CN110038189A - 一种手持式推注泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及注射泵技术领域，具体为一种手持式推注泵，包括泵体，泵体内部设有隔板，隔板的前侧安装有注射装置，隔板的后侧安装有推注组件，本发明通过设备仓内的速度控制模块，调整传感器模块监测的压力和速度，传感器模块监测推杆对固定板的压力和推杆的移动速度，通过控制模块对传感器模块监测的数据进行处理和控制，通过按键模块手动调整传感器模块监测的压力和速度，通过电源模块为速度控制模块供电，保障速度控制模块运行，通过驱动模块驱动安装的电机，通过显示模块显示传感器模块监测的压力和速度的数据，便于医护人员记录或及时调整。

Description

一种手持式推注泵

技术领域

本发明涉及注射泵技术领域，具体为一种手持式推注泵。

背景技术

近年来超声引导下神经阻滞麻醉在外科手术手术中得到广泛使用。超声引导下神经阻滞需操作者一手将探头置于患者皮肤表面，扫查到目标神经所在切面后固定探头，另一手持针在超声引导下前进针尖至目标神经旁，注射局部麻醉药液包裹神经达到局部镇痛等阻滞效果。

目前临床上完成此操作需两人配合，在操作者将针尖置于目标神经旁后，须由助手推动注射器给药，且推注药物的速度和阻力均凭助手手感，具有不确定性，鉴于此，我们提出一种手持式推注泵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手持式推注泵，以解决上述背景技术中提出的操作者将针尖置于目标神经旁后，须由助手推动注射器给药，且推注药物的速度和阻力均凭助手手感，具有不确定性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种手持式推注泵，包括泵体，所述泵体内部设有隔板，所述隔板的前侧安装有注射装置，所述注射装置包括注射筒，所述注射筒的端部设有注射口，所述注射筒内设有活塞，所述活塞的一侧设有连接杆，所述连接杆的端部设有固定板，所述隔板的后侧安装有推注组件，所述推注组件包括推杆，所述推杆上设有螺纹，所述推杆上的所述螺纹两侧安装有相对称的蜗轮，所述蜗轮的一侧安装有步进电机。

作为优选，所述固定板的侧壁中心处开设有推杆槽，所述推杆槽内开设有限定槽。

作为优选，所述推杆的端部设有限定板，所述限定板的尺寸大小与所述限定槽的尺寸大小相适配。

作为优选，所述泵体的端部中心处开设有通孔，所述泵体侧壁上靠近前侧的位置设有若干按钮，所述泵体侧壁上靠近前侧的位置开设有通槽，所述泵体侧壁上靠近后侧的位置安装有显示屏。

作为优选，所述通槽内安装有与其相铰接的通槽盖，所述通槽盖侧壁上设有突出。

作为优选，所述泵体侧壁靠近端部的位置设有绑带，所述绑带两端部分别设有第一魔术贴和第二魔术贴。

作为优选，所述泵体内部后侧还设有设备仓。

作为优选，所述设备仓内设有速度控制模块，所述速度控制模块包括传感器模块、控制模块、按键模块、驱动模块、电源模块和显示模块；

所述传感器模块用于监测所述推杆对所述固定板的压力和所述推杆的移动速度；

所述控制模块用于对传感器模块监测的数据进行处理和控制；

所述按键模块用于手动调整所述传感器模块监测的压力和速度；

所述电源模块用于为速度控制模块供电，保障速度控制模块运行；

所述驱动模块用于驱动安装的电机；

所述显示模块用于显示传感器模块监测的压力和速度的数据。

作为优选，所述控制模块包括接收模块、数据处理模块、振荡电路模块和单片机模块；

所述接收模块用于接收传感器模块监测的数据；

所述数据处理模块用于对接收模块接收的传感器模块监测的数据进行处理；

所述单片机模块用于协调各个模块之间控制及处理；

所述振荡电路模块用于将单片机模块中的晶振电路连接到外部工作。

本发明还提供了该手持式推注泵，其操作方法如下：

S1、安装注射装置：将注射装置经通槽置于泵体内，并将推杆上的限定板嵌入限定槽内，然后，将通槽盖以铰链为圆心转动，将通槽盖卡入通槽内；

S2、速度监测和控制：通过传感器模块监测所述推杆对所述固定板的压力和所述推杆的移动速度，通过控制模块对传感器模块监测的数据进行处理和控制，通过按键模块手动调整所述传感器模块监测的压力和速度，通过电源模块为速度控制模块供电，保障速度控制模块运行，通过驱动模块驱动安装的电机，通过显示模块显示传感器模块监测的压力和速度的数据；

S3、数据处理和控制：通过接收模块接收传感器模块监测的数据，通过数据处理模块对接收模块接收的传感器模块监测的数据进行处理，通过单片机模块协调各个模块之间控制及处理，通过振荡电路模块将单片机模块中的晶振电路连接到外部工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置的通槽盖，可将注射装置从泵体内取出或将注射装置置于泵体内，便于医护人员拆卸或安装注射装置；

2、本发明通过设置的推注组件，可自动注射药液，避免手推动注射器给药，且推注药物的速度和阻力均凭助手手感，具有不确定性的问题，有利于提高实用性；

3、本发明通过设备仓内的速度控制模块，调整传感器模块监测的压力和速度，传感器模块监测推杆对固定板的压力和推杆的移动速度，通过控制模块对传感器模块监测的数据进行处理和控制，通过按键模块手动调整传感器模块监测的压力和速度，通过电源模块为速度控制模块供电，保障速度控制模块运行，通过驱动模块驱动安装的电机，通过显示模块显示传感器模块监测的压力和速度的数据，便于医护人员记录或及时调整；

4、本发明通过接收模块接收传感器模块监测的数据，通过数据处理模块对接收模块接收的传感器模块监测的数据进行处理，通过单片机模块协调各个模块之间控制及处理，通过振荡电路模块将单片机模块中的晶振电路连接到外部工作，保障各个模块协调运行，提高稳定性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中泵体的结构示意图；

图3为本发明中注射装置的结构示意图；

图4为本发明中固定板的截面结构示意图；

图5为本发明中推注组件的结构示意图；

图6为本发明中绑带的局部结构示意图；

图7为本发明中速度控制模块的结构框图；

图8为本发明中按键模块的电路图；

图9为本发明中L298的引脚图；

图10为本发明中L298的内部原理图；

图11为本发明中显示屏的引脚图；

图12为本发明中控制模块的结构框图；

图13为本发明中单片机和晶振电路的电路图；

图14为本发明中整体的电路图。

图中：1、泵体；10、隔板；11、通孔；12、显示屏；13、按钮；14、通槽；2、注射装置；20、注射筒；201、注射口；21、活塞；22、连接杆；23、固定板；231、推杆槽；2311、限定槽；3、推注组件；30、推杆；301、螺纹；302、限定板；31、蜗轮；32、步进电机；4、设备仓；5、通槽盖；50、突出；6、绑带；60、第一魔术贴；62、第二魔术贴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，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者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

一种手持式推注泵，如图1-6所示，包括泵体1，泵体1内部设有隔板10，隔板10的前侧安装有注射装置2，注射装置2包括注射筒20，注射筒20的端部设有注射口201，注射筒20内设有活塞21，活塞21的一侧设有连接杆22，连接杆22的端部设有固定板23，隔板10的后侧安装有推注组件3，推注组件3包括推杆30，推杆30上设有螺纹301，推杆30上的螺纹301两侧安装有相对称的蜗轮31，蜗轮31的一侧安装有步进电机32。

本实施例中，固定板23的侧壁中心处开设有推杆槽231，推杆槽231内开设有限定槽2311。

进一步的，推杆30的端部设有限定板302，限定板302的尺寸大小与限定槽2311的尺寸大小相适配，通过限定板302将推杆30限定在推杆槽231内，保证通过推杆30推进或回抽固定板23，便于后续使用。

具体的，通槽14内安装有与其相铰接的通槽盖5，通槽盖5侧壁上设有突出50，可通过凸出50，将通槽盖5以铰链为圆心转动，达到将泵体1打开或关闭的目的，方便后续安装或拆卸注射装置2。

除此之外，泵体1侧壁靠近端部的位置设有绑带6，绑带6两端部分别设有第一魔术贴60和第二魔术贴62，可将绑带6的两端连接形成一个环，通过第一魔术贴60与第二魔术贴62粘接配合，可将绑带6固定在指定位置，方便医护人员进行操作。

值得注意的是，步进电机32的输出轴通过联轴器与蜗轮31同轴固定连接，当接通步进电机32的电源时，可通过步进电机32的输出轴带动蜗轮31转动，进一步，通过蜗轮31上的螺纹与推杆30上的螺纹301相契合产生作用力，使推杆30推动固定板23移动，此时通过连接杆22带动活塞21沿注射筒20的内壁移动，以此实现注射。

本发明的手持式推注泵在安装注射装置2时，将注射装置2经通槽14置于泵体1内，并将推杆30上的限定板302嵌入限定槽2311内，然后，将通槽盖5以铰链为圆心转动，将通槽盖5卡入通槽14内，实现安装注射装置2，方便使用；

在注射时，接通步进电机32的电源使其工作，通过步进电机32的输出轴带动蜗轮31转动，进一步，通过蜗轮31上的螺纹与推杆30上的螺纹301相契合产生作用力，使推杆30推动固定板23移动，此时通过连接杆22带动活塞21沿注射筒20的内壁移动，以此实现注射。

实施例2：

作为本发明的第二种实施例，为了便于速度的监测和控制，本发明人员设置设备仓4，作为一种优选实施例，如图7-11所示，泵体1的端部中心处开设有通孔11，泵体1侧壁上靠近前侧的位置开设有通槽14，泵体1侧壁上靠近后侧的位置安装有显示屏12，泵体1内部后侧还设有设备仓4，设备仓4内设有速度控制模块，速度控制模块包括传感器模块、控制模块、按键模块、驱动模块、电源模块和显示模块，传感器模块用于监测推杆30对固定板23的压力和推杆30的移动速度，控制模块用于对传感器模块监测的数据进行处理和控制，按键模块用于手动调整传感器模块监测的压力和速度，电源模块用于为速度控制模块供电，保障速度控制模块运行，驱动模块用于驱动安装的电机，显示模块用于显示传感器模块监测的压力和速度的数据。

本实施例中，传感器模块包括安装在限定槽2311内的压力传感器和安装在注射筒20上的速度传感器，通过压力传感器监测推杆30对固定板23的压力，并通过速度传感器连接杆22在注射筒20内移动的速度(推杆30移动的速度)。

进一步的，通过按键模块手动调整传感器模块监测的压力和速度，当按键P1.3对应的按键被按下时，表示步进电机32加速运行，当按键P1.4对应的按键被按下时，表示步进电机32减速运行，当按键P1.5对应的按键被按下时，表示步进电机32的转动方向(顺时针)，当按键P1.6对应的按键被按下时，表示步进电机32的转动方向(逆时针)，当按键P1.7对应的按键被按下时，表示步进电机32停止，即通过压力传感器监测的压力越大，步进电机32的转速越快，以此实现手动调整传感器模块监测的压力和速度。

具体的，驱动模块采用L298N芯片设计，L298N芯片是SGS公司的产品，其内部包含4通道逻辑驱动电路，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机，由L298N构成的PWM功率放大器的工作形式为单极可逆模式，2个H桥的下侧桥晶体管发射极连在一起，L298的1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传号，L298可驱动2个步进电机32，OUT1、0UT2和0UT3、0UT4之间分别接2个步进电机32，5、7、10、12脚接输入控制电平，控制电机的正反转，ENA、ENB接控制使能端，控制电机的停转，当使能端为高电平时，输入端IN1为PWM信号，IN2为低电平信号时，步进电机32正转，输入端IN1为低电平信号，IN2为PWM信号时，步进电机32反转，IN1与IN2相同时，步进电机32快速停止，当使能端为低电平时，步进电动32机停止转动，在对步进电机32电压的控制和驱动中，采用开关驱动方式使半导体功率器件工作在开关状态，通过脉调制来控制步进电机32的电压，从而实现步进电机32转速的控制。

除此之外，显示模块采用LCD液晶芯片设计，液晶显示器以其微功耗、小体积、显示内容丰富、使用灵活等诸多优点，该液晶显示器为字符型液晶模块，字符型液晶模块是一种用5x7点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示的容量可以分为1行16个字、2行16个字、2行20个字等等，方便医护人员记录显示的数据。

本发明的手持式推注泵在使用时，通过传感器模块监测推杆30对固定板23的压力和推杆30的移动速度，通过控制模块对传感器模块监测的数据进行处理和控制，通过按键模块手动调整传感器模块监测的压力和速度，通过电源模块为速度控制模块供电，保障速度控制模块运行，通过驱动模块驱动安装的电机，通过显示模块显示传感器模块监测的压力和速度的数据，便于医护人员记录或及时调整，有利于提高临床实用性。

实施例3：

作为本发明的第三种实施例，为了便于协调各个模块之间控制及处理，本发明人员设置控制模块，作为一种优选实施例，如图12-14所示，控制模块包括接收模块、数据处理模块、振荡电路模块和单片机模块，接收模块用于接收传感器模块监测的数据，数据处理模块用于对接收模块接收的传感器模块监测的数据进行处理，单片机模块用于协调各个模块之间控制及处理，振荡电路模块用于将单片机模块中的晶振电路连接到外部工作。

本实施例中，单片机模块采用STC89C52单片机芯片设计，STC89C52单片机是一种低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、高效的解决方案。具有以下标准功能8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM,MAX810复位电路，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外STC89X52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式，空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作，掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

进一步的，振荡电路模块采用外部振荡电路，振荡电路在单片机的XTAL1脚和XTAL2脚(第18引脚和第19引脚)间外接入振荡电路，根据要求，选取晶振大小为11.0592MHz，C1、C2两个电容容量为30pF，两个电容作用是稳定频率和快速起振，从而减少单片机内部硬件资源，满足设计要求，提高系统时钟的稳定性。

本发明的手持式推注泵在数据处理和控制时，通过接收模块接收传感器模块监测的数据，通过数据处理模块对接收模块接收的传感器模块监测的数据进行处理，通过单片机模块协调各个模块之间控制及处理，通过振荡电路模块将单片机模块中的晶振电路连接到外部工作，保障各个模块协调运行，提高稳定性。

实施例4：

作为本发明的第四种实施例，为了便于控制注射药液的量，本发明人设置若干按钮13，作为一种优选实施例，泵体1侧壁上靠近前侧的位置设有若干按钮13，泵体1内部前侧安装有若干固定阀。

本实施例中，活塞21采用铁金属材料制作而成，外壁套设有橡胶套，使活塞21与注射筒20内壁紧密贴合，便于后续注射药液，防止活塞21与注射筒20内壁之间发生渗漏，导致药液浪费。

固定阀采用通电螺线圈设计，当将螺线圈通电时，使电磁铁具有磁性，可吸活塞21，从将活塞21固定在指定位置，达到固定注射药液用量的目的。

具体的，按钮13与固定阀一一对应，保证一个按钮可控制一个固定阀，准确控制注射药液用量，不同按钮13可对应药液量，如10ml，20ml，50ml等。

本发明的手持式推注泵在使用时，更根据患者所需的药液量，通过按下所对应的按钮13，接通固定阀的电源，使固定阀内的电磁铁具有磁性，吸活塞21，从将活塞21固定在指定位置，达到固定注射药液用量的目的。

实施例5：

作为本发明的第五种实施例，为了便于操作，方便医护人员操作，本发明人设置控制器，作为一种优选实施例，绑带6上设有控制器。

本实施例中，控制器与设备仓4内的控制模块通过导线连接(导线长度可根据实际需要固定)，控制器上设有两个控制按钮，控制按钮上分别设有“+”和“-”，当按下带有“+”控制按钮时，步进电机32正转，当按下带有的“-”控制按钮时，步进电机32反转，停止按压时，电机停止转动，以此实现控制注射药液。

本发明的手持式推注泵在控制注射药液时，当按下带有“+”控制按钮时，步进电机32正转，当按下带有的“-”控制按钮时，步进电机32反转，停止按压时，电机停止转动，以此实现控制注射药液，方便医护人员进行操作。

本发明的手持式推注泵在使用时，操作方法如下：

S1、安装注射装置2：将注射装置2经通槽14置于泵体1内，并将推杆30上的限定板302嵌入限定槽2311内，然后，将通槽盖5以铰链为圆心转动，将通槽盖5卡入通槽14内；

S2、速度监测和控制：通过传感器模块监测推杆30对固定板23的压力和推杆30的移动速度，通过控制模块对传感器模块监测的数据进行处理和控制，通过按键模块手动调整传感器模块监测的压力和速度，通过电源模块为速度控制模块供电，保障速度控制模块运行，通过驱动模块驱动安装的电机，通过显示模块显示传感器模块监测的压力和速度的数据；

S3、数据处理和控制：通过接收模块接收传感器模块监测的数据，通过数据处理模块对接收模块接收的传感器模块监测的数据进行处理，通过单片机模块协调各个模块之间控制及处理，通过振荡电路模块将单片机模块中的晶振电路连接到外部工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种手持式推注泵，包括泵体(1)，其特征在于：所述泵体(1)内部设有隔板(10)，所述隔板(10)的前侧安装有注射装置(2)，所述注射装置(2)包括注射筒(20)，所述注射筒(20)的端部设有注射口(201)，所述注射筒(20)内设有活塞(21)，所述活塞(21)的一侧设有连接杆(22)，所述连接杆(22)的端部设有固定板(23)，所述隔板(10)的后侧安装有推注组件(3)，所述推注组件(3)包括推杆(30)，所述推杆(30)上设有螺纹(301)，所述推杆(30)上的所述螺纹(301)两侧安装有相对称的蜗轮(31)，所述蜗轮(31)的一侧安装有步进电机(32)；所述固定板(23)的侧壁中心处开设有推杆槽(231)，所述推杆槽(231)内开设有限定槽(2311)；所述推杆(30)的端部设有限定板(302)，所述限定板(302)的尺寸大小与所述限定槽(2311)的尺寸大小相适配；所述泵体(1)的端部中心处开设有通孔(11)，所述泵体(1)侧壁上靠近前侧的位置设有若干按钮(13)，所述泵体(1)侧壁上靠近前侧的位置开设有通槽(14)，所述泵体(1)侧壁上靠近后侧的位置安装有显示屏(12)。

2.根据权利要求1所述的手持式推注泵，其特征在于：所述通槽(14)内安装有与其相铰接的通槽盖(5)，所述通槽盖(5)侧壁上设有突出(50)。

3.根据权利要求2所述的手持式推注泵，其特征在于：所述泵体(1)侧壁靠近端部的位置设有绑带(6)，所述绑带(6)两端部分别设有第一魔术贴(60)和第二魔术贴(62)。

4.根据权利要求3所述的手持式推注泵，其特征在于：所述泵体(1)内部后侧还设有设备仓(4)。

5.根据权利要求4所述的手持式推注泵，其特征在于：所述设备仓(4)内设有速度控制模块，所述速度控制模块包括传感器模块、控制模块、按键模块、驱动模块、电源模块和显示模块；

所述传感器模块用于监测所述推杆(30)对所述固定板(23)的压力和所述推杆(30)的移动速度；

所述控制模块用于对传感器模块监测的数据进行处理和控制；

所述按键模块用于手动调整所述传感器模块监测的压力和速度；

所述电源模块用于为速度控制模块供电，保障速度控制模块运行；

所述驱动模块用于驱动安装的电机；

所述显示模块用于显示传感器模块监测的压力和速度的数据。

6.根据权利要求5所述的手持式推注泵，其特征在于：所述控制模块包括接收模块、数据处理模块、振荡电路模块和单片机模块；

所述接收模块用于接收传感器模块监测的数据；

所述数据处理模块用于对接收模块接收的传感器模块监测的数据进行处理；

所述单片机模块用于协调各个模块之间控制及处理；

所述振荡电路模块用于将单片机模块中的晶振电路连接到外部工作。

7.根据权利要求6所述的手持式推注泵，其特征在于：该手持式推注泵的操作方法如下：

S1、安装注射装置(2)：将注射装置(2)经通槽(14)置于泵体(1)内，并将推杆(30)上的限定板(302)嵌入限定槽(2311)内，然后，将通槽盖(5)以铰链为圆心转动，将通槽盖(5)卡入通槽(14)内；

S2、速度监测和控制：通过传感器模块监测所述推杆(30)对所述固定板(23)的压力和所述推杆(30)的移动速度，通过控制模块对传感器模块监测的数据进行处理和控制，通过按键模块手动调整所述传感器模块监测的压力和速度，通过电源模块为速度控制模块供电，保障速度控制模块运行，通过驱动模块驱动安装的电机，通过显示模块显示传感器模块监测的压力和速度的数据；

S3、数据处理和控制：通过接收模块接收传感器模块监测的数据，通过数据处理模块对接收模块接收的传感器模块监测的数据进行处理，通过单片机模块协调各个模块之间控制及处理，通过振荡电路模块将单片机模块中的晶振电路连接到外部工作。