一种反馈式自动化止血系统的制作方法

1.本发明涉及医疗技术领域，尤其是涉及一种反馈式自动化止血系统。


背景技术：

2.流血时通过一定方式处理，快速让血停止向外流动叫做止血。止血效果因人而异。有人快，有人慢。目前一般采用压迫止血法。当前各种医疗机器人发展迅速，但是自动化医疗操作之后仍然缺乏自动化止血方法。例如静脉穿刺机器人，其功能已相当完备，但是穿刺后的止血仍为人工压迫止血，缺少自动化、机器执行的止血方法。
3.随着科技发展，现有技术中已开始使用机器人进行止血操作，但现有的机器人技术对于止血力度的控制并不完善，一般仅设置固定的止血力度和止血时间，且因每个人的凝血功能不同，若止血时间较短会导致止血处存在无法检测到的渗血现象，因此常常会出现止血失败的案例。整体而言，缺乏系统、安全、准确的自动化止血方式。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种反馈式自动化止血系统。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种反馈式自动化止血系统，包括控制装置，以及连接所述控制装置的压迫装置、压力检测装置、计时装置、报警装置、湿度传感装置和温度传感装置，所述控制装置包括处理器和存储器，所述处理器调用存储器中的程序执行以下步骤：
7.s1、处理器开启压力检测装置检测出血部位的压强，并作如下判断：
8.若大于一号压强阈值，则开启报警装置，并停止止血；
9.若小于一号压强阈值，则开启压迫装置对出血部位进行止血，在止血过程中压力检测装置实时监测止血压迫处压强，并反馈至压迫装置调节压力大小；当止血压迫处压强达到额定止血压强的范围时，开启计时装置开始计时，当止血压迫的时间达到额定止血时间时，视作完成一次止血动作，执行步骤s2；
10.s2、处理器接收湿度传感装置的信号以检测止血压迫处是否流出液体，若否，则判定止血成功；若是，则开启温度传感装置并接收温度传感装置的电信号以计算得到液体温度，当液体温度高于人体温度阈值时，判定止血失败；当液体温度不高于人体温度阈值时，判定止血成功；
11.若止血失败，则继续进行压迫止血；若止血成功，则停止止血工作。
12.进一步地，所述压迫装置外部固定，内部由螺纹连接止血板，通过电机控制旋转内部螺纹的方式进行压迫止血。
13.进一步地，当止血压迫处压强小于额定止血压强范围时，压迫装置的电机正向旋转增加压力直至压强达到额定止血压强范围；当止血压迫处压强大于额定止血压强范围时，压迫装置的电机反向旋转减小压力直至压强达到额定止血压强范围。
14.进一步地，所述额定止血时间由预设的不同部位止血时间表确定。
15.进一步地，步骤s2中湿度传感装置包括接触式探头，在未接触到液体时接触式探头被隔绝，不产生电信号；在接触到液体时接触式探头导通，产生电信号。
16.进一步地，步骤s2中得到液体温度的具体方法如下：
17.温度传感装置可根据液体温度的不同改变输出的电流大小，处理器根据接收到的电流结合以下公式进行计算：
18.t＝t1
‑
273.15
19.rt＝u/i
20.t1＝1/(ln(rt/r)/b 1/t2)
21.式中，t表示t1对应的摄氏温度，rt表示温度传感装置中的热敏电阻在所测温度t1下的阻值，u表示外加电压，i表示中央处理单元中的电流大小，r表示温度传感装置中的热敏电阻在常温t2下的标称阻值，b表示热敏参数。
22.进一步地，所述人体温度阈值范围为29摄氏度～31摄氏度。
23.进一步地，止血成功时，将所述压迫装置的电动机反向旋转直至压力检测装置检测前端压力为0。
24.进一步地，所述存储器中的程序包括止血模块和止血检测模块；
25.所述止血模块包括压迫单元、压力传感单元和止血计时单元；
26.开始止血前，所述压力传感单元检测出血部位的压强，并作如下判断：
27.若大于一号压强阈值，则开启报警器，并锁定系统；
28.若小于一号压强阈值，则开启压迫单元，对出血部位进行止血，在止血过程中所述压力传感单元实时监测止血压迫处压强，并反馈至压迫单元调节压力大小；当止血压迫处压强达到额定止血压强的范围时，激活止血计时单元开始计时，当止血压迫的时间达到额定止血时间时，视作完成一次止血动作，此时响应止血检测模块；
29.所述止血检测模块包括湿度传感单元、温度传感单元和中央处理单元，湿度传感单元检测止血压迫处是否流出液体，若否，则将信号传输至中央处理单元，判定止血成功；若是，则响应温度传感单元；所述温度传感单元根据液体温度的不同，改变传输至中央处理单元的电流大小，中央处理单元根据电流大小计算出液体温度，当液体温度高于人体温度阈值时，判定止血失败；当液体温度不高于人体温度阈值时，判定止血成功；
30.若止血失败，则控制装置继续工作；若止血成功，则控制装置停止工作。
31.进一步地，所述中央处理单元根据接收到的温度传感单元的电流大小计算出液体温度，计算公式如下：
32.t＝t1
‑
273.15
33.rt＝u/i
34.t1＝1/(ln(rt/r)/b 1/t2)
35.式中，t表示t1对应的摄氏温度，rt表示温度传感装置中的热敏电阻在所测温度t1下的阻值，u表示外加电压，i表示中央处理单元中的电流大小，r表示温度传感装置中的热敏电阻在常温t2下的标称阻值，b表示热敏参数。
36.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
37.1、本发明设置了压力检测装置，可对止血压迫处的压力进行检测并反馈至压迫装
置上，实现了止血力度的反馈式控制，系统的稳定性更强。而且设置了温度传感装置和湿度传感装置检测止血压迫处是否流出液体以及液体的温度，并根据结果判断止血是否成功，在完成止血动作后进一步确保了伤口处无流血现象，保证了止血的安全性和可靠性。
38.2、本发明以旋转电机的方式控制止血压力大小，使得止血压力大小易控制且维护便利。
附图说明
39.图1为本发明的系统示意图。
40.图2为本发明控制器所执行的步骤流程图。
具体实施方式
41.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
42.本实施例提供了一种反馈式自动化止血系统，如图1所示，压迫装置、压力检测装置、计时装置、报警装置、湿度传感装置、温度传感装置和控制装置，其中控制装置起到中央控制的作用，与其它所有装置连接，控制其它装置的运行。
43.压迫装置外部固定，内部由螺纹连接止血板，内部螺纹可由电机控制，通过电机控制螺纹旋转的方式控制止血板的下压上抬，使得止血时的压力控制比较方便。
44.压力检测装置检测止血处的压强，为了安全考虑，需要在止血前先对止血处进行压强检测，只有当压强符合标准时才会进行止血。同时在止血过程中压力检测装置也在实时检测止血处的压强，根据压强与额定止血压强的高低差异反馈至控制装置中从而调节压迫装置施加的压力，以反馈的方式调节了止血的压力大小，与现有止血技术仅仅设置固定压力止血相比提高了止血的安全性。
45.计时装置就是计时器，可将时间反馈至控制装置以判断止血操作时长是否满足额定止血时间，额定止血时间并不是固定值，由止血部位确定，具体部位及时间根据以下不同部位止血时间表确定：
46.止血部位额定止血时间上肢静脉5分钟下肢静脉10分钟手指尖3分钟动脉30分钟
47.在开始止血前若止血处压强不符合要求，则报警装置会启动，以便第一时间对相关情况进行处理。
48.湿度传感装置检测止血处在达到额定止血时间后是否有液体存在，其中包含接触式探头，在不接触到液体时传感探头被隔绝，不产生电信号；在接触到液体时传感探头导通，产生电信号。而温度传感装置包括热敏电阻，根据液体温度变化产生电流反馈至控制装置计算得到液体温度，与人体温度阈值比较确定是否成功止血。通过设置湿度传感装置和温度传感装置可在止血动作完成后进一步检测止血处是否仍有出血现象以判断止血是否
成功，从而保证了止血的可靠性。
49.控制装置包括处理器和存储器，处理器调用存储器中的程序执行以下步骤：
50.步骤s1、处理器开启压力检测装置检测出血部位的压强，并作如下判断：
51.若出血部位的压强大于一号压强阈值，则开启报警装置，并停止止血。
52.若出血部位的压强小于一号压强阈值，则开启压迫装置对出血部位进行止血，压迫装置外部固定，内部由螺纹连接止血板，通过电机控制旋转内部螺纹的方式进行压迫止血，电机正向旋转，则止血板向下压，压力增大；电机反向旋转，则压力减小。在止血过程中压力检测装置实时监测止血压迫处压强是否满足额定止血压强p0，若p0
‑
δp<＝p<＝p0 δp，则停止旋转，不再增加压力，其中δp为额定误差。考虑外界因素影响，压迫单元和压力传感单元始终保持工作，若p>p0 δp，则反向旋转，减少压力；若p<p0
‑
δp，则正向旋转，增加压力。当压强达到额定止血压强范围时开启计时装置开始计时，当止血压迫的时间达到额定止血时间时，视作完成一次止血动作，执行步骤s2；
53.步骤s2、处理器接收湿度传感装置的信号以检测止血压迫处是否流出液体，湿度传感装置包括接触式探头，在未接触到液体时传感探头被隔绝，不产生电信号；在接触到液体时传感探头导通，产生电信号。若处理器未接收到电信号，则判定止血成功；若处理器接收到电信号，则开启温度传感装置并接收温度传感装置的电信号以计算得到液体温度，温度传感装置包括热敏电阻，热敏电阻的阻值根据温度的不同而发生变化，因此输出的电流也会随之改变，处理器根据接收到的电流结合以下公式进行计算：
54.t＝t1
‑
273.15
55.rt＝u/i
56.t1＝1/(ln(rt/r)/b 1/t2)
57.式中，为了便于计算，t1和t2均为热力学单位下的温度，t表示t1对应的摄氏温度，即热力学单位下的温度减去273.15,；rt表示温度传感装置中的热敏电阻在所测温度t1下的阻值，u表示外加电压，i表示处理器中的电流大小，r表示温度传感装置中的热敏电阻在常温t2下的标称阻值，b表示热敏参数。计算得出的结果有0.5摄氏度的误差校正。
58.当计算得到的液体温度高于人体温度阈值时，判定止血失败；当液体温度不高于人体温度阈值时，判定止血成功，此处人体温度阈值设置为30摄氏度。
59.若判定止血失败，则系统继续运行，继续完成止血操作；若判定止血成功，则控制压迫装置反向旋转，直至压力检测装置检测前端压力为0，然后系统停止工作并锁定。整体流程如图2所示。
60.在本实施例中，存储器中的程序包括止血模块和止血检测模块。
61.止血模块包括压迫单元、压力传感单元和止血计时单元。
62.开始止血前，压力传感单元检测出血部位的压强，并作如下判断：
63.若大于一号压强阈值，则开启报警器，并锁定系统；
64.若小于一号压强阈值，则开启压迫单元，对出血部位进行止血，在止血过程中压力传感单元实时监测止血压迫处压强，并反馈至压迫单元调节压力大小。当止血压迫处压强达到额定止血压强的范围时，激活止血计时单元开始计时，当止血压迫的时间达到额定止血时间时，视作完成一次止血动作，此时响应止血检测模块。
65.止血检测模块包括湿度传感单元、温度传感单元和中央处理单元，湿度传感单元
检测止血压迫处是否流出液体，若否，则将信号传输至中央处理单元，判定止血成功；若是，则响应温度传感单元。温度传感单元根据液体温度的不同，改变传输至中央处理单元的电流大小，中央处理单元根据电流大小计算出液体温度，当液体温度高于人体温度阈值时，判定止血失败；当液体温度不高于人体温度阈值时，判定止血成功。
66.若止血失败，则控制装置继续工作；若止血成功，则控制装置停止工作。
67.本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中提到反馈式自动化止血，即：
68.开始止血前，检测出血部位的压强，并作如下判断：
69.若大于一号压强阈值，报警并锁定系统；若小于一号压强阈值，则对出血部位进行止血，在止血过程中实时监测止血压迫处压强，并调节压力大小。当止血压迫处压强达到额定止血压强的范围时，开始计时，当止血压迫的时间达到额定止血时间时，视作完成一次止血动作，此时检测止血压迫处是否流出液体，若否，则判定止血成功；若是，检测液体温度，当液体温度高于人体温度阈值时，判定止血失败；当液体温度不高于人体温度阈值时，判定止血成功。
70.若止血失败，则控制装置继续工作；若止血成功，则控制装置停止工作。
71.可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd
‑
rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
72.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。