一种测量单元及气管管径测量系统的制作方法

专利检索2022-05-10  23



1.本技术涉及气管管径测量的领域,尤其是涉及一种测量单元及气管管径测量系统。


背景技术:

2.气道支架置入术主要针对良恶性疾病引起的气管、支气管狭窄以及气管食管瘘、气管纵隔瘘进行姑息或对症治疗,以迅速解除患者呼吸困难的症状,为后续治疗创造条件和机会。引起气管支气管狭窄的病变很多,常见的包括甲状腺癌、甲状腺肿大、纵隔肿瘤、中心型肺癌、食道癌、肺门淋巴结转移等恶性病变压迫所致,良性病变包括支气管内膜结核、复发性多软骨炎、长期气管插管和手术后吻合口狭窄等。气管食管瘘、气管纵隔瘘包括医源性如食管癌、肺叶切除术后以及肿瘤坏死所致等。
3.医生在进行气道支架置入手术时,一般根据经验选择气道支架型号,通过导丝等工具将支架输送至气管狭窄或瘘处,将阻塞的气管撑开或封堵。如果选择的气道支架尺寸太大,在导入过程中可能会增加患者的不良反应和负担,舒适度和体验感均大大降低;如果选择的气道支架尺寸太小,可能影响治疗效果。
4.但实际情况是除了因性别导致的气管粗细差异之外,还存在个体之间的差异,针对上述相关技术,发明人认为存在有在进行气道支架置入手术时,难于针对不同患者提供合适型号的气道支架的缺陷。


技术实现要素:

5.为了给更多的用户提供适合型号的气道支架,以在不影响治疗效果的前提下提高用户在气道支架置入手术过程中的舒适度和体验感,本技术提供一种测量单元及气管管径测量系统。
6.第一方面,本技术提供一种测量单元,采用如下的技术方案:
7.一种测量单元,包括:
8.气囊,由弹性材质制成,具有开口,内部形成有与所述开口连通的内腔;
9.导管,由塑性材质制成,一端与所述气囊的开口连接,另一端连接有测量部;
10.所述测量部,由透明材质制成,且表面至少设置有用于测量内部液体体积的体积刻度;用于在气囊被导入待测量件之前借助导管将气囊内的液体抽出,并在所述气囊被导入待测量件之后借助导管向气囊内充入液。
11.通过采用上述技术方案,在对患者进行气管或其他待测量件的内径测量时,通过操作将使得气囊内的液体经导管被抽出至测量部内,以使气囊收缩、体积变小,通过借助工具或导管将气囊及导管一体输送至气管内,并在气囊到达指定位置(即气管狭窄处或瘘处)时,再次操作将测量部内的液体通过导管充入气囊内使其鼓胀,待气囊边缘与气管内壁或其他待测量件接触时(这个过程可通过其他装置观测或感知),记录测量部内液面体积刻度;至少可以通过以下两个途径获得气管及其他带测量件内径:一、再次将气囊内的液体抽
出,并从气管或其他待测量件中取出导管及气囊,再次将测量部内的液体冲入气囊内并使得测量部内的液面再次达到上述记录的体积刻度,测量气囊与气管及其他待测量件内壁接触方向的尺寸获得气管内径及其他待测量件内径;二、根据气囊原始体积参数(例如气囊在没有发生形变之前的形状、尺寸等),测量部内的液体密度,以及测量部内的液体体积刻度变化的参数,以及气囊材质的弹性形变系数,根据上述参数、导管内部体积及体积刻度读数进行计算,从而得到气囊鼓胀后与气管及其他待测量件内壁接触方向的尺寸,即气管内径或其他待测量件内径。
12.可选的,所述测量部表面还设置有用于测量气囊直径的直径刻度,所述测量部外壁上的体积刻度与直径刻度一一对应。
13.通过采用上述技术方案,通过对测量单元进行试验,将测量部内的液体逐次充入进气囊内,将测量部充入的液体体积记录在册,每次均通过测量工具测得气囊的直径方向的数值,将气囊的直径参数记录在册,通过多组数据技记录形成体积刻度与直径刻度一一映射的表格,通过多次试验计算出每个体积刻度对应的直径刻度的平均值,将二者设置成刻度线设置在测量部的表面上,方便了气囊直径变化数值的直接读取。
14.可选的,所述导管伸入至所述气囊内,所述导管位于所述气囊内的部分贯穿壁厚方向开设有多个连通所述导管与气囊内腔的进液孔。
15.通过采用上述技术方案,导管插接进气囊内,通过在导管的侧壁上开设多个进液孔,将测量部的液体经进液孔进入到气囊内,减少了测量部的液体经导管直接冲击进气囊内对气囊冲击过大造成气囊的损坏,以及液体经导管充入气囊内将气囊瞬间鼓起冲击气管粘膜造成气管内壁的损伤。
16.可选的,所述导管位于气囊内的端部设置有行进部,所述行进部呈过渡曲面状。
17.通过采用上述技术方案,测量单元在使用时通过将气囊内的气体抽出将气囊处于干瘪的状态下跟随导管移动,导管靠近气囊的一端通过行进部抵紧气囊移动,在行进部对气囊抵接保护的作用下减少了导管端部的锋利部位在抵紧气囊行进时对气囊造成割伤的情况发生。
18.可选的,所述行进部包括中空的抵接球,所述抵接球与所述导管靠近所述气囊内的一端固定连接,所述抵接球的在壁厚方向上开设有喷液孔,所述喷液孔与所述导管内腔连通。
19.通过采用上述技术方案,测量单元在使用时通过将气囊内的气体抽出将气囊处于干瘪的状态与导管抵接移动,导管靠近气囊一端的行进部通过抵接球抵紧气囊行进,增加导管与气囊之间的接触面积,减少由于应力集中致使气囊在移动时被导管割伤,通过喷液孔对气囊充入液体,可以使得气囊内的液体均匀充满。
20.可选的,所述测量部为注射器,所述注射器的注射端与所述导管远离所述气囊的一端连接。
21.通过采用上述技术方案,将测量部设置为注射器,可以减少生产成本,且注射器与导管连接,在测量气管内径时将液体经注射器注射推进气囊内使得医护人员操作起来比较便捷。
22.可选的,所述导管与所述注射器的注射端之间通过管螺纹连接。
23.通过采用上述技术方案,将导管远离气囊一端与注射器的开口端螺纹连接,具有
将导管与注射器稳定固定且密封性好的效果,以及可以在气囊与导管测量任务完成时将注射器拆卸下来重复利用。
24.第二方面,本技术提供一种气管管径测量系统,采用如下的技术方案:
25.一种气管管径测量系统,包括:
26.测量单元,为如权利要求

任一项所述的测量单元;
27.输送组件,用于将所述测量单元的气囊导入气管内部并观察气囊与气管内壁距离变化,包括输送管和摄像部,所述输送管内开设有通道,所述摄像部设置在所述输送管于所述气囊伸出的一端,所述输送管远离所述摄像部的一端设置有显示部,所述摄像部与所述显示部电连接;
28.所述气囊从所述输送管远离摄像部的一端经通道内部后从靠近摄像部的一端伸出,并位于所述摄像部的拍摄范围内。
29.通过采用上述技术方案,首先将测量单元的气囊沿输送管内的通道传递至气管狭窄处对气管的内径进行测量,通过摄像部对气管内的位置图像进行拍摄从而监测气囊伸出输送管后的鼓胀情况,将拍摄到的画面在显示部上进行展示,通过观察显示部上的图像可以在患者体内观察气囊鼓胀部位抵接气管内壁时记录注射器外壁上体积刻度,并获得该体积刻度读数对应的气囊与气管内壁抵触方向的直径进而获得气管内径的尺寸,从而便于医护人员能够为更多的人选择适合尺寸型号的气道支架,以提高气道支架置入手术过程的舒适度和体验感,具有即时观察气囊在气管内的位置进行测量气管内径的效果,通过输送管的通道输送气囊,减少了气囊与气管内壁直接抵紧行进时的摩擦力,且降低了气囊在气管内移动时对气管内壁的损伤。
30.可选的,所述摄像部包括内镜和微型图像传感器,所述内镜与所述输送管朝向所述摄像部的一端固定连接,所述内镜靠近所述输送管内的一端与所述微型图像传感器固定连接,所述微型图像传感器与显示部电连接。
31.通过采用上述技术方案,测量单元与输送管一体传递至气管内时,通过内镜与微型图像传感器拍摄气管内的图片对穿出输送管的气囊进行监测,将拍摄的的光信号经微型图像传感器传递至显示部转换为电信号进行图像显示,通过内镜和微型图像传感器减少了输送管对气管内拍摄时,拍摄设备所占用的空间,具有简化拍摄设备且成像清楚的效果。
32.可选的,所述显示部为电视监视器,所述电视监视器固定连接于所述输送管远离所述摄像部的一端,所述电视监视器与所述微型图像传感器电连接。
33.通过采用上述技术方案,显示部为电视监视器,通过电视监视器将微型图像传感器拍摄得到的光信号经电视监视器的电视信息系统中心将光信号传递为电信号在电视监视器上显现出气管内画面,方便医护人员在气囊鼓胀时及时观察气囊与气管内径的位置关系,方便医护人员在第一时间监测到气囊鼓胀抵接气管内壁。
34.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
35.1.本技术测量单元在使用时,通过根据测量部注入的液体体积变化值以及气囊的弹性变形系数与导管的体积以及气囊的原始体积,通过上述参数计算出气囊在鼓入液体变形时的直径参数;还可以通过测量部对气囊内鼓入液体,通过测量工具测出气囊的直径随鼓入液体体积变化的不同的直径参数,将液体体积与直径参数一一对应,方便测量值直接观察;
36.2.本技术测量单元通过采用测量单元进行待测量件的内径测量,在测量完成后,可以通过导管与注射器螺旋移开进行拆卸,方便注射器的重复利用;
37.3.本技术气管管径测量系统通过将测量单元沿输送管内的通道传递至气管处进行测量气管的内径,通过摄像部对气管内的位置图像进行拍摄从而监测气囊伸出输送管后的鼓胀情况,将拍摄的画面经微型图像传感器传递至显示部成像,在气囊的外壁抵接气管内壁时,通过观察注射器表面的直径刻度可直接读出气管内径的数值,从而便于医护人员能够为更多的人选择适合尺寸型号的气道支架,以提高气道支架置入手术过程的舒适度和体验感。
附图说明
38.图1是本实施例测量单元的整体结构示意图。
39.图2是图1中气囊沿导管长度方向的轴线剖面局部放大结构示意图。
40.图3是本实施例一种气管管径测量系统的整体结构示意图。
41.图4是图3中输送管沿长度方向的轴线断面的部分结构示意图。
42.附图标记说明:1、测量单元;11、气囊;12、导管;121、进液孔;13、行进部;131、抵接球;1311、喷液孔;14、测量部;141、注射器;1411、体积刻度;1412、直径刻度;2、输送组件;21、输送管;211、通道;22、摄像部;221、内镜;222、微型图像传感器;23、显示部;231、电视监视器。
具体实施方式
43.以下结合附图1

4对本技术作进一步详细说明。
44.本技术实施例公开一种测量单元。
45.参照图1、图2,测量单元1包括通过橡胶等可产生弹性变形的材料制作的气囊11、导管12以及测量部14;气囊11的形状为椭球形或圆球形;导管12的靠近气囊11的一侧沿气囊11的开口抵接在气囊11内,导管12的形状为圆柱管,导管12的材料采用可塑性形变的塑料材料(导管12在内部液体压力增加时不能产生弹性形变或产生的弹性形变可忽略不计)。气囊11的开口端通过胶水与导管12的外壁粘接在一起将气囊11密封;导管12在气囊11内的外壁上加工有进液孔121,进液孔121的形状为圆形;测量部14设置在导管12远离气囊11的一端,测量部对气囊11进行供液鼓胀以及测量气囊11形变的最大外径尺寸,测量部14采用透明的塑料材料制成;可以通过测量部14将液体推进气囊11内观察充入气囊11内的液体体积变化,测量部14内的液体可采用水或其他无毒且不易于变质的液体。
46.参照图1、图2,测量部14的外表面上加工有测量部14输送进气囊11内的液体的体积刻度1411,通过气囊11材质的弹性形变系数,加上测量部14内推进气囊11内的液体体积以及液体的密度,以及气囊11原始的体积参数,经过上述参数与导管12的体积可以计算出气囊11经充入液体鼓胀后的气囊11的直径参数;根据不同的体积刻度1411可以计算出气囊11形变后的直径刻度1412,将体积刻度1411与直径刻度1412一一对应且加工在测量部14的外表面上可以供测量者直接观察出气囊11内进入液体的体积所得到的气囊11鼓胀的直径参数,测量部14上的直径刻度1412从气囊11原始直径参数开始设置;上述体积刻度1411与直径刻度1412变化的范围也可以根据试验获得,通过根据等梯度推进气囊11内的液体体
积,测得气囊11的直径数值,将不同的体积刻度1411对应的直径刻度1412一一对应记录在册,经过多次试验后,通过体积刻度1411与直径刻度1412的对应表记录出直径参数的平均值,从而得到新的直径刻度1412,将体积刻度1411与多次试验得出的直径刻度1412加工在测量部14的外表面以刻度线的形式呈现,通过进行观察气囊11内鼓入的液体体积刻度1411所对应的气囊11的直径刻度1412;在使用测量单元时,通过将气囊11经导管12一体传递至气管或者其他待测量件内部,通过测量部14将液体注入气囊11内致使气囊11鼓胀,观察气囊11与气管或者待测量件内壁之间的距离,在气囊11抵接气管或者待测量件内壁时,观察测量部14外壁上的直径刻度1412,可直观测得气管内径或者待测量件内壁的直径。
47.参照图1、图2,为了避免导管12抵接气囊11行进时由于导管12端部的锋利处对气囊11造成割破,在导管12的插入端设置有行进部13;行进部13为抵接球131,抵接球131为中空球体且与导管12连通,抵接球131的材料采用可塑性形变的塑料材料,抵接球131与导管12靠近气囊11的一端一体成型,抵接球131的外径略大于导管12的外径;抵接球131的外壁上沿壁厚方向加工有多个喷液孔1311,喷液孔1311的形状为圆形;通过抵接球131抵接气囊11推动导管12与气囊11一体移动,减少导管12与气囊11抵接处的应力集中,避免导管12端部对气囊11的割伤,在喷液孔1311的作用下将测量部14推进气囊11内液体的冲力稀释,减少液体从导管12喷出对气囊11的冲击力,减少了气囊11在冲击力的作用下快速鼓胀对气管的内壁粘膜造成冲击损伤。
48.参照图1、图2,为了减少测量部14的生产成本,测量部14为注射器141;通过注射器141对导管12注射液体使气囊11鼓胀,在注射器141的外壁上通过体积刻度1411的变化知晓气囊11的直径刻度1412;注射器141的开口端内壁加工有内螺纹,导管12的远离气囊11一端的外壁上加工有外螺纹,注射器141的开口端与导管12远离气囊11的一端通过内外螺纹配合螺纹连接于一体,在气囊11和导管12连接于一体测量使用后,可以将导管12与注射器141螺旋拆卸进行注射器141的重复使用。
49.本技术实施例一种测量单元1的实施原理为:将导管12与注射器141螺纹连接与一体,通过注射器141将液体充入进气囊11内,当液体达到气囊11的初始体积后气囊11开始鼓胀,通过注射器141继续推进液体,可以根据推进液体的体积刻度1411在注射器141的外壁上直接观察出气囊11的直径刻度1412。
50.本技术实施例还公开一种气管管径测量系统,参照图3、图4,包括测量单元以及对测量单元1进行输送导向的输送组件2;输送组件2包括输送管21、摄像部22以及显示部23;输送管21的形状为圆柱管,输送管21的材料采用可弯曲形变的塑性材料,输送管21内开设有通道211,通道211为活检通道,在将测量单元1经通道211传递至气管内之前需要对通道211内以及测量单元1进行消毒处理,抵接球131的外径小于通道211的内径,通道211沿输送管21的轴线方向开设;摄像部设置在输送管21靠近气管的一端,摄像部22与位于输送管21另一端的显示部23电连接;通过将气测量单元1沿着输送管21传递至气管内,将气囊11沿着输送管21靠近摄像部22的一端伸出,经摄像部22对气囊11进行拍照监察,通过摄像部22与显示部23电连接将气管内经摄像部22拍摄的画面传递至显示部23上进行观察气囊11在气管内的鼓胀情况。
51.参照图3、图4,摄像部22包括内镜221和微型图像传感器222;内镜221粘接在输送管21靠近气管内的一端,内镜221为高清微型摄像头,内镜221靠近输送管21内的一端与微
型图像传感器222电连接;微型图像传感器222粘接在输送管21内远离通道211的一侧,微型图像传感器222的型号为naneyexs。
52.参照图3、图4,显示部23为电视监视器231;电视监视器231与微型图像传感器222电连接,电视监视器231为视频显示器;通过内镜221对气管内位置图像进行拍摄,将拍摄到的光信号经微型图像传感器222传递至电视监视器231中,通过电视监视器231的电视信息系统中心将光信号转换为电信号在电视监视器231上显示出图像;在本技术一实施例中,输送组件2采用电子纤维支气管镜。
53.本技术实施例一种气管管径测量系统的实施原理为:将测量单元1沿输送管21内的通道211传递至气管处,将气囊11经输送管21靠近摄像部22的一端伸出,通过内镜221对气囊11进行拍照监测,内镜221将拍摄的光信号经微型图像传感器222传递至显示器上,通过电视监视器231内的电视信息系统中心将光信号转换为电信号在在电视监视器231上播放实时画面,医护人员通过电视监视器231观察气管内的图像,在气囊11鼓胀抵接气管内壁时,停止气囊11内液体的注射,经过注射器141上液体体积刻度1411对应的直径刻度1412可以直观的测得气囊11的直径,从而知晓气管内径的尺寸,可以根据不同的患者制定不同尺寸的气道支架进行手术。
54.以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。
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