目的我國是消化道腫瘤的高發(fā)地區(qū),早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療可明顯提高患者的生存率,改善預后及生活質量。色素內鏡是診斷消化道早癌的重要手段,能夠有效提高病變的檢出率�，F(xiàn)有內鏡下消化道黏膜的染色方法為人工配置染色劑,通過手推注射器進行染色作業(yè),這一過程操作繁瑣、費時費力、工作效率低。為解決上述問題,本研究擬研制一種多通道智能染色泵,從而優(yōu)化現(xiàn)有內鏡下消化道黏膜染色、清洗、注水等給液作業(yè)的操作方式,為提高醫(yī)護人員的工作效率提供一種新型設備,為提高消化道早癌的檢出率探索一種新方法。方法1、根據(jù)智能高效、功能多樣、簡單易用的原則進行多通道智能染色泵的設計,主要包括智能控制部分、液體驅動部分、液體通路部分及其它配件部分。智能控制部分對液體流量及工作時間實現(xiàn)精確分配,液體驅動部分將所需試劑抽注至內鏡下,液體通路完成液體的輸送作業(yè),其它配件可為內鏡下給液作業(yè)提升操作的便利性。2、根據(jù)臨床工作的實際需求進行多通道智能染色泵的組件選擇及參數(shù)設定。依據(jù)程序可編輯、內存容量大、芯片體積小的原則選用通用型單片機作為智能控制的核心組件,可寫入各種內鏡下給液作業(yè)的相關參數(shù)并進行編程;依據(jù)顯示清晰,操作簡單的原則選用觸控式液晶屏作為操作面板,可將多通道智能染色泵的各種功能直觀的展示在屏幕中,方便操作者在作業(yè)中的設置與使用;結合現(xiàn)有內鏡下給液作業(yè)的液體用量,并依據(jù)流量可調、運行穩(wěn)定、安全可靠的原則選用步進電機驅動的蠕動泵作為液體的驅動裝置,蠕動泵提供的液體流量可滿足各種內鏡下給液作業(yè)的使用需求;依據(jù)現(xiàn)有內鏡下黏膜染色、沖洗、給藥等作業(yè)的試劑用量選用合適大小的儲液瓶作為試劑存儲裝置;依據(jù)耐腐蝕、抗氧化、高彈性等原則選用醫(yī)用級硅膠管作為泵管,并根據(jù)實際液體需求量和蠕動泵型號選擇泵管的規(guī)格;為實現(xiàn)多通道智能染色泵的多功能性,設計布局多條液體通路,使用定制的多通連接將各個通路整合為一體;根據(jù)給液作業(yè)中的操作需求定制配套組件,如氣泵、噴灑管、沖洗管、踏板、遙控器、蓄電池等。3、根據(jù)小型便攜、操作方便、可靠耐用的設計原則,將多通道智能染色泵的各部分組件裝配為一個整體。依據(jù)輕量化、易加工的原則選用鋁合金材質制作整機的外殼;依據(jù)空間利用最大化,將單片機內置于控制面板中,并通過滑軌安置在主機上方;依據(jù)防塵、防水、防電磁干擾的原則將蠕動泵、氣泵、電源安裝于主機內部;為方便對試劑的觀察與更換將儲液瓶安置于主機外;使用多通連接將各條液體通路在液體出口終端處匯聚為一路。4、多通道智能染色泵的功能驗證與優(yōu)化改良:觀察多通道智能染色泵的噴灑狀態(tài),測量噴灑范圍,驗證用于內鏡下黏膜染色作業(yè)的可行性;應用稱重法測量各個蠕動泵可提供的液體流量范圍,與現(xiàn)有內窺鏡用水泵作比較,驗證用于內鏡下注水作業(yè)的可行性;使用多通道智能染色泵對腸道黏膜進行沖洗,記錄沖洗前后的腸道清潔度,并與現(xiàn)有腸道黏膜沖洗方法作對比,驗證用于內鏡下沖洗作業(yè)的可行性。通過總結分析功能測試中存在的缺陷與不足,對多通道智能染色泵進行優(yōu)化與改良并再次進行性能測試,以驗證應用于內鏡下給液作業(yè)的可行性。5、多通道智能染色泵在食管碘染色作業(yè)中的應用:選取2017年6-12月于武警總醫(yī)院消化內鏡中心行胃鏡檢查發(fā)現(xiàn)食管可疑病變并排除檢查禁忌癥的患者110例,按隨機原則分為實驗組與對照組,每組各55例。實驗組使用多通道智能染色泵對食管進行碘染色,對照組使用注射器對食管進行碘染色,分別記錄兩組染色操作的人數(shù)、時間、試劑用量、病變檢出率及醫(yī)護滿意度。對采集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析,比較兩組之間的差異性,探討多通道染色泵在食管碘染色作業(yè)中的應用價值。結果1、多通道智能染色泵由四部分組成,即智能控制部分、液體驅動部分、液體輸送部分及其它配件部分,主要組成部件有蠕動泵、氣泵、單片機、操作面板、儲液瓶、泵管、多通連接、電源、噴灑管、腳踏等。2、多通道智能染色泵選用的單片機為通用型,較其它智能芯片體積小,內存大,可重復編程。操作面板中選用的觸控屏具有能耗低,清晰度高,操作簡單的優(yōu)點。智能控制部分通操作面板對寫入單片機的智能程序進行選擇設置,從而對液體流量、流速、工作時間進行精確控制,并能夠實現(xiàn)通道切換、管路沖洗等多種功能。根據(jù)實際內鏡下染色作業(yè)需求選用了流量范圍0-800ml/min的蠕動泵為液體抽注裝置,蠕動泵使用步進電機驅動,較直流電機具有性能穩(wěn)定,安全可靠、輸出可調的優(yōu)勢,能夠滿足各種內鏡下給液作業(yè)的需求。依據(jù)現(xiàn)有內鏡下染色、沖洗及給藥等作業(yè),選擇250ml和800ml儲液瓶作為試劑的存儲裝置。由于內鏡下給液作業(yè)中有些試劑具有腐蝕性、氧化性等作用,故選用了抗腐蝕、耐氧化性強的醫(yī)用級硅膠管,通過內鏡下染色作業(yè)的實際使用需求選用了管徑為2×4mm和4×6mm規(guī)格的泵管。多通連接采用亞克力材料制成,體積小,連接方便。此外,液體通路中的單向閥可有效防止液體回流,魯爾接頭則可將液體通路與噴灑管相連接。3、多通道智能染色泵的整機尺寸為50cm×25cm×15cm,裸機重量約為6kg。主機內部的各組件排列緊湊、布局合理,機箱外殼能夠有效起到防塵、防水、防電磁干擾的作用。儲液瓶放置于主機外部可使醫(yī)護人員隨時對瓶內試劑的劑量和種類進行觀察,以便及時添加或更換。多條液體通路中的泵管由主機內部中央處向上穿入操作面板,并通過多通連接匯聚為一路,終端可連接于內鏡活檢孔道,以便向消化道內輸送液體。4、通過性能測試發(fā)現(xiàn),初次組裝的多通道智能染色泵原理機存在通路數(shù)量較少、觸控屏穩(wěn)定性一般、管路中有液體殘留、泵管易被試劑腐蝕等問題。針對上述缺陷與不足對多通道智能染色泵進行了優(yōu)化,主要改進有:增加了蠕動泵的數(shù)量及流量,可滿足更多的內鏡下給液作業(yè)的需求;將觸控屏改為機械按鍵,提高了設備的可靠性;裝備了氣泵,可減少管路中的液體殘留;使用了內襯特氟龍涂層的進口醫(yī)用級硅膠管,可提高泵管的抗氧化、抗腐蝕性,延長使用壽命。對優(yōu)化改良后的多通道智能染色泵再次進行性能測試,結果顯示:多通道智能染色泵提供的液體流量為0-800ml/min,噴灑范圍隨流量變化而改變,可通過智能控制程序實現(xiàn)定時、定量給液,通路切換,管路清洗等功多種能,能夠滿足內鏡下各種給液作業(yè)的需求,性能優(yōu)于現(xiàn)有內窺鏡用水泵。多通道智能染色泵在腸道黏膜沖洗中的應用結果顯示:實驗組的沖洗時間為18.01±2.78s,對照組的沖洗時間為32.96±1.78s,兩組比較t值為10.19,p﹤0.05,差異有統(tǒng)計學意義;實驗組的用水量為56.82±8.91ml,對照組的用水量為78.85±15.16ml,兩組比較t值為68.30,p﹤0.05,差異有統(tǒng)計學意義;實驗組黏膜沖洗后的清潔度評分為2.79±0.91,對照組黏膜清洗后的腸道清潔評度分為2.30±1.11,兩組比較t值為3.043,p﹤0.05,差異有統(tǒng)計學意義。5、多通道智能染色泵在食管碘染色中的應用結果顯示:應用多通道智能染色泵進行內鏡下食管碘染色作業(yè)時,從參數(shù)設置到染色操作的過程由內鏡術者一人即可完成,無需再由助手配合操作,減少了人力資源的浪費。實驗組的食管碘染色操作時間為15.47±2.72s,對照組的食管碘染色操作時間為28.17±2.29s,t值為28.245,p﹤0.05,兩組比較有統(tǒng)計學差異;實驗組的試劑用量為15.84±2.71ml,對照組的試劑用量為18.73±2.20ml,t值為6.140,p﹤0.05,兩組比較有統(tǒng)計學差異;實驗組的病變檢出率為38.00%,對照組的病變檢出率為26.00%,x2值為1.905,p0.05,兩組比較無統(tǒng)計學差異;調查問卷顯示,實驗組的醫(yī)護滿意度為90.00%,對照組的醫(yī)護滿意度為58.00%,x2值為6.140,p﹤0.05,兩組比較有統(tǒng)計學差異。結論1、成功研制出多通道智能染色泵,集黏膜染色、沖洗、注水、充氣、給藥功能于一體,實現(xiàn)了對液體流量、操作時間的精準控制及通道切換、管路清洗等多種功能,可滿足各種內鏡下給液作業(yè)的需求。2、多通道智能染色泵性能穩(wěn)定、操作簡單,減少了內鏡下給液作業(yè)中的操作人數(shù)、操作時間及試劑用量,提高了醫(yī)護人員的工作效率,降低了工作強度。3、多通道智能染色泵對消化道黏膜具有良好的清洗與染色效果,提高了病變的檢出率,醫(yī)護人員認可度高,為提高消化道早癌檢出率提供了一種新型設備。
【學位單位】：錦州醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TH77
【部分圖文】：
動泵可將所需試劑抽注至內鏡下。布局在設備內部的各條液體通路可完成對的輸送。其它配件部分則可為內鏡下給液作業(yè)過程提供便利。多通道智能染色泵的主機外殼使用鋁合金制成，尺寸為 50cm×25cm×15c機重量約為 6kg。設備選用通用型單片機作為智能控制部分的核心組件，較智能芯片體積小，內存大，可重復編程。操作面板中選用的液晶觸控屏具有低，清晰度高，操作簡單的優(yōu)點。根據(jù)內鏡下染色作業(yè)的使用需求選用了流圍 0-800ml/min 的蠕動泵為液體抽注裝置。依據(jù)現(xiàn)有內鏡下染色、沖洗及給作業(yè)，選擇 250ml 和 800ml 儲液瓶作為試劑的存儲裝置。依據(jù)抗腐蝕、耐氧彈性的原則，并通過內鏡下給液作業(yè)所需液體流量選用了管徑為 2×4mm×6mm 規(guī)格的泵管。依據(jù)體積小，連接方便的原則，定制加工了一種亞克力材多通連接。其它配件中，噴灑管用于內鏡下染色及給藥作業(yè)，踏板為外接控，可代替手工按鍵控制作業(yè)的啟停。見圖 1、圖 2。
圖 2 多通道智能染色泵實拍圖a 原理機外觀；b 儲液瓶放置空間；c 管路連接方式。二、多通道智能染色泵的組建（一）智能控制部分單片機(single chip micyoco,SCM )與操作面板組成了多通道智能染色泵的智能控制部分。單片機中可寫入內鏡下給液作業(yè)的各種所需參數(shù)，醫(yī)護人員可通過在操作面板觸控中進行設置，對液體流速、流量，工作時間等進行精確控制，并實現(xiàn)通路切換和管路清洗等多種功能。見圖 3。
圖 2 多通道智能染色泵實拍圖a 原理機外觀；b 儲液瓶放置空間；c 管路連接方式。二、多通道智能染色泵的組建（一）智能控制部分單片機(single chip micyoco,SCM )與操作面板組成了多通道智能染色泵的智能控制部分。單片機中可寫入內鏡下給液作業(yè)的各種所需參數(shù)，醫(yī)護人員可通過在操作面板觸控中進行設置，對液體流速、流量，工作時間等進行精確控制，并實現(xiàn)通路切換和管路清洗等多種功能。見圖 3。a bc
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本文編號：
2874012
