CN109893719A - 一种注射泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注射泵，包括外壳主体，设置于外壳主体上的固定机构和推动机构，设置于外壳主体内、与推动机构传动连接的驱动机构；所述注射泵还包括控制电路，分别连接于控制电路的显示面板、键盘输入面板和检测模块；所述控制电路用于控制和协调注射泵各个机构间的独立和配合工作；所述显示面板用于显示注射泵工作情况；所述键盘输入面板用于设定注射泵工作条件；所述检测模块包括若干红外对管和压力传感器，用于实时检测注射泵的注射速度；本发明通过设置红外对管组以及压力传感器，可实时监控注射泵注射速度，减少由于注射泵注射速度异常而导致的安全事故。

Description

一种注射泵

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，特别涉及一种注射泵。

背景技术

目前，静脉注射是一种常见的临床抢救、治疗方法，亦是一项常用的给药治疗技术。但在使用注射泵注射过程中，可能会出现针头堵塞、针头折弯、注射位置不准确等问题，从而影响注射泵的注射速度；若注射过快，可能会导致心力衰竭，而注射过慢，可能会导致药量不够，治疗不充分。因此，有必要监控注射泵的注射速度，使医护人员可在第一时间得知是否出现注射异常的情况。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种注射泵，可实时监控注射泵注射速度的变化，判断注射泵是否出现注射异常的情况，从而可减少由于注射速度异常导致的安全事故。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种注射泵，包括外壳主体，设置于外壳主体内、用于固定注射器的固定机构，可滑动地设置于外壳主体上、用于按压注射器的推动机构，设置于外壳主体内、与推动机构传动连接的驱动机构；所述注射泵还包括控制电路、显示面板、键盘输入面板和检测模块；所述控制电路设置于外壳主体内，用于控制和协调注射泵各个机构的工作；所述显示面板设置于外壳主体上，用于显示注射泵工作情况；所述键盘输入面板设置于外壳主体上，用于设定注射泵的工作条件，比如选择注射泵的注射时间、注射速度等；所述检测模块设置于固定机构上，用于分别检测注射器的流量变化和重量变化；所述显示面板、键盘输入面板和检测模块分别连接于控制电路。

所述的注射泵中，所述检测模块包括若干红外对管和压力传感器，所述固定机构用于固定注射器，包括设置于外壳主体内的、左右贯穿的固定槽，和设置于外壳主体右侧、用于配合固定槽的固定装置；若干所述红外对管分别均匀地设置于固定槽的两侧, 用于检测注射器的流量变化；所述压力传感器设置于固定槽的底部，用于检测注射器的重量变化；所述红外对管和压力传感器分别连接于控制电路。

所述的注射泵中，所述控制电路包括用于控制各模块独立工作以及协调各模块间配合工作的控制模块，用于将市电转换为直流电并将电量存储的电源模块，用于显示注射泵工作信息的显示模块，用于采集用户在键盘输入面板中所选择的信息的键盘输入模块，用于采集和处理红外对管所收集的信息的红外信息处理模块，用于采集和处理压力传感器所收集的信息的压力信息处理模块和用于报警注射泵异常工作情况的报警模块；所述电源模块、显示模块、键盘输入模块、红外信息处理模块、压力信息处理模块和报警模块分别连接于控制模块。

所述的注射泵中，所述键盘输入面板包括数字键盘按键、电源按键、速度设定按键、时间设定按键、数据清除按键、确认按键和锁定按键。

所述的注射泵中，所述报警模块包括显示报警模块和声音报警模块，所述显示报警模块是指将警报信息显示于显示面板上，所述声音报警模块为设置于外壳主体内的蜂鸣器，所述蜂鸣器连接于控制电路。

所述的注射泵中，所述红外信息处理模块包括第一信号放大输出电路和第一A/D转换器，所述红外对管的信号输出端顺次连接第一信号放大输出电路以及第一A/D转换器，所述第一A/D转换器的信号输出端与控制模块连接；所述压力信息处理模块包括第二信号放大输出电路和第二A/D转换器，所述压力传感器的信号输出端顺次连接第二信号放大输出电路以及第二A/D转换器，所述第二A/D转换器的信号输出端与控制模块连接。

所述的注射泵中，所述控制模块控制程序流程依次有以下步骤：

（1）初始化；

（2）参数的设定与保存；

（3）采集传感器信号；

（4）参数的计算及保存；

（5）比对所计算值与所预设值，若一致，返回步骤（3）；若不一致，则进入步骤（6）

（6）控制模块停止向步进电机发送脉冲信号，并进入步骤（7）；

（7）发送报警信号。

所述的注射泵中，所述控制电路还包括注射器规格识别模块，所述注射器规格识别模块用于记录不同规格的注射器对应的信息，所述注射器规格识别模块连接于控制模块；所述键盘输入面板还包括规格设定按键。

有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种注射泵，通过在固定槽的两侧设置红外对管组以及在固定槽的底部设置压力传感器，可实时计算注射泵的注射速度，并与预设的注射速度进行比对，减少由于注射泵注射速度异常而导致的安全事故。

附图说明

图1为本发明所提供的注射泵的结构示意图；

图2为本发明所提供的注射泵的固定机构的结构示意图；

图3为本发明所提供的注射泵的控制电路的结构示意图；

图4为本发明所提供的报警模块的结构示意图；

图5为本发明所提供的控制模块的控制程序流程图；

图6为本发明的另一实施例的注射泵的结构示意图；

图7为本发明的另一实施例的控制电路的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种注射泵，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“两侧”、“右侧”、“左侧”等指示的方位或位置关系为本发明基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量；此外，中国实用新型专利第201720707554.4号公开了一种注射泵，其说明书附图6公开了推动机构和驱动机构的具体结构，在此不做赘述。

请参阅图1至图5，本发明提供了一种注射泵，包括外壳主体1，设置于外壳主体1内、用于固定注射器2的固定机构，可滑动地设置于外壳主体1上、用于按压注射器2的推动机构，设置于外壳主体1内、与推动机构传动连接的驱动机构(图中未示出)；在本实施例中，所述推动机构为可滑动地设置于外壳主体右侧，用于按压注射器推杆的推柄3；所述驱动机构包括连接杆、丝杆和步进电机，所述连接杆固定于推柄3左侧，连接杆的末端与丝杆连接，所述丝杆与步进电机传动连接；工作时，控制模块（如单片机控制模块）发出脉冲信号，使步进电机旋转，步进电机带动丝杆将旋转运动变成直线运动，从而推动注射器2的推杆进行注射输液；而注射速度的改变是通过改变螺杆的旋转速度而实现的，即改变控制模块所发出的脉冲信号的频率。

进一步地，所述注射泵还包括控制电路（图中未示出）、显示面板4、键盘输入面板5和检测模块（图中未示出）；所述控制电路设置于外壳主体内，用于控制和协调注射泵各个机构间的独立和配合工作，比如，控制电路可采集键盘输入面板5所输入的信息，并将处理过的对应的信息显示于显示面板4上；显示面板4设置于外壳主体1上，用于显示注射泵工作情况；键盘输入面板5设置于外壳主体1上，用于设定注射泵的工作条件，如注射泵的注射速度、注射时间等；所述检测模块设置于固定机构上，用于分别检测注射器的流量变化和重量变化；显示面板4、键盘输入面板5和检测模块分别连接于控制电路。

进一步地，所述检测模块包括若干红外对管（图中未示出）和压力传感器（图中未示出），所述固定机构用于固定注射器2，包括设置于外壳主体内的、左右贯穿的固定槽61，和设置于外壳主体右侧、用于配合固定槽61的固定装置62；若干所述红外对管分别均匀地设置于固定槽61的两侧, 用于检测注射器的流量变化；所述压力传感器设置于固定槽61的底部，用于检测注射器的重量变化；所述红外对管和压力传感器分别连接于控制电路。

红外对管组测量液体流速的原理如下：注射器的体积是一定的，将若干红外对管均匀地设置于注射器的两侧，则相邻的红外对管之间对应的注射器内的液体体积是一定的，例如，放置于固定槽上的注射器的体积为20毫升，若固定槽两侧均匀地设置有20组红外对管，则相邻红外对管之间的液体体积为1毫升；若未有流体经过时，红外对管中的接收管所接收到的红外信号较弱，当有流体经过时，由于液体的聚光作用，接收管所接收到的红外信号相对较强；当第一组红外对管的接收管所接收到的红外信号减弱时，控制模块记录第一组红外对管信号减弱的时刻，当第二组红外对管的所接收到的红外信号减弱时，控制模块记录第二组红外对管信号减弱的是时刻，从而得知液体流过两相邻红外对管所需的时间；通过测量注射泵注射一定体积液体所需要的时间，即流体经过两相邻红外对管所需时间，其平均流速等于体积除以时间，从而实时监控注射泵的注射速度；在本实施例中，所述红外对管可以但不限于是20组。

压力传感器测量液体流速的原理如下：通过测量间隔时间内注射器的重量变化，其平均速度等于重量除以时间，从而实时监控注射泵的注射速度，所述间隔时间可以但不限于是每间隔10秒测量一次；此外，所述压力传感器还用于测量已注射药量，通过测量间隔时间内注射器的重量变化，其变化的重量即为注射的药量，所述间隔时间可以但不限于是每间隔10秒测量一次；所述压力传感器还可用于判断注射泵是否已经注射完成，先预设所使用的注射器的重量值，当压力传感器所测得的重量值与预设的注射器的重量值一致时，注射泵完成注射工作。

进一步地，所述控制电路包括控制模块、电源模块、显示模块、键盘输入模块、红外信息处理模块、压力信息处理模块和报警模块，所述电源模块、显示模块、键盘输入模块、红外信息处理模块、压力信息处理模块和报警模块分别连接于控制模块。

各个模块的工作内容如下：

控制模块，所述控制模块用于控制各模块的独立工作以及协调各模块间的配合工作，比如，控制模块可将键盘输入模块、检测模块等反馈的信息进行处理，并将处理的结果发送至显示模块以进行显示；所述控制模块可以但不限于是STC系列的单片机。

电源模块，所述电源模块用于将市电交流电转换为直流电并将电量存储；所述电源模块包括稳压输入电路、AC/DC模块、蓄电池和稳压输出电路，稳压输入电路的输入端连接市电，稳压输入电路的输出端连接AC/DC模块的输入端，AC/DC模块的输出端连接蓄电池的充电端，蓄电池的放电端连接稳压输出电路的输入端，稳压输出电路的输出端连接于控制模块；当注射泵充电时，市电经过稳压输入电路的稳压作用后，被AC/DC模块转换为直流电，转换后的直流电输送至蓄电池中，蓄电池存储电量；当注射泵工作时，存储于蓄电池的电量经过稳压输出电路向控制模块输入稳定的直流电。

显示模块，用于将控制模块所反馈的注射泵的工作信息显示于显示面板上；显示面板4可显示的信息包括工作剩余电量、用户所设定的注射速度、实际测得的注射速度、用户所设定的注射时间、注射总量、已注射量和工作异常警报信息等。

键盘输入模块，所述键盘输入模块用于将用户在键盘输入面板中所选择的信息进行采集并反馈至控制模块中，比如用户所设定的注射速度、注射时间等。

红外信息处理模块，所述红外信息处理模块用于采集和处理红外对管所收集的信息，并将信息传输至控制模块，控制模块根据所采集的信息对注射速度进行计算，红外信息模块将收集的信息发送至控制模块，控制模块将所测得的注射速度与预设的注射速度进行比对，当注射速度出现异常时，控制模块停止向步进电机发送脉冲信号，注射泵停止注射药物，避免不良影响的扩大。

压力信息处理模块，所述压力信息处理模块用于采集和处理压力传感器所收集的信息，并将信息传输至控制模块，控制模块根据所采集的注射泵重量变化的信息对注射速度进行计算。

报警模块，所述报警模块用于报警注射泵异常工作情况。

进一步地，键盘输入面板5包括数字键盘按键、电源按键、速度设定按键、时间设定按键、数据清除按键、确认按键和锁定按键；电源按键用于开启和关闭注射泵，电源按键为物理键，可在紧急情况下快速关闭注射泵；速度设定按键用于设定所需要的注射速度，当用户按下速度设定按键后，可通过数字键盘按键设定注射速度，当按下确认按键后，键盘输入模块将用户所选择的注射速度信息发送至控制模块；时间设定按键用于设定所需要的注射时间，当用户按下时间设定按键后，可通过数字键盘按键设定注射时间，当按下确认按键后，键盘输入模块将用户所选择的注射时间信息发送至控制模块；数据清除按键用于清除所需要修改的信息，当用户按下数据清除按键，键盘输入模块向控制模块发出返回的控制信号，控制模块对已记录的信息进行删除；锁定按键用于锁定注射泵当前工作条件，当注射泵开始工作时，键盘输入面板会进入锁定状态，用户长按锁定按键可解除对键盘输入面板的锁定，避免人为的不当操作影响注射泵的正常工作。

优选地，所述报警模块包括显示报警模块和声音报警模块，所述显示报警模块是指将警报信息显示于显示面板上，所述警报信息是指将异常的注射速度突出显示，例如改变其显示颜色，便于医护人员快速判断注射速度的异常情况（过快、过慢），并对异常情况快速做出应急反应；所述声音报警模块为设置于外壳主体内的蜂鸣器，所述蜂鸣器连接于控制电路，当实际注射速度与所预设的注射速度不一致时，控制模块控制蜂鸣器发声，提醒用户停止注射泵的工作或提醒医护人员进行重新注射；所述蜂鸣器还可用于提醒用户注射完成，当压力传感器所检测得出的重量信息与预设的注射器的重量一致时，控制模块控制蜂鸣器发声，提醒用户注射完成或提醒医护人员进行下一步的治疗。

进一步地，所述红外信息处理模块包括第一信号放大输出电路和第一A/D转换器，所述红外对管的信号输出端顺次连接第一信号放大输出电路以及第一A/D转换器，所述第一A/D转换器的信号输出端与控制模块连接；所述压力信息处理模块包括第二信号放大输出电路和第二A/D转换器，所述压力传感器的信号输出端顺次连接第二信号放大输出电路以及第二A/D转换器，所述第二A/D转换器的信号输出端与控制模块连接；第一信号放大电路将红外对管的电流信号放大为较大的电压信号以供后续电路进行采集，第二信号放大电路将压力传感器的电流信号放大为较大的电压信号以供后续电路进行采集；而第一A/D转换器和第二A/D转换器分别将所采集的模拟信号转换为数字信号并输出至控制模块中。

进一步地，所述的注射泵中，所述控制模块控制程序流程依次有以下步骤：

（1）初始化；

（2）参数的设定与保存；

（3）采集传感器信号；

（4）参数的计算及保存；

（5）比对所计算值与所预设值，若一致，返回步骤（3）；若不一致，则进入步骤（6）

（6）控制模块停止向步进电机发送脉冲信号，并进入步骤（7）；

（7）发送报警信号。

实施例2

请参阅图6和图7，本实施例与实施例1的主要区别在于：所述控制电路还包括注射器规格识别模块，所述注射器规格识别模块用于记录不同规格的注射器对应的信息，所述注射器规格识别模块连接于控制模块；所述键盘输入面板还包括规格设定按键。

所述注射泵对注射器规格进行识别的方法如下：

（1）预设定：用户按下规格设定按键，将待检测的注射器的容量通过数字键盘输入，键盘输入模块将所采集的信息传输至控制模块中；将待检测的注射器放置于固定槽上，固定槽上的压力传感器将检测到的与该注射器的对应的电压信号发送至控制模块中，控制模块将注射器的容量以及对应的电压信号传输至注射器规格识别模块中进行存储。

（2）识别检测：当用户使用注射泵时，再将注射器放置于固定槽上，压力传感器将感应获得的电压信号传递至控制模块中，控制模块将电压信号传递至注射器规格识别模块中进行比对，注射器规格识别模块将对应的注射器规格返回值控制模块中。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有的这些替换或改变都应属于本发明所附的权利要求书的保护范围内。

Claims (8)

1.一种注射泵，包括外壳主体，设置于外壳主体内、用于固定注射器的固定机构，可滑动地设置于外壳主体上、用于按压注射器的推动机构，设置于外壳主体内、与推动机构传动连接的驱动机构，其特征在于，还包括控制电路、显示面板、键盘输入面板和检测模块；所述控制电路设置于外壳主体内，用于控制和协调注射泵各个机构间的独立和配合工作；所述显示面板设置于外壳主体上，用于显示注射泵工作情况；所述键盘输入面板设置于外壳主体上，用于设定注射泵的工作条件；所述检测模块设置于固定机构上，用于分别检测注射器的流量变化和重量变化；所述显示面板、键盘输入面板和检测模块分别连接于控制电路。

2.根据权利要求1所述的一种注射泵，其特征在于，所述检测模块包括若干红外对管和压力传感器，所述固定机构用于固定注射器，包括设置于外壳主体内的、左右贯穿的固定槽，和设置于外壳主体右侧、用于配合固定槽的固定装置；若干所述红外对管分别均匀地设置于固定槽的两侧, 用于检测注射器的流量变化；所述压力传感器设置于固定槽的底部，用于检测注射器的重量变化；所述红外对管和压力传感器分别连接于控制电路。

3.根据权利要求2所述的一种注射泵，其特征在于，所述控制电路包括用于控制各模块独立工作以及协调各模块间配合工作的控制模块，用于将市电交流电转换为直流电并将电量存储的电源模块，用于显示注射泵工作信息的显示模块，用于采集用户在键盘输入面板中所选择的信息的键盘输入模块，用于采集和处理红外对管所收集的信息的红外信息处理模块，用于采集和处理压力传感器所收集的信息的压力信息处理模块和用于报警注射泵异常工作情况的报警模块；所述电源模块、显示模块、键盘输入模块、红外信息处理模块、压力信息处理模块和报警模块分别连接于控制模块。

4.根据权利要求3所述的一种注射泵，其特征在于，所述键盘输入面板包括数字键盘按键、电源按键、速度设定按键、时间设定按键、数据清除按键、确认按键和锁定按键。

5.根据权利要求3所述的一种注射泵，其特征在于，所述报警模块包括显示报警模块和声音报警模块，所述显示报警模块是指将警报信息显示于显示面板上，所述声音报警模块为设置于外壳主体内的蜂鸣器，所述蜂鸣器连接于控制电路。

6.根据权利要求3所述的一种注射泵，其特征在于，所述红外信息处理模块包括第一信号放大输出电路和第一A/D转换器，所述红外对管的信号输出端顺次连接第一信号放大输出电路以及第一A/D转换器，所述第一A/D转换器的信号输出端与控制模块连接；所述压力信息处理模块包括第二信号放大输出电路和第二A/D转换器，所述压力传感器的信号输出端顺次连接第二信号放大输出电路以及第二A/D转换器，所述第二A/D转换器的信号输出端与控制模块连接。

7.根据权利要求3所述的一种注射泵，其特征在于，所述控制模块控制程序流程依次有以下步骤：

（1）初始化；

（2）参数的设定与保存；

（3）采集传感器信号；

（4）参数的计算及保存；

（5）比对所计算值与所预设值，若一致，返回步骤（3）；若不一致，则进入步骤（6）；

（6）控制模块停止向步进电机发送脉冲信号，并进入步骤（7）；

（7）发送报警信号。

8.根据权利要求4所述的一种注射泵，其特征在于，所述控制电路还包括注射器规格识别模块，所述注射器规格识别模块用于记录不同规格的注射器对应的信息，所述注射器规格识别模块连接于控制模块；所述键盘输入面板还包括规格设定按键。