CN107349495B - 一种医用注射泵的自动预冲方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医用注射泵的自动预冲方法，涉及医疗器械技术领域。该方法通过预先测量注射器最小推力F0或压强P0和注射泵的最大间隙L0或C0，并在注射泵启动运转初期，测量步进电机的脉冲数C1或计算推杆拟运动距离L1，检测注射泵推杆对注射器的推力F1或压强P1，进而根据C1与C0或L1与L0，以及F1与F0或P1与P0之间的大小关系，判断注射泵自身的机械间隙是否已经压缩完成，从而修改注射泵的运转速度，完成自动预冲程序，不仅省去了手动预冲操作过程，简化注射泵操作流程，而且缩短了预冲时间，使药液能及时注入患者，提高了注射泵使用效率，还减少了药物浪费。

Description

一种医用注射泵的自动预冲方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种医用注射泵的自动预冲方法。

背景技术

医用注射泵由步进电机带动推杆推动注射器，控制步进电机运转速度，进而控制注入患者体内的药物速度；通常以恒定速度运行。

医用注射泵内包含单片机、步进电机、齿轮、丝杠、离合机构、推杆等部件组成，配合注射器工作；机械部件之间客观存在机械间隙(例如步进电机和齿轮之间、齿轮和齿轮之间、齿轮和丝杠之间、离合机构和丝杠之间、丝杠和支架之间、推杆和注射器之间、注射器外套和卡槽之间等位置)，在注射泵启动运行初期，首先要压缩机械间隙。在压缩机械间隙期间，推杆不能推动注射器，注射器内药物不会注射到患者体内，直到机械间隙压缩完成，没有间隙，才会推动注射器。即在压缩机械间隙期间，医用注射泵并未对患者起作用(没有药物流出注射器，注入患者体内)，只是空转。医用注射泵通常以很慢的速度运行注射微量药物，例如2-5ml/h,那么即使1mm的机械间隙需要的空转时间也比较长，如0.5小时-1小时很常见。

医用注射泵克服机械间隙的过程就是预冲过程。

目前，注射泵的预冲过程一般为手动方式：启动注射泵运转，开始预冲，人眼观察注射器针头部分，当注射器针头部分开始有药液流出时，就停止注射泵，预冲完成。

而使用医用注射泵进行注射的常见操作过程为：把装好药液的注射器连接管路及针头，手动挤压注射器排除空气使药液充满管路，观察到针头有药液流出，完全排除管路内空气；把注射器安装到医用注射泵上，预冲压缩机械间隙，再次观察到针头有药液流出后，才能完成预冲；然后用针头穿刺患者静脉，设置注射速度，启动注射泵进行注射。

在上述一系列复杂的操作过程中，需要两次观察到针头处流出药液，因此，混杂在整体操作过程中的预冲操作就会经常被忽略或遗忘。尤其是在连续注射只更换注射器，不换管路和针头，就不用拔出针头，这种情况下，注射泵预冲过程不容易判断，且容易造成药物的浪费。

所以，现有的注射泵的预冲方法，需要两次观察药物流出针头，造成药物浪费，而且有些情况下，手动预冲难以操作，容易被忽略或遗忘。如果未进行手动预冲操作，就会造成注射泵运转初期的较长时间内(如0.5-1小时)注射泵因压缩机械间隙空转，药液不能及时注入患者，延缓治疗效果，耽误病情。

发明内容

本发明的目的在于提供一种医用注射泵的自动预冲方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种医用注射泵的自动预冲方法，包括如下步骤：

S1，预先测量注射器的最小推动力F0，F0可换算为压强P0，并保存在注射泵内；

S2，根据注射泵结构，预先计算医用注射泵需要压缩的最大机械间隙L0,L0可换算为脉冲总数C0，并保存在注射泵内；

S3，注射泵启动注射时，开始累计发送给步进电机的脉冲数C1或计算推杆拟运动距离L1,并连续检测注射泵推杆对注射器的推力F1或压强P1；

S4,当C1<C0或L1<L0，且F1<F0或P1<P0时，则令步进电机按照高于注射速度的高速运转；当C1≥C0或L1≥L0，或F1≥F0或P1≥P0)时，则令步进电机按照设定的注射速度运转。

优选地，S2中，采用丝杠的螺距加上丝杠与限位端之间最大间隙的和作为L0，或者换算成发送给步进电机的脉冲总数C0，即无机械间隙情况下，给步进电机发送C0个脉冲，推杆的运动距离为L0。

本发明的有益效果是：本发明实施例提供的医用注射泵的自动预冲方法，通过预先测量注射器最小推力F0或压强P0和注射泵的最大间隙L0或C0，并在注射泵启动运转初期，测量步进电机的脉冲数C1或计算推杆拟运动距离L1，检测注射泵推杆对注射器的推力F1或压强P1，进而根据C1与C0或L1与L0，以及F1与F0或P1与P0之间的大小关系，判断注射泵自身的机械间隙是否已经压缩完成，从而修改注射泵的运转速度，完成自动预冲程序，不仅省去了手动预冲操作过程，简化注射泵操作流程，而且缩短了预冲时间，使药液能及时注入患者，提高了注射泵使用效率，还减少了药物浪费。

附图说明

图1是医用注射泵机械结构示意图。

图中，各符号的含义如下：

1电机、2可能产生间隙的位置、3压力传感器可能安装的位置、4推杆、5注射器、6卡槽、7离合机构、8丝杠、9支撑件、10齿轮组。

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，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种医用注射泵的自动预冲方法，包括如下步骤：

S1，预先测量注射器的最小推动力F0，F0可换算为压强P0，并保存在注射泵内；

S2，根据注射泵结构，预先计算医用注射泵需要压缩的最大机械间隙L0,L0可换算为脉冲总数C0，并保存在注射泵内；

S3，注射泵启动注射时，开始累计发送给步进电机的脉冲数C1或计算推杆拟运动距离L1,并连续检测注射泵推杆对注射器的推力F1或压强P1；

S4,当C1<C0或L1<L0，且F1<F0或P1<P0时，则令步进电机按照高于注射速度的高速运转；当C1≥C0或L1≥L0，或F1≥F0或P1≥P0)时，则令步进电机按照设定的注射速度运转。

其中，S1中，所述测量注射器的最小推动力F0，具体可以为，将空注射器外套按照头在下按手在上的方式垂直于水平面进行固定，内芯拉到最大刻度，在按手上放一重物，在内芯上施加外力，推动内芯使内芯开始向下移动，撤掉外力，观察重物重力能否使内芯继续保持移动；调整重物重量，多次试验找到不能使内芯继续保持移动的最大重量，用天平测量这个重量就是该注射器的最小推动力F0，更换同品牌同型号注射器多次试验，取最小值作为该款注射器的最小推动力F0。F0除以注射器内径截面积可换算成压强P0，在实际使用过程中，注射泵既可以选择检测推动力，也可以选择检测压强。

注射泵机械部件之间客观存在机械间隙，例如电机和齿轮之间、齿轮和齿轮之间、齿轮和丝杠之间、离合机构和丝杠之间、丝杠和支架之间、推杆和注射器之间、注射器外套和卡槽之间等位置，如图1所示，这个间隙与注射泵结构和使用时安装注射器位置有关，考虑到对注射效果影响最大的因素和安全性，本实施例中，采用丝杠的螺距加上丝杠与限位端之间最大间隙的和作为L0，或者换算成发送给步进电机的脉冲总数C0，即无机械间隙情况下，给步进电机发送C0个脉冲，推杆将运动L0距离，这里包含步进电机细分的影响,本实施例中所有提及脉冲个数与推杆拟运动距离的关系均已考虑并包含步进电机细分的影响。

本实施例中，S3中，注射泵启动注射时，要连续检测注射泵推杆对注射器的推力F1(或压强P1),并且要累计发送给步进电机的脉冲个数C1(或注射泵推杆拟运动距离L1)。

本实施例中，“当C1<C0或L1<L0，且F1<F0或P1<P0时”，是指这两个条件必须都满足，“C1<C0或L1<L0”是指采用累计脉冲总数或推杆拟运动距离都可以，“F1<F0或P1<P0”是指采用检测推力或压强的方式都可以。“则令步进电机按照高于注射速度的高速运转”是指让步进电机以较高速度(可以是最高速度)运转，利于快速压缩间隙。

本实施例中，“当C1≥C0或L1≥L0，或F1≥F0或P1≥P0时”是指这两个条件只需满足一个即可，满足一个条件就认为机械间隙压缩接近完成。“C1≥C0或L1≥L0”是指采用累计脉冲总数或推杆拟运动距离都可以，“F1≥F0或P1≥P0”是指采用检测推力或压强的方式都可以。“令步进电机按照设定的注射速度运转”是指让电机不再以较高速度运转(机械间隙已压缩完成)，改为以注射泵设定的速度运转，即注射泵转入正常运转。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本发明实施例提供的医用注射泵的自动预冲方法，通过预先测量注射器最小推力F0或压强P0和注射泵的最大间隙L0或C0，并在注射泵启动运转初期，测量步进电机的脉冲数C1或计算推杆拟运动距离L1，检测注射泵推杆对注射器的推力F1或压强P1，进而根据C1与C0或L1与L0，以及F1与F0或P1与P0之间的大小关系，判断注射泵自身的机械间隙是否已经压缩完成，从而修改注射泵的运转速度，完成自动预冲程序，不仅省去了手动预冲操作过程，简化注射泵操作流程，而且缩短了预冲时间，使药液能及时注入患者，提高了注射泵使用效率，还减少了药物浪费。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域人员应该理解的是，上述实施例提供的方法步骤的时序可根据实际情况进行适应性调整，也可根据实际情况并发进行。

上述实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，例如：个人计算机、服务器、网络设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，例如：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种医用注射泵的自动预冲方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，预先测量注射器的最小推动力F0，F0可换算为压强P0，并保存在注射泵内；

S2，根据注射泵结构，预先计算医用注射泵需要压缩的最大机械间隙L0，L0可换算为脉冲总数C0，并保存在注射泵内；所述最大机械间隙L0为丝杠的螺距加机械部件之间的机械间隙之和；

S3，注射泵启动注射时，开始累计发送给步进电机的脉冲数C1或计算推杆拟运动距离L1，并连续检测注射泵推杆对注射器的推力F1或压强P1；

S4，当C1<C0或L1<L0，且F1<F0或P1<P0时，则令步进电机按照高于设定的注射速度的速度高速运转；当C1≥C0或L1≥L0，或F1≥F0或P1≥P0时，则令步进电机按照设定的所述注射速度运转。

2.根据权利要求1所述的医用注射泵的自动预冲方法，其特征在于，S2中，采用丝杠的螺距加上丝杠与限位端之间最大间隙的和作为L0，或者换算成发送给步进电机的脉冲总数C0，即无机械间隙情况下，给步进电机发送C0个脉冲，推杆的运动距离为L0。

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