具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

由于现有的体外膜肺氧合（ECMO）主要应用于心肺功能衰竭的重症患者急救，而急救患者处于较低的新陈代谢状态，故现有的ECMO只具有升温功能，不具有降温功能，在应用于具有发烧病症的心肺疾病患者的治疗时，存在不能根据需要就行降温的问题。

为了解决上述技术问题，如图1所示，给出了本发明的ECMO用于心肺功能衰竭治疗的温度控制系统的结构示意图，所示的ECMO由动力泵1、氧合器2、血液流出管3和血液回流管4组成，动力泵1用于模拟人工心脏，氧合器2用于模拟人工肺，动力泵1的进口经血液流出管3与患者的静脉相连通，动力泵1的出口经管路与氧合器2的血液进口相连通，氧合器2的血液出口经血液回流管4与患者的静脉或动脉相连通。当血液回流管4与患者静脉相连时，用于体外呼吸支持，当血液回流管4与患者动脉相连接时，即可用于体外呼吸支持，又可用于体外心脏支持。

所示的温度控制系统为温度管理装置5，温度管理装置5由壳体6、水箱7、降温风扇8、循环泵9、供水管10、回水管11、加热电阻丝，降温装置、显示屏和控制电路组成，降温装置实现对水箱7的降温，ECMO所治疗的患者通常为ICU病房内的重症患者，ICU病房通常为恒温24℃的病房，因此，一般情况下采用降温风扇8的循环风冷即可满足要求。在采用降温风扇8冷却的情况下，壳体6的底部开口，以便在降温风扇8排风的过程中形成空气的循环流动，实现对水箱7中循环水的冷却。在一些外界温度较高的场合，亦可采用压缩制冷机进行冷却。

水箱7一侧的上端和下端分别设置有进水口和出水口，水箱7的出水口依次经循环泵9和供水管10与氧合器2的进水口相连通，氧合器2的出水口经回水管11与水箱7的进水口相连通，这样，在循环泵9的带动作用下，通过驱使循环水在水箱7和氧合器2中循环流动，循环水通过在氧合器2中与血液进行热交换，进而实现对患者的降温和升温控制。电阻丝设置于水箱7中，用于对水箱7中的循环水加热。

所示血液流出管3上设置有第一温度传感器14，第一温度传感器14通过对刚流出患者身体血液的测量，来表征患者的核心温度，并可根据患者核心温度来判断其是否处于发烧状态，来实现相应的升温或降温控制。所示的供水管10和回水管11上分别设置有第五温度传感器18和第六温度传感器19，以实现对供水温度和回水温度的测量；循环泵9可采用涡轮泵，通过计算涡轮泵转动的圈数，即可计算出流量，在循环泵9不采用涡轮泵9的情况下，还应在供水管10或回水管11上设置超声波流量计，以对循环水的流速进行测量。

所示靠近氧合器2血液进口的管路上设置有第三温度传感器16，靠近氧合器2血液出口的血液回流管4上设置有第四温度传感器17，血液回流管4上靠近患者部位上设置有第二温度传感器15，以实现对相位位置上温度的测量。由于单个降温风扇8的扇热效果有限，所示水箱7一侧设置有可将多个温度管理装置5级联在一起的级联出水管12和级联回水管13。

如图2所示，给出了本发明中温度管理装置采用降温风扇时的机构示意图，在降温风扇8的排风作用下，将外界的空气从底部抽入，流经水箱7后从上部流出，以实现对水箱7中循环水的冷却。如图3所示，给出了本发明中温度管理装置采用压缩制冷机时的结构示意图，此时，应设置压缩制冷机来实现对水箱7中循环水的冷却降温。如图4所示，给出了两个或两个以上的温度管理装置串联使用的原理图，在一个温度管理装置5达不到要求的冷却效果时，应将两个或两个以上的温度管理装置串联起来共同冷却，以实现较大功率的降温。

如图5所示，给出了本发明中水箱的截面图，所示水箱7中均匀分布有增加循环水混合效果的波浪形带孔板21；在降温装置采用降温风扇8的情况下：水箱的外表面上均匀固定有起散热效果的散热片20。如图6所示，给出了本发明中温度传感器的结构示意图，由于水箱7的供水管10或回水管11是可重复使用的保温管；ECMO血循环的血液流出管3和血液回流管4是一次性的管子，所示第一温度传感器14、第二温度传感器15、第三温度传感器16和第四温度传感器17采用串联式温度传感器或夹持式温度传感器，第五温度传感器18和第六温度传感器19采用串联式温度传感器。

本发明的ECMO用于心肺功能衰竭治疗的温度控制系统的温度控制方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).模式选择，根据患者的不同，在普通模式、亚低温模式和自主模式中选择一种温控模式，设普通模式的温度控制区间为[T_PUmin，T_PUmax]，设亚低温模式的温度控制区间为[T_YAmin，T_YAmax]，设自主模式的温度控制区间为[T_ZImin，T_ZImax]；其中，T_YAmax＜T_PUmin；

b).模式转换判断，判断当前是否由普通模式或自主模式转化为亚低温模式，如果是，则执行步骤g)；如果不是，则判断是否由亚低温模式转化为普通模式或自主模式，如果是，则执行步骤h)；如果均不是，表明为首次模式选择，执行步骤c)；

c).核心温度采集，控制电路经第一温度传感器测量血液流出管中血液的温度T0，T0用以表征患者的核心温度；

d).温度判断，判断所采集的患者的核心温度T0是否在当前温度控制模式的温度控制区间内，如果在，则维持当前的加热功率或降温功率不变，执行步骤c)；如果T0低于当前模式温度控制区间的最小值且高于35℃，执行步骤e)，如果T0低于当前模式温度控制区间的最小值且低于于35℃，执行步骤h)，如果T0大于当前模式温度控制区间的最大值且高于35℃，执行步骤f)，如果T0大于当前模式温度控制区间的最大值且低于35℃，执行步骤g)，动态检测T0，重复温度判断过程；

e).升温控制，通过增加加热电阻丝的功率来实现对水箱中循环水的加热，利用循环水与氧合器中血液的热交换来增加血液温度，以最终实现提升患者核心温度的目的；执行步骤c)；

f).降温控制，通过增加降温风扇或压缩制冷机的功率对水箱中循环水降温，利用循环水与氧合器中血液的热交换来降低血液温度，以最终实现降低患者核心温度的目的；执行步骤c)；

g).缓慢降温控制，首先采集患者的核心温度T0，然后通过逐步降低加热电阻丝的功率或者增加降温风扇或压缩制冷机的功率，实现患者核心温度T0按照1-1.5℃/h的降温速率进行缓慢降温；

h).缓慢升温控制，首先采集患者的核心温度T0，然后通过逐步降低加热电阻丝的功率或者增加加热电阻丝的功率，实现患者核心温度T0按照0.25℃/h的升温速率进行缓慢降温；

i).补偿热量显示，控制电路通过涡轮泵形式的循环泵或超声流量计获取水箱的水流量V，通过第五温度传感器和第六传感器分别采集供述管水温T1和回水管水温T2，利用公式Q=V*(T1-T2) *c，计算出单位时间内对患者的补偿热量，其中c为水的比热容，如果Q＞0，表明当前对患者供热补偿，如果Q＜0，表明当前对患者散热补偿。

其中，步骤a)中所述的普通模式的温度控制区间[T_PUmin，T_PUmax]为[[36℃,37℃]，亚低温模式的温度控制区间[T_YAmin，T_YAmax]为[32℃, 34℃]；自主模式的温度控制区间为[T_ZImin，T_ZImax]，T_ZImin、T_ZImax可在30-39℃范围内手动设置。

本发明的ECMO用于心肺功能衰竭治疗的温度控制系统的温度控制方法，还包括温度比较步骤，通过测量肛温、血温或视频读取患者监控设备所显示的核心温度T'，将T'与T0进行比较，若差值大于0.5℃时发出报警信号。