CN103272303A - 一种间接测量输液给药流量的蠕动镇痛泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蠕动泵，具体涉及一种能间接测量输液给药流量的蠕动镇痛泵，包括接收模块、挤压机构、泵处理模块、药囊、输液挤压管路、密封囊、检测装置和药盒外壳，其特征在于所述的药盒外壳内设有密封囊，密封囊内设有药囊和检测装置，在密封囊内、药囊外部充满氮气，药囊通过输液挤压管路连接挤压机构，挤压机构顶部设有接收模块和泵处理模块，通过检测密封环境里药囊周围气体的压强，直接反映药囊周围气体体积，从而间接反映输液给药量，检测装置通过无线把已输液给药量反馈给蠕动镇痛泵接收模块，本发明通过检测密封环境里药囊周围气体的压强，从而间接反映输液给药量。泵按照医护人员既定流速来校正蠕动镇痛泵的给药速度，保障精确输液。

Description

一种间接测量输液给药流量的蠕动镇痛泵

[技术领域]

本发明涉及蠕动泵，具体涉及一种能间接测量输液给药流量的蠕动镇痛泵。

[背景技术]

目前，临床上镇痛泵基本都采用蠕动泵，通过泵头对泵的弹性输液管路不断挤压和释放实现持续的泵送药液，对输液流量基本采用开环控制，流量的精度主要取决泵头运动速度、输液管路的弹性以及内外径尺寸精度。即使采用市场上的红外点滴技术，由于受输液管路晃动以及管路精度，将直接影响输液流量的精确性。

[发明内容]

为了解决现有技术中无法精确测量和控制蠕动泵的输液速度的问题，本发明提供通过检测囊周围气体的压强从而间接反映输液给药量的蠕动镇痛泵，其结构如下：

包括接收模块、挤压机构、泵处理模块、药囊、输液挤压管路、密封囊、检测装置和药盒外壳，其特征在于所述的药盒外壳内设有密封囊，密封囊内设有药囊和检测装置，在密封囊内、药囊外部充满氮气，药囊通过输液挤压管路连接挤压机构，挤压机构顶部设有接收模块和泵处理模块，通过检测密封环境里药囊周围气体的压强，直接反映药囊周围气体体积，从而间接反映输液给药量，检测装置通过无线把已输液给药量反馈给蠕动镇痛泵接收模块。

上述的泵处理模块包括如下算法：

设初始密封氦气囊压强为P₀，初始体积为V₀，初始温度为T₀，在输液过程的t时刻，氦气囊压强为P(t)，体积为V(t)，此时温度为T(t)，则在此过程中，根据克拉佩龙方程满足

$\frac{P_0{V}_0}{T_0}=\frac{P\left(t\right)V\left(t\right)}{T\left(t\right)}$

也即 $V\left(t\right)=\frac{P_0{V}_0}{T_0}\·\frac{T\left(t\right)}{P\left(t\right)},$

$\mathrm{\ΔV}\left(t\right)=V\left(t\right)-V_0=[\frac{P_{0}T\left(t\right)}{P\left(t\right)T_0}-1]\·V_0$

当知道最初的温度T₀，密封氦气囊压强为P₀，初始体积为V₀，只要测得t时刻的温度T(t)和相应的氦气压强P(t)，即可知道t时刻蠕动镇痛泵已给药量。

所述的算法中的计算公式在常温下，当不考虑温度的变化时，即T(t)＝T₀条件下，算式简化成

$\mathrm{\ΔV}\left(t\right)=[\frac{P_0}{P\left(t\right)}-1]\·V_0.$

本发明提出了一种间接测量输液给药流量的蠕动镇痛泵。简单地说，就是通过检测密封环境里药囊周围气体的压强，直接反映药囊周围气体体积，从而间接反映输液给药量。检测装置通过无线把已输液给药量反馈给蠕动镇痛泵，从而泵按照医护人员既定流速校正蠕动镇痛泵的给药速度，保障精确输液。

[附图说明]

图1为间接测量输液给药流量的蠕动镇痛泵的结构示意图；

图中1.泵处理模块 2.接收模块 3.挤压机构 4.输液挤压管路 5.药囊6.检测装置 7.药盒外壳 8.充满氦气的密封囊；

[具体实施方式]

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。本申请中的生产设备都是本领域的常用设备，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

间接测量输液给药流量的蠕动镇痛泵的结构示意图如图1所示，包括接收模块、挤压机构、泵处理模块、药囊、输液挤压管路、密封囊、检测装置和药盒外壳，所述的药盒外壳内设有密封囊，密封囊内设有药囊和检测装置，在密封囊内、药囊外部充满氮气，药囊通过输液挤压管路连接挤压机构，挤压机构顶部设有接收模块和泵处理模块，通过检测密封环境里药囊周围气体的压强，直接反映药囊周围气体体积，从而间接反映输液给药量，检测装置通过无线把已输液给药量反馈给蠕动镇痛泵接收模块。

在装药囊的密封囊中充入氦气，当蠕动镇痛泵的挤压机构挤压输液管路后，药液从药囊吸出，药囊收缩从而充有氦气的密封囊体积相应增大，氦气气压减弱。通过检测氦气气压从而反映药囊体积的减少量。

热力学方程中，对理想气体处在平衡状态时，压强P、体积V、物质的量n及温度T之间满足理想气体状态方程，即克拉佩龙方程：

PV＝nRT

其中，R为气体常量。

通常，沸点低的气体在较高温度和较低压力时，分子之间的相互作用非常小，分子本身占的体积与此时气体体积相比可忽略不计，气体分子可看作没有体积的质点，更接近理想气体。因而，系统检测压力所采用的的气体为氦气，它体积小、不难液化和凝华的气体，在常温下非常接近理想气体。

设初始密封氦气囊压强为P₀，初始体积为V₀，初始温度为T₀，在输液过程的t时刻，氦气囊压强为P(t)，体积为V(t)，此时温度为T(t)，则在此过程中，根据克拉佩龙方程满足

$\frac{P_0{V}_0}{T_0}=\frac{P\left(t\right)V\left(t\right)}{T\left(t\right)}$

也即 $V\left(t\right)=\frac{P_0{V}_0}{T_0}\·\frac{T\left(t\right)}{P\left(t\right)},$

$\mathrm{\ΔV}\left(t\right)=V\left(t\right)-V_0=[\frac{P_{0}T\left(t\right)}{P\left(t\right)T_0}-1]\·V_0$

当知道最初的温度T₀，密封氦气囊压强为P₀，初始体积为V₀，只要测得t时刻的温度T(t)和相应的氦气压强P(t)，即可知道t时刻蠕动镇痛泵已给药量。在常温下，当不考虑温度的变化时，即T(t)＝T₀条件下，算式简化成

$\mathrm{\ΔV}\left(t\right)=[\frac{P_0}{P\left(t\right)}-1]\·V_0.$

密封氦气囊的体积变化ΔV也即药囊的体积变化，也就是输液流量的变化。

应用中，如通过测量V₀为150ml，采用consensic公司生产的CPS130防水型数字压力传感器测得初始氦气压强为当经过5分钟后，P(t)为

则流量为

$\mathrm{\ΔV}=(\frac{60}{58}-1)\×150\≈5\mathrm{ml}.$

Claims (3)

1.一种间接测量输液给药流量的蠕动镇痛泵,包括接收模块、挤压机构、泵处理模块、药囊、输液挤压管路、密封囊、检测装置和药盒外壳，其特征在于所述的药盒外壳内设有密封囊，密封囊内设有药囊和检测装置，在密封囊内、药囊外部充满氮气，药囊通过输液挤压管路连接挤压机构，挤压机构顶部设有接收模块和泵处理模块，通过检测密封环境里药囊周围气体的压强，直接反映药囊周围气体体积，从而间接反映输液给药量，检测装置通过无线把已输液给药量反馈给蠕动镇痛泵接收模块。

2.如权利要求1所述的一种间接测量输液给药流量的蠕动镇痛泵，其特征在于所述的泵处理模块包括如下算法：

设初始密封氦气囊压强为P₀，初始体积为V₀，初始温度为T₀，在输液过程的t时刻，氦气囊压强为P(t)，体积为V(t)，此时温度为T(t)，则在此过程中，根据克拉佩龙方程满足

$\frac{P_0{V}_0}{T_0}=\frac{P\left(t\right)V\left(t\right)}{T\left(t\right)}$

也即 $V\left(t\right)=\frac{P_0{V}_0}{T_0}\·\frac{T\left(t\right)}{P\left(t\right)},$

$\mathrm{\ΔV}\left(t\right)=V\left(t\right)-V_0=[\frac{P_{0}T\left(t\right)}{P\left(t\right)T_0}-1]\·V_0$

当知道最初的温度T₀，密封氦气囊压强为P₀，初始体积为V₀，只要测得t时刻的温度T(t)和相应的氦气压强P(t)，即可知道t时刻蠕动镇痛泵已给药量。

3.如权利要求2所述的一种间接测量输液给药流量的蠕动镇痛泵，其特征在于所述的算法中的计算公式在常温下，当不考虑温度的变化时，即T(t)＝T₀条件下，算式简化成

$\mathrm{\ΔV}\left(t\right)=[\frac{P_0}{P\left(t\right)}-1]\·V_0.$

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