CN103920211A - 一种高精度的微量注射泵及其应用 - Google Patents

Abstract

一种高精度的微量注射泵及其应用，涉及到医用器材技术领域，解决现有的微量注射泵适应差，夹持注射器时稳定性差，包括有：壳体、显示输入模块、步进电机推进机构及主控模块；其特征在于：所述的壳体上设有针筒手柄卡槽和用于贴合托起注射器针筒的针筒托架，在所述的壳体上还设有与针筒托架配合用于夹紧固定注射器针筒的弹性夹持机构；所述的弹性夹持机构包括有并排的第一L型支架和第二L型支架；所述的第一L型支架与第二L型支架之间设有检测二者间距的位移传感器。根据注射器规格，选配多种不同规格的针筒托架、第一夹片和第二夹片，位移传感器根据两个不同容量刻度的间距计算出针筒截面积，适用于各种规格的注射器，夹持固定注射大的稳定性好，注射器给药流速控制准确。

Description

一种高精度的微量注射泵及其应用

技术领域

本发明涉及到医用器材技术领域，具体涉及到高精度的微量注射泵的结构改进及输液精度提高方法方面。

背景技术

微量注射泵用药作为一种常见的临床治疗手段，已被广泛应用于医疗实实践的各个领域。

微量注射泵的工作原理是以步进电机为动力源，系统发出控制脉冲使步进电机旋转，步进电机带动丝杆旋转，丝杠带动传动螺母上的推注头直线运动，从而推动注射器活塞直线运动，使注射器内液体沿一个方向流动，液体的推进速度可以通过设定螺杆的旋转运动来调节，从而调整所给的药物剂量。同时还可以通过测速反馈系统来保障在速率调节范围内的输入，注射精度及可靠性。

影响微量注射泵事故的因素有多种，如本身原理缺陷、注射器制造工艺、材料、几何尺寸的差异、临床应用不规范。本发明主要针对注射器对微量注射泵的影响。王天鹰等人发表的文献：《一次性使用无菌注射器对微量注射泵的误差分析》，薄其果等人发表的文献《选用不同品牌、型号注射器对微量注射泵用药精度的影响》，都可以说明注射器对微量注射泵输液精度的重要性。一方面是因为注射泵的工作原理与直径长度比直接相关。而国家标准对注射器只规定了注射器的容量，没有限定注射器的直径长度比。虽然许多注射泵可以通过设置来选择不同品牌的注射器，但仍可能会引起误差。

另一方面是因为目前市面上的微量注射泵的注射器卡槽都是固定的，靠单一的固定压片夹压在注射器管和注射器活塞杆尾端，对注射器进行固定，厂家提供的虽然说可以用于不同规格的注射器，但是对于一些直径小的注射器，比如10ml的注射器，放入60ml的卡槽中，卡槽凹面直径肯定大于10 ml 注射器，另外固定压片夹的凹度肯定是大很多，导致直径较小的注射器对该微量注射泵严重不匹配，紧固性很难保证，在推动过程中难免不会出现注射器管滑动现象。造成流速不准确、注射器的滑动可能导致插入人体的针头不稳，带来安全事故。若一台微量注射泵只对应一个型号的注射器，也会造成成本浪费。

发明内容

综上所述，本发明的目的在于解决现有的微量注射泵适应差，夹持注射器时稳定性差，从而导致流速不准确，输液精度差的技术不足，而提出一种高精度的微量注射泵及其应用。

为解决本发明所提出的技术问题，采用的技术方案为：一种高精度的微量注射泵，包括有：壳体、显示输入模块、步进电机推进机构及主控模块；所述的显示输入模块设于壳体上，步进电机推进机构和主控模块设于壳体内；所述的主控模块还分别与显示输入模块和步进电机推进机构电连接；其特征在于：所述的壳体上设有针筒手柄卡槽和用于贴合托起注射器针筒的针筒托架，针筒托架通过插接头与壳体插接；在所述的壳体上还设有与针筒托架配合用于夹紧固定注射器针筒的弹性夹持机构；所述的弹性夹持机构包括有并排的第一L型支架和第二L型支架；第一L型支架和第二L型支架前端均置于壳体外，并分别卡接有用于贴合夹持注射器针筒的第一夹片和第二夹片，尾端均置于壳体内；在壳体内设有与第一L型支架和第二L型支架配合滑动连接的滑轨；第一L型支架和第二L型支架的尾端分别套接有第一弹簧和第二弹簧；所述的第一L型支架与第二L型支架之间设有检测二者间距的位移传感器。

所述的第一L型支架和第二L型支架分别通过第一滑套和第二滑套与滑轨滑动套接；第一L型支架与第一滑套垂直活动插接，第二L型支架与第二滑套垂直活动插接，第一滑套和第二滑套均活动套接在滑轨上；位移传感器分别与第一滑套和第二滑套相连接。

所述的步进电机推进机构包括有设于壳体内的步进电机，步进电机的机轴上连接有螺杆，螺杆上轴向套接有伸缩推杆，伸缩推杆的外壁上设有纵向限位槽，伸缩推杆的前端伸出至壳体外，伸缩推杆的前端固定连接有用于推动注射器活塞的活塞柄推块。

还包括有与主控模块连接的用于检测伸缩推杆位移的加注位移传感器和报警系统。

所述的活塞柄推块上设有与注射器的活塞柄末端卡接的活塞柄卡槽。

所述的第一夹片右侧边设有起点标识线，第二夹片的左侧边上设有终点标识线。

高精度的微量注射泵的应用，其特征在于：

a、根据待使用的注射器的针筒尺寸选取一个以上贴合度最佳的针筒托架与壳体插接；同时各选取一个贴合度最佳的第一夹片和第二夹片分别与第一L型支架和第二L型支架前端卡接；

b、将第一夹片和第二夹片分别与注射器的针筒上的对应容量刻度值通过显示输入模块手动输入给主控模块，同时位移传感器将第一L型支架与第二L型支架间隔值输入给主控模块，由主控模块计算出注射器的针筒截面积；

c、主控模块根据b步计算出的针筒截面积和预设输液流速控制步进电机推进机构。

所述的第二夹片夹持在注射器的针筒上与活塞对应位置，主控模块将第二夹片对应的容量刻度值同时作为注射器吸取的药液总量值，当注射器的针筒内可加注的药液余量值小于预设报警值时，报警系统开始报警提醒。

本发明的有益效果为：医院在购买时微量注射泵时，可以根据医院购置的注射器规格，选配多种不同规格的针筒托架、第一夹片和第二夹片，使用前根据注射器针筒规格选择贴合度最佳的两个或以上针筒托架分散插入在壳体上，同时各选择一个贴合度最佳的第一夹片和第二夹片分别卡接在第一L型支架和第二L型支架前端，位移传感器根据两个不同容量刻度的间距计算出针筒截面积，根据针筒截面积控制步进电机推进机构，从而使得本发明可以适用于各种规格的注射器，夹持固定注射大的稳定性好，注射器给药流速控制准确。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明使用时的结构示意图；

图3为图2为的分解结构示意图；

图4为本发明的弹性夹持机构立体结构示意图；

图5为图4的分解结构示意图；

图6为本发明的第一夹片和第二夹片与注射器配合夹持时的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和本发明优选的具体实施例对本发明的作进一步说明。

参照图1至图5中所示，本发明包括有：壳体1、显示输入模块2、步进电机推进机构3及主控模块；所述的显示输入模块2设于壳体1上，显示输入模块2可以是触摸屏，也可以是显示屏与输入按的结合，步进电机推进机构3和主控模块设于壳体1内；所述的主控模块还分别与显示输入模块2和步进电机推进机构3电连接。

所述的壳体1的前侧壁上设有针筒手柄卡槽11，使用过程中注射器5水平横向放置，将注射器针筒51的其中一侧手柄511插入到针筒手柄卡槽11。壳体1的前侧壁上还设有用于贴合托起注射器针筒51的两个针筒托架4，针筒托架4通过插接头41与壳体1插接，壳体1上设有两个以上的供插接头41插接的插接孔12，根据注射器5的长度将针筒托架4分散地与壳体1的前侧壁插接；为了实现将注射器5固定在针筒托架4上，以便步进电机推进机构3稳定地推动注射器活塞柄52, 所述的壳体1上还设有与针筒托架4配合用于夹紧固定注射器针筒51的弹性夹持机构6。

弹性夹持机构6包括有并排的第一L型支架61和第二L型支架62；第一L型支架61和第二L型支架62前端均置于壳体1外，并分别卡接有用于贴合夹持注射器针筒51的第一夹片611和第二夹片621，尾端均置于壳体内；在壳体1内设有与第一L型支架61和第二L型支架62配合滑动连接的滑轨63；

第一L型支架61和第二L型支架62的尾端分别套接有第一弹簧612和第二弹簧622, 第一弹簧612和第二弹簧622的作用下使第一夹片611和第二夹片621弹性压紧注射器针筒51；所述的第一L型支架61与第二L型支架62之间设有检测二者间距的位移传感器64。为了避免第一L型支架61和第二L型支架62出现倾斜，造成位移传感器64检测误差，第一L型支架61和第二L型支架62分别通过第一滑套613和第二滑套623与滑轨63滑动套接；第一L型支架61与第一滑套613垂直活动插接，第二L型支架62与第二滑套623垂直活动插接，第一滑套613和第二滑套623均活动套接在滑轨63上；位移传感器64前后两端分别与第一滑套613和第二滑套623相连接。

所述的步进电机推进机构3包括有设于壳体1内的步进电机，步进电机的机轴上连接有螺杆，螺杆上轴向套接有伸缩推杆31，伸缩推杆31的外壁上设有纵向限位槽，伸缩推杆31的前端伸出至壳体1外，伸缩推杆31的前端固定连接有用于推动注射器活塞的活塞柄推块32；为了活塞柄推块32与注射器活塞柄52间更好的稳定连接，活塞柄推块32上设有与注射器的活塞柄52末端卡接的活塞柄卡槽。步进电机的驱动电路根据主控模块发出指令得到加载电压，步进电机在一定规律的脉冲频率下做转动，然后将动力源传动到二级减速箱进行减速，使得输出的速度得到进一步细化而传到螺杆上，螺杆与伸缩推杆31螺纹配合下，驱动伸缩推杆31伸缩，同时通过与主控模块电连接的电压传感器和加注位移传感器进行实时监控检测伸缩推杆31的位移量，避免药液输完断供。为了实现在本发明的安全监护，主控模块电连接报警系统，药液输完前30 min、15 min 启动报警系统，压力不正常时也启动报警系统。

目前注射器容积规格有多种，如：5 ml、10 ml、15 ml、20 ml、25 ml、30 ml、40 ml、50 ml、60 ml等，也即是目前的注射器在不借助任何测量工具能确认的参数只有容量值，通过尺寸测量工具测出相应容量对应的长度后，用容量值除以长度值则可计算出注射器针筒内腔的横截面积。本发明的主控模块获得注射器针筒内腔的横截面积后可以准确地调整步进电机的转速，达到需要的给药流速。

参照图1至图6中所示，本发明高精度的微量注射泵的应用步骤如下：

a、根据待使用的注射器5的针筒51尺寸选取一个以上贴合度最佳的针筒托架4与壳体1插接，优选为两个针筒托架4,一前一后支撑针筒51；同时各选取一个贴合度最佳的第一夹片611和第二夹片621分别与第一L型支架61和第二L型支架62前端卡接。

b、将第一夹片611和第二夹片621分别与注射器5的针筒51上的对应容量刻度值通过显示输入模块2手动输入给主控模块，同时位移传感器64将第一L型支架61与第二L型支架62间隔值输入给主控模块，由主控模块计算出注射器的针筒截面积；例如：选用60ml的注射器5，第一夹片611右侧边与针筒51上的10ml刻度线重合，第二夹片621的左侧边与针筒51上的60ml刻度线重合，位移传感器64输入给主控模块的值等于50ml容量时的长度值；为了操作失误，第一夹片611右侧边设有起点标识线，第二夹片621的左侧边上设有终点标识线，可方便看清两夹片间刻度。

c、主控模块根据b步计算出的针筒截面积和预设输液流速控制步进电机推进机构。若为了节省手动输入注射器吸取的药液总量值的操作，第二夹片621夹持在注射器的针筒上与活塞对应位置，主控模块将第二夹片621对应的容量刻度值同时作为注射器吸取的药液总量值，当注射器的针筒51内可加注的药液余量值小于预设报警值时，报警系统开始报警提醒。

Claims (8)

1.一种高精度的微量注射泵，包括有：壳体、显示输入模块、步进电机推进机构及主控模块；所述的显示输入模块设于壳体上，步进电机推进机构和主控模块设于壳体内；所述的主控模块还分别与显示输入模块和步进电机推进机构电连接；其特征在于：所述的壳体上设有针筒手柄卡槽和用于贴合托起注射器针筒的针筒托架，针筒托架通过插接头与壳体插接；在所述的壳体上还设有与针筒托架配合用于夹紧固定注射器针筒的弹性夹持机构；所述的弹性夹持机构包括有并排的第一L型支架和第二L型支架；第一L型支架和第二L型支架前端均置于壳体外，并分别卡接有用于贴合夹持注射器针筒的第一夹片和第二夹片，尾端均置于壳体内；在壳体内设有与第一L型支架和第二L型支架配合滑动连接的滑轨；第一L型支架和第二L型支架的尾端分别套接有第一弹簧和第二弹簧；所述的第一L型支架与第二L型支架之间设有检测二者间距的位移传感器。

2.根据权利要求1所述的一种高精度的微量注射泵，其特征在于：所述的第一L型支架和第二L型支架分别通过第一滑套和第二滑套与滑轨滑动套接；第一L型支架与第一滑套垂直活动插接，第二L型支架与第二滑套垂直活动插接，第一滑套和第二滑套均活动套接在滑轨上；位移传感器分别与第一滑套和第二滑套相连接。

3.根据权利要求1所述的一种高精度的微量注射泵，其特征在于：所述的步进电机推进机构包括有设于壳体内的步进电机，步进电机的机轴上连接有螺杆，螺杆上轴向套接有伸缩推杆，伸缩推杆的外壁上设有纵向限位槽，伸缩推杆的前端伸出至壳体外，伸缩推杆的前端固定连接有用于推动注射器活塞的活塞柄推块。

4.根据权利要求3所述的一种高精度的微量注射泵，其特征在于：还包括有与主控模块连接的用于检测伸缩推杆位移的加注位移传感器和报警系统。

5.根据权利要求3所述的一种高精度的微量注射泵，其特征在于：所述的活塞柄推块上设有与注射器的活塞柄末端卡接的活塞柄卡槽。

6.根据权利要求1所述的一种高精度的微量注射泵，其特征在于：所述的第一夹片右侧边设有起点标识线，第二夹片的左侧边上设有终点标识线。

7.如权利要求1~6任一项所述的高精度的微量注射泵的应用，其特征在于： a、根据待使用的注射器的针筒尺寸选取一个以上贴合度最佳的针筒托架与壳体插接；同时各选取一个贴合度最佳的第一夹片和第二夹片分别与第一L型支架和第二L型支架前端卡接； b、将第一夹片和第二夹片分别与注射器的针筒上的对应容量刻度值通过显示输入模块手动输入给主控模块，同时位移传感器将第一L型支架与第二L型支架间隔值输入给主控模块，由主控模块计算出注射器的针筒截面积； c、主控模块根据b步计算出的针筒截面积和预设输液流速控制步进电机推进机构。

8.根据权利要求7所述的高精度的微量注射泵的应用，其特征在于：所述的第二夹片夹持在注射器的针筒上与活塞对应位置，主控模块将第二夹片对应的容量刻度值同时作为注射器吸取的药液总量值，当注射器的针筒内可加注的药液余量值小于预设报警值时，报警系统开始报警提醒。