【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于充气仪，具体涉及一种在线式球囊充气仪。
技术介绍
1、在现代医疗手术中，球囊导管被广泛应用于血管成形术、心脏瓣膜置换等领域。球囊的正确膨胀及收缩对于手术的成功至关重要。传统的球囊充气设备以及现有的插管机械式充气压力表通常依赖于手动操作或简单的压力控制装置，这些方法往往难以实现精确的压力控制和即时监控，增加了手术风险。此外，现有技术中的球囊充气设备往往缺乏有效的抽气机制，使得球囊的排空不够迅速或不完全，影响手术效果，同时不具有循环抽充气功能，从而降低了手术的安全性。为此我们提出一种在线式球囊充气仪。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种在线式球囊充气仪，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种在线式球囊充气仪，包括供电模块、微处理器控制模块、气压监测模块、电动气泵、缓冲模块、显示界面、循环抽充气系统和通信模块；
3、所述供电模块用于为整个设备提供稳定的电力支持；
4、所述微处理器控制模块用于负责接收用户输入的充气参数及抽气指令，并根据预设程序控制充气和抽气过程；
5、所述气压监测模块用于实时监测球囊内部的压力值；
6、所述电动气泵用于根据所述微处理器控制单元的指令调节球囊内的气压，并执行抽气与充气操作；
7、所述缓冲模块与所述电动气泵连接，包括缓冲腔和安全阀，用于通过缓冲腔对气体进行缓存，通过安全阀在压力超出预设阈值时自动释放气体，保证使用安全
8、所述显示界面用于实时显示当前压力值、设定目标压力值及操作模式选择，支持单充气模块与循环抽充气模式切换；
9、所述循环抽充气系统包括与球囊连接的抽气管路、充气管路和电磁阀，用于同时对气囊进行抽气充气处理；
10、所述通信模块用于允许与外部监控系统或其他医疗设备进行数据交换。
11、优选的，所述微处理器控制模块包括输入接口、数据处理单元和输出接口，所述输入接口用于接收用户设定的充气压力、持续时间、抽气强度的参数；所述数据处理模块用于处理所述气压监测模块采集的数据，并生成控制信号；所述输出接口用于向所述电动气泵发送控制信号，控制其工作状态。
12、优选的，所述气压监测模块包括压力传感器，所述压力传感器与所述微处理器控制模块之间通过模拟-数字转换器连接，用于确保压力数据的准确传输。
13、优选的，所述显示界面包括触摸屏，所述触摸屏用于接收用户的触摸输入，使用户调整参数和查看信息；所述通信模块支持无线通讯协议，如蓝牙、wi-fi等，用于与其他设备的无线连接。
14、优选的，所述在线式球囊充气仪还包括过滤模块和气体温度调节模块，所述过滤模块用于在气体进入球囊前去除气体中的杂质和微生物，保证气体的洁净，所述过滤模块包括颗粒过滤器和细菌滤膜，用于确保进入球囊的气体无菌且无颗粒污染；所述气体温度调节模块用于保持进入球囊的气体在适宜的温度范围内，避免由于温度波动引起的球囊性能变化，且所述气体温度调节模块包括加热和冷却功能，以维持气体在最佳温度范围内，防止因温度过低或过高影响球囊性能。
15、优选的，所述在线式球囊充气仪还包括声光报警模块和自我诊断模块，所述声光报警模块用于当检测到压力异常或设备故障时发出声光报警，及时提醒医护人员采取措施；所述自我诊断模块用于定期检测设备的工作状态和性能，确保设备始终处于良好工作条件。
16、优选的，所述气压监测模块采用压力控制算法获取所述电动气泵的输出，所述压力控制算法的公式如下：
17、
18、其中，u(t)代表在时间t时刻的电动气泵输出；e(t)是误差，定义为当前时刻的实际压力值与设定目标压力值之差；kp、ki、kd分别为比例系数、积分系数和微分系数；
19、基于所述气压监测模块的实时读数，系统持续更新误差：
20、e(t)＝ptarget-pactual(t)；
21、其中，ptarget是目标压力，pactual(t)是当前实际压力。
22、优选的，所述气压监测模块还包括安全限值设定单元，所述安全限值设定单元用于设定压力上限pmax和下限pmin，一旦压力超出这些界限，立即触发安全保护机制；
23、上限判断：如果pactual(t)>pmax，则立即停止充气并启动抽气程序；
24、下限判断：如果pactual(t)<pmin，则启动充气程序。
25、优选的，所述电动气泵通过速率控制公式对抽气与充气速率的计算，所述速率控制公式如下：
26、
27、其中，r(t)为抽气或充气速率；kr和krd是与速率相关的增益系数，根据系统特性进行调优；e(t)为误差；为变化率。
28、优选的，所述在线式球囊充气仪的使用方法包括以下步骤：
29、s1.打开供电模块开关，屏幕点亮；
30、s2.通过显示界面完成如下设置：
31、s21.将气压监测模块连接的气管与环境大气连通后，将当前相对气压(相对于环境气压)设置为0；
32、s22.设置目标气压的下限值(相对值)；
33、s23.设置目标气压的上限值(相对值)；
34、s24.设置目标气压值(相对值)；
35、s25.循环抽充气模式下的充气程序(充气->保持)时长，值为小时:分钟形式；
36、s26.循环抽充气模式下的抽气程序(抽气时长->保持)时长，值为小时:分钟形式；
37、s27.循环抽充气模式下，充气程序中的抽气时长，值的单位为秒；
38、s28.循环抽充气模式下的充气、抽气程序的执行顺序；
39、s3.单充气模式下，操作按钮进入工作状态，进入工作状态后系统自动监测当前相对气压，若气压低于下限值，则开启电动气泵充气，达到目标气压后停止充气；若气压高于，上限值，则开启电磁阀泄压，达到目标气压后关闭电磁阀；
40、s4.切换模式至循环抽充气模式(通过按钮操作),操作按钮进入工作状态。进入工作状态后依据步骤s2中的设置(执行顺序)进入充气或抽气程序，充气程序中，系统工作逻辑和单充气模式相同，持续充气程序时长(步骤s2中设置)后进入抽气程序；抽气程序中，电动气泵工作抽气时长后关闭，持续抽气程序时长后系统自动进入充气程序，循环执行充、抽气程序；
41、s5.操作按钮退出工作状态。
42、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
43、1.本专利技术通过设置气压监测模块，能够实时监测和精确控制球囊内的压力，提高手术安全性和成功率，通过设置显示界面，能够进行人机交互，操作简便，便于医护人员快速掌握和使用，通过设置通信模块，使其具备通信功能，可以实现与外部监控系统的无缝对接，便于远程监控和数据分析。
44、2.本专利技术通过设置循环抽充气系统，不本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在线式球囊充气仪，其特征在于：包括供电模块、微处理器控制模块、气压监测模块、电动气泵、缓冲模块、显示界面、循环抽充气系统和通信模块；
2.根据权利要求1所述的一种在线式球囊充气仪，其特征在于：所述微处理器控制模块包括输入接口、数据处理单元和输出接口，所述输入接口用于接收用户设定的充气压力、持续时间、抽气强度的参数；所述数据处理模块用于处理所述气压监测模块采集的数据，并生成控制信号；所述输出接口用于向所述电动气泵发送控制信号，控制其工作状态。
3.根据权利要求1所述的一种在线式球囊充气仪，其特征在于：所述气压监测模块包括压力传感器，所述压力传感器与所述微处理器控制模块之间通过模拟-数字转换器连接，用于确保压力数据的准确传输。
4.根据权利要求1所述的一种在线式球囊充气仪，其特征在于：所述显示界面包括触摸屏，所述触摸屏用于接收用户的触摸输入，使用户调整参数和查看信息；所述通信模块支持无线通讯协议，如蓝牙、Wi-Fi等，用于与其他设备的无线连接。
5.根据权利要求1所述的一种在线式球囊充气仪，其特征在于：所述在线式球囊充气仪还包括
6.根据权利要求1所述的一种在线式球囊充气仪，其特征在于：所述在线式球囊充气仪还包括声光报警模块和自我诊断模块，所述声光报警模块用于当检测到压力异常或设备故障时发出声光报警，及时提醒医护人员采取措施；所述自我诊断模块用于定期检测设备的工作状态和性能，确保设备始终处于良好工作条件。
7.根据权利要求1所述的一种在线式球囊充气仪，其特征在于：所述气压监测模块采用压力控制算法获取所述电动气泵的输出，所述压力控制算法的公式如下：
8.根据权利要求7所述的一种在线式球囊充气仪，其特征在于：所述气压监测模块还包括安全限值设定单元，所述安全限值设定单元用于设定压力上限Pmax和下限Pmin，一旦压力超出这些界限，立即触发安全保护机制；
9.根据权利要求8所述的一种在线式球囊充气仪，其特征在于：所述电动气泵通过速率控制公式对抽气与充气速率的计算，所述速率控制公式如下：
10.根据权利要求1所述的一种在线式球囊充气仪，其特征在于：所述在线式球囊充气仪的使用方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种在线式球囊充气仪，其特征在于：包括供电模块、微处理器控制模块、气压监测模块、电动气泵、缓冲模块、显示界面、循环抽充气系统和通信模块；
2.根据权利要求1所述的一种在线式球囊充气仪，其特征在于：所述微处理器控制模块包括输入接口、数据处理单元和输出接口，所述输入接口用于接收用户设定的充气压力、持续时间、抽气强度的参数；所述数据处理模块用于处理所述气压监测模块采集的数据，并生成控制信号；所述输出接口用于向所述电动气泵发送控制信号，控制其工作状态。
3.根据权利要求1所述的一种在线式球囊充气仪，其特征在于：所述气压监测模块包括压力传感器，所述压力传感器与所述微处理器控制模块之间通过模拟-数字转换器连接，用于确保压力数据的准确传输。
4.根据权利要求1所述的一种在线式球囊充气仪，其特征在于：所述显示界面包括触摸屏，所述触摸屏用于接收用户的触摸输入，使用户调整参数和查看信息；所述通信模块支持无线通讯协议，如蓝牙、wi-fi等，用于与其他设备的无线连接。
5.根据权利要求1所述的一种在线式球囊充气仪，其特征在于：所述在线式球囊充气仪还包括过滤模块和气体温度调节模块，所述过滤模块用于在气体进入球囊前去除气体中的杂质和微生物，保证气体的洁净，所述过滤模块包括颗粒过滤器和细菌滤膜，用于确保进入球囊的气...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘平，葛振清，欧万通，
申请(专利权)人：南京普立蒙医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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