤维管传输的图像信息，以及收取气体压力传感器对气体腔室的测量信息；

主控机与信息收集器通讯连接，收取图像信息和测量信息并通过显示屏进行显示，以及，在测量信息超出阈值时控制报警器进行报警。

进一步地，信息收集器包括外壳、信息收取接口、主控芯片以及USB插口，

其中：

信息收取接口和USB插口安装在外壳上；

主控芯片和信息收取接口及USB插口电连接。

进一步地，信息收集器还包括无线通讯芯片，主控芯片和无线通讯芯片电连接；主控机通过无线通讯芯片和信息收集器通讯连接。

进一步地，气体腔室中还安装有温度传感器，温度传感器和信息传输接口连接；

信息收集器通过信息传输接口收取温度传感器对气体腔室的测量信息。

进一步地，压力施加主体包括针筒、上下盖、活塞杆以及活塞头，其中：

针筒内部为气体腔室，且针筒前端至后端的内壁直径相同；

上下盖连接在针筒的后端；

活塞杆一端穿过上下盖并插入针筒内；

活塞头安装在活塞杆伸入针筒的一端，且与针筒密封配合；

气体输出口位于针筒的前端。

进一步地，针筒与气体流通软管为一体注塑成型结构。

进一步地，连接管内还设有组织压力传感器，组织压力传感器贴附在外编织管的内壁，且组织压力传感器与信息传输接口电连接。

进一步地，系统还包括语音播放器，语音播放器和主控机通讯连接。

进一步地，三通接头的第一接口和第二接口位于相对两个侧面上，第二接口和第三接口位于同一侧面上。

进一步地，还包括安装在第二接口或第三接口所在侧面上的微型电子摄像头，微型电子摄像头与信息收集器通讯连接。

本发明的基于球囊压力泵组件的人体腔道扩张及摄像系统，实现了人体腔道的扩张，同时也能够实时获取腔道内的图像信息，使手术人员在相关手术中了解腔道内环境，便于手术的操作以及顺利进行；另一方面，主控机与信息收集器通讯连接，能够将信息收集器获取到的图像信息以及测量信息通过显示屏显示，便于其他工作人员现场观摩，以及由专家队能够看到人体腔道内的情况从而进行远程会诊，并在测量信息超出阈值时控制报警器和语音播放器进行及时提醒，为手术进程提供更进一步的保障。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明实施方式一种基于球囊压力泵组件的人体腔道扩张及摄像系统的结构组成图；

图2为本发明实施方式一种基于球囊压力泵组件的人体腔道扩张及摄像系统中球囊压力泵组件的结构示意图；

图3为本发明实施方式一种基于球囊压力泵组件的人体腔道扩张及摄像系统的另一结构组成图；

图4为本发明实施方式一种基于球囊压力泵组件的人体腔道扩张及摄像系统中连接管的截面结构示意图；

其中：1-主控机、2-显示屏、3-报警器、4-球囊压力泵组件、41-压力施加主体、411-信息传输接口、412-气体输出口、413-气体压力传感器、414-温度传感器、415-针筒、416-上下盖、417-活塞杆、42-连接管、421-外编织管、422-气体流通软管、423-纤维管、424-组织压力传感器43-三通接头、44-信息收集器、441-外壳、442-信息收取接口、443-主控芯片、444-USB插口、445-无线通讯芯片、45-微型电子摄像头、5-语音播放器。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本发明的保护范围。

如图1至图4所示，本发明实施例公开了一种基于球囊压力泵组件的人体腔道扩张及摄像系统，系统包括主控机1、显示屏2、报警器3以及球囊压力泵组件4，球囊压力泵组件4、显示屏2、报警器3均与主控机1通讯连接，其中：球囊压力泵组件4包括设有气体腔室的压力施加主体41，以及连接管42、三通接头43、信息收集器44以及球囊；压力施加主体41上开设有信息传输接口411，以及与气体腔室连通的气体输出口412，气体腔室中安装气体压力传感器413，气体压力传感器413和信息传输接口411连接；连接管42包括外编织管421和并行设置在外编织管421内的气体流通软管422和纤维管423，气体流通软管422前端与气体输出口412密封连接，气体流通软管422末端与球囊密封连接，纤维管423前端与信息传输接口411连接，纤维管423末端安装微型光源；三通接头43安装在连接管42的尾端，且连接管42的尾端从三通接头43的第一接口进入，气体流通软管422和纤维管423的末端分别从三通接头43的第二接口、第三接口伸出；信息收集器44通过信息传输接口411收取纤维管423传输的图像信息，以及收取气体压力传感器413对气体腔室的测量信息；主控机1与信息收集器44通讯连接，收取图像信息和测量信息并通过显示屏2进行显示，以及，在测量信息超出阈值时控制报警器3进行报警。

本发明实施例中，球囊压力泵组件4用于被手术人员操作进入人体组织腔道，其输出端安装一个球囊。例如在PTCA手术中，当球囊到达手术位置后，操作球囊压力泵组件4向球囊中充气加压，球囊扩张后将血管扩张到一定程度，从而完成血管内预留支架的目的。具体的，压力施加主体41由手术人员进行操作，对气体腔室中的气体进行压缩，同时气体通过气体流通软管422流入球囊内，使球囊扩张。由于血管直径很小，所以在这个过程中掌握球囊扩张程度是非常重要的，所以安装于气体腔室中的气体压力传感器413实时测量气体腔室的压强，并通过信息传输接口411传送到信息收集器44。与此同时，位于连接管42内的纤维管423在微型光源的作用下将腔道内的图像通过信息传输接口411传输到信息收集器44。信息收集器44上可设有LCD屏图像信息和测量信息进行实时显示，也可以将图像信息和测量信息发送给主控机1，由显示屏2进行显示，便于其他工作人员现场观摩，以及由专家队能够看到人体腔道内的情况从而进行远程会诊，在此过程中，主控机1还实时判断测量信息是否在预先设定的阈值范围之内，如果超出阈值则控制报警器3进行报警提醒，防止手术人员在球囊扩张过程中致使球囊内压力过大，过度扩张血管。本实施例中的纤维管423由几万根透光度很高的玻璃或丙烯树脂拉成很细的纤维所组成的导光束，导光能力强，亮度大，视野清晰，能够获取到很清晰的管腔内图像。本实施例没有限定信息传输接口411的具体型号和构造，既能够实现测量信息的传输，还能够实现光学信号的传输。

需要说明的是，本实施例中球囊压力泵组件4常用空气作为球囊扩张的介质，即气体腔室以及气体流通软管422和球囊中均为空气，本实施例也可以用液体(例如生理盐水或纯净水)作为球囊扩张的介质，其使用原理与空气介质相同，此处不再赘述。

为了尽量减小连接管42的管径大小，如图4所示，本实施例中的纤维管423截面为圆形，而气体流通软管422的截面形状为内凹弧形，一侧壁与纤维管423的管壁相贴合，另一侧壁为圆弧形，和外编织管421相贴合。

本实施例中的报警器优选用声光报警方式，声音提醒结合灯光闪烁能够非常直观的让手术人员意识到当前状况，并及时做出处理。

具体的，本发明实施例中信息收集器44包括外壳441、信息收取接口442、主控芯片443以及USB插口444，其中：信息收取接口442和USB插口444安装在外壳441上；主控芯片443和信息收取接口442及USB插口444电连接。本实施例中主控芯片443用于对信息进行收取和处理，设置的USB插口444便于建立信息收集器44和主控机1之间的有线通讯，信号传输更加稳定可靠。信息收取接口442的型号和信息传输接口411的形状完全匹配，实现测量信息以及图像信息的传输。本实施例不限定外壳的形状，本领域技术人员根据内部各部件的组成体积自行设计，优选的，设计成圆柱形，且边缘由圆弧过渡，这样的形状即包括有两个平面可设计LCD屏，边缘也不会对人体造成损伤。

具体的，本发明实施例中信息收集器44还包括无线通讯芯片445，主控芯片443和无线通讯芯片445电连接；主控机1通过无线通讯芯片445和信息收集器44通讯连接。在上一实施例设置USB插口444的基础上，本实施例又增设了无线通讯芯片445建立信息收集器44和主控机1之间的无线连接，实现有线通讯和无线通讯的结合使用。

具体的，本发明实施例中气体腔室中还安装有温度传感器414，温度传感器414和信息传输接口411连接；信息收集器44通过信息传输接口411收取温度传感器414对气体腔室的测量信息。温度传感器414能够检测气体腔室中介质的温度，也是对球囊中介质温度的间接性测量，当球囊置于血管中时，可通过温度传感器414的测量信息判断温度是否适合人体组织，防止气体腔室中介质温度过低或过高，对人体组织造成损害。当温度传感器414的测量信息表示温度适宜时，再对球囊进行扩张，继而进行后续的手术步骤。

具体的，本发明实施例中压力施加主体41包括针筒415、上下盖416、活塞杆417以及活塞头，其中：针筒415内部为气体腔室，且针筒415前端至后端的内壁直径相同；上下盖416连接在针筒415的后端；活塞杆417一端穿过上下盖416并插入针筒415内；活塞头安装在活塞杆417伸入针筒415的一端，且与针筒415密封配合；气体输出口412位于针筒415的前端。手术人员向前推动活塞杆417使位于气体腔室内存储介质的体积变小，将介质从气体流通软管422进入球囊。针筒415前端至后端的内壁直径相同，便于保证活塞杆417向前推动时保持最佳的密封性，防止漏气影响输注计量偏差，降低设备可靠性。

具体的，本发明实施例中为了进一步增加压力施加主体41的密封性，将针筒415与气体流通软管422通过一体注塑成型，杜绝气体输出口412处出现漏气情形。

具体的，本发明实施例中连接管42内还设有组织压力传感器424，组织压力传感器424贴附在外编织管421的内壁，且组织压力传感器424与信息传输接口411电连接。本实施例中的组织压力传感器424用于检测连接管42和身体组织接触时对连接管42产生的压力大小，通过主控机1实时监测身体组织对连接管42的压力，便于估量气体流通软管422所承受的压力，更利于对球囊扩充过程的掌握。

具体的，如图1所示，本发明实施例中的系统还包括语音播放器5，语音播放器5和主控机1通讯连接。语音播放器5用于在测量信息超出阈值时有主控机1控制其进行语音提醒，本实施例不限定语音播放器5的产品型号以及播放内容。语音播放器5能够通过语言提示说明具体超出阈值的参数，仅用报警器3进行提醒时，若监测参数种类较多，则无法令手术人员第一时间了解状况出现的具体情况，所以将报警器3和语音播放器5进行结合，便能够达到更好的提示作用。

具体的，本发明实施例中三通接头43的第一接口和第二接口位于相对两个侧面上，第二接口和第三接口位于同一侧面上。气体流通软管422和纤维管423位于三通接头43的同一侧面，且该侧面为三通接头43的前端面，便于手术操作。

具体的，本发明实施例中还包括安装在第二接口或第三接口所在侧面上的微型电子摄像头45，微型电子摄像头45与信息收集器44通讯连接。微型电子摄像头45能够拍摄三通接头43前端面的图像，通过信息收集器44收取及显示，以及由主控机1收取并由显示屏2公共展示。

本发明的基于球囊压力泵组件的人体腔道扩张及摄像系统，实现了人体腔道的扩张，同时也能够实时获取腔道内的图像信息，使手术人员在相关手术中了解腔道内环境，便于手术的操作以及顺利进行；另一方面，主控机与信息收集器通讯连接，能够将信息收集器获取到的图像信息以及测量信息通过显示屏显示，便于其他工作人员现场观摩，以及由专家队能够看到人体腔道内的情况从而进行远程会诊，并在测量信息超出阈值时控制报警器和语音播放器进行及时提醒，为手术进程提供更进一步的保障。

以上借助具体实施方式对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施方式做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。