CN110327510B - 输液泵管路监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输液泵管路监测系统，涉及医疗器械技术领域。所述输液泵为蠕动泵；包括盒体，盒体内设置有输液管，驱动装置，超声波传感器和压力传感器；驱动装置用于输送输液管中的液体；输液管与驱动装置接触设置，其两端从盒体端面伸出；输液管两端根据管内液体流动方向分为进液端和出液端；超声波传感器设置于输液管进液端和驱动装置之间，压力传感器设置于输液管出液端和驱动装置之间。本发明采用超声波传感器和压力传感器分别监测管路内的气泡和堵塞情况，监测内容全面。通过传感器位置的合理设置，降低了监测系统的成本，提高了监测系统监测情况的准确率。

Description

输液泵管路监测系统

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，尤其涉及一种输液泵管路监测系统。

背景技术

输液泵通常是机械或电子的控制装置，它通过作用于输液导管达到控制输液速度的目的。常用于需要严格控制输液量和药量的情况，如在应用升压药物，抗心律失常药药物，婴幼儿静脉输液或静脉麻醉时。输液泵系统主要由微机系统、泵装置、监测装置、报警装置和输入及显示装置组成。其中，监测装置主要由多种传感器组成，例如红外滴数传感器、压力式传感器和超声波气泡传感器等,它们分别用于液体流速和流量、堵塞压力及漏液和气泡的检测。

例如，在临床中对病患进行输液时，过多的空气进入到血管中将会对病患的人身安全造成危害。同样，在输液泵的输液管路中也存在出现气泡的问题。因此，输液泵检测系统需要采用气泡检测装置对输液管路中的气泡进行监测与报警。

另外，输液管路阻塞是输液泵使用中常见的故障，因此输液泵检测系统还需要设有压力传感器，以用来检测输液管路的压力，当发生阻塞现象而引起输液管路的压力超过设定值时进行报警，从而提醒医护人员对出现的问题进行处理。

超声波传感器可以检测到输液管内的气泡。当液体输送完成或内部有气柱或气泡经过时，管内液体变成气体，此时管路截面的介质由管体到液体再到管体变为管体到气体再到管体。由于在气体中超声波的衰减远大于在液体中，若在管路两端布置超声波发射器和接收器，当管路内有气泡或气柱经过时，接收器可以检测到的超声波强度骤减，从而检测出气泡。

压力传感器可以检测到管路的堵塞情况。当管路膨胀时，管体会挤压设置在周围的压力传感器，压力传感器会检测到压力增大，从而检测出管路的堵塞情况。

公开号为CN105396200A的中国发明“输液泵及其输液管路上阻塞报警方法和装置”提供了一种输液泵及其输液管路上阻塞报警方法和装置中，获取到输液泵运行时上压力传感器采集的数据后，判断该数据是否进入阻塞识别区；在判断到该数据进入阻塞识别区后，根据该数据在该阻塞识别区内的变化情况，执行预设的算法处理步骤，基于上压力传感器采集的数据和设定的报警阈值对上阻塞进行报警监测。其中，阻塞识别区表示输液泵的输液管路处于上端阻塞状态。此申请提供的输液泵及其输液管路上阻塞报警方法和装置，通过设置阻塞识别区，根据阻塞识别区内的数据变化情况来对上阻塞进行报警监测，提供了一种新的上阻塞报警方案，并且上阻塞报警准确性高。此申请只通过设置上压力传感器监测管路上阻塞的情况，没有对管内的气泡进行监测，监测的内容不全面。

公开号为CN108653868A的中国发明“一种护理用智能电动输液泵”提供了一种护理用智能电动输液泵，包括微控装置、输液泵、监测装置、报警装置、输入装置和显示装置，所述微控装置包括单片机，所述输液泵采用指状蠕动泵作为动力源，所述监测装置与所述微控装置连接，所述监测装置包括红外滴数传感器、压力式传感器和超声波气泡传感器，所述报警装置与所述微控装置连接，所述输入装置包括控制按键用于向所述微控装置输入控制信号，所述显示装置包括显示器，用于显示输液泵的工作参数。此发明可以连续控制输液速度和输液总量，对输液过程中出现的异常情况进行报警，有助于减轻医护人员的工作强度，提高输液安全性、准确性和工作效率。此发明对于指状蠕动泵只公布了使用压力式传感器和超声波气泡传感器进行检测，并未公布传感器安装的位置，对于管路监测系统来说，传感器的安装位置很大程度上决定了传感器的工作状态。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以同时监测管内堵塞和气泡情况，且传感器位置设置合理的应用于蠕动泵的输液泵管路监测系统。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

输液泵管路监测系统，所述输液泵为蠕动泵，包括盒体，所述盒体内设置有输液管，驱动装置，超声波传感器和压力传感器，所述驱动装置固定设置于盒体内，所述驱动装置用于输送输液管中的液体，所述输液管与驱动装置接触设置，所述输液管两端从盒体端面伸出，所述输液管两端根据管内液体流动方向分为进液端和出液端，所述超声波传感器和压力传感器设置于输液管一侧，其特征在于：所述超声波传感器设置于输液管进液端和驱动装置之间，所述压力传感器设置于输液管出液端和驱动装置之间。

进一步地，所述驱动装置为驱动轮，所述驱动轮包括转子，所述转子包括轧辊。

进一步地，所述输液管设置为U型，所述输液管弧形部分套设于转子的外围，所述输液管左端为进液端，右端为出液端。

进一步地，所述盒体还包括基板，所述基板平行设置于输液管下方，所述基板固定连接于盒体，所述超声波传感器设置于基板与输液管管体之间，所述超声波传感器包括基座和壳体，所述基座固定连接于基板表面，所述壳体固定连接于基座上端面，所述壳体纵截面为“M”型，所述壳体包括内腔和凹槽，所述内腔设置为两个，所述凹槽设置于两个内腔之间，所述凹槽宽度小于输液管管体外径，所述输液管管体穿过凹槽，所述每个内腔设置有晶元，所述晶元固定连接于内腔中靠近凹槽一侧的内壁上。

进一步地，所述晶元与内腔中远离凹槽一侧的内壁之间设置有弹片，所述弹片用于将晶元压紧于内腔靠近凹槽一侧的内壁上。

进一步地，所述弹片包括本体，所述本体为扁平的方体型，固定连接于晶元表面，所述本体上端向远离凹槽一侧延伸出弯折部，所述弯折部与本体之间形成的夹角为锐角。

进一步地，所述固定连接方式为粘接。

进一步地，所述盒体还包括基板和压紧装置，所述基板平行设置于输液管下方，所述基板固定连接于盒体，所述压力传感器设置于基板与输液管管体之间，所述压力传感器包括力传感器，传力块和橡胶膜，所述力传感器固定连接于基板表面，所述传力块固定设置于力传感器上端，所述传力块上表面为一弧形凹面，所述橡胶膜贴合于传力块上表面且固定设置于传力块上端，所述输液管管体面接触设置于弧形凹面上，所述压紧装置固定设置于输液管正上方的盒体内壁上，所述压紧装置用于将输液管管体和压力传感器压紧在一起。

进一步地，所述输液管为硅胶材料制成。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明采用超声波传感器和压力传感器分别监测管路内的气泡和堵塞情况，监测内容全面。

2.本发明通过传感器位置的合理设置，降低了监测系统的成本，提高了监测系统监测情况的准确率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明具有显示屏一面示意图；

图2为本发明具有显示屏一面去掉盖子视图示意图；

图3为本发明去掉部分盒体从输液管进液端和出液端一侧视图示意图；

图4为图3传感器部分纵向剖视图示意图；

图5为带有弹片的超声波传感器剖视图示意图；

图6为本发明盖子部分示意图；

其中，1为盒体；2为输液管；3为驱动轮；4为超声波传感器；5为压力传感器；6为进液端；7为出液端；41为基座；42为壳体；421为内腔；422为凹槽；423为晶元；424为弹片；51为力传感器；52为传力块；53为橡胶膜；8为压紧装置。

具体实施方式

为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1-6所示为输液泵管路监测系统。本发明的输液泵为蠕动泵，所述蠕动泵包括输液管2和驱动装置，驱动装置用于输送输液管2中的液体。进一步的，驱动装置为驱动轮3，驱动轮3包括转子，所述转子包括轧辊。还包括盒体1，盒体1正面方形区域为显示屏，显示屏下方设置有按钮。显示屏右侧盒体1内设置有基板，基板固定连接于盒体，将盒体1分隔为上下两个腔室，上腔室设置有配套的盖子。驱动轮3设置在上腔室内靠进按钮侧中间。盖子侧面设置有两个输液管2口。输液管2从远端引入，经靠近显示屏的输液管2口进入，与驱动轮3下侧紧密接触，从另一个输液管2口引出。输液管2设置为U型，输液管2弧形部分套设于转子的外围。进一步地，输液管2为硅胶材料制成。输液管2靠近显示屏的输液管2口端为进液端6，远离显示屏的输液管2口端为出液端7。基板平行设置于输液管2下方。运行时，驱动轮3转动，压缩输液管2，从而输送液体。

在进液端6与驱动轮3之间设置有超声波传感器4。超声波传感器4还设置于基板与输液管2管体之间。超声波传感器4包括基座41和壳体42.基座41固定设置于基板上，壳体42固定连接于基座41上端面。壳体42纵截面为“M”型，中间为凹槽422，输液管2从凹槽422处穿过，凹槽422的宽度设置为小于输液管2的宽度，这样输液管2就可以紧密贴合于凹槽422之间。凹槽422两侧设置有两个内腔421，在两个内腔421靠近凹槽422一侧的内壁上分别固定设置有晶元423，进一步的，固定连接方式为粘接。两个晶元423其中一个为超声波发射器，另一个为超声波接收器。进一步的，鉴于生产工艺，为了防止粘接的不牢靠，在内腔421中远离凹槽422一侧的内壁和晶元423之间设置有弹片424。弹片424包括本体，本体为扁平的方体型，固定连接于晶元423表面。本体上端向远离凹槽422一侧延伸出弯折部，弯折部与本体之间形成的夹角为锐角。这样，弹片424将晶元423压紧，保证了传感器的准确性。

在出液端7与驱动轮3之间设置有压力传感器5。压力传感器5还设置于基板与输液管2管体之间。压力传感器5括力传感器51，传力块52和橡胶膜53。力传感器51固定设置于基板上，传力块52固定设置于力传感器51上端，传力块52上表面为一弧形凹面。橡胶膜53贴合于传力块52上表面且固定设置于传力块52上端。传力块52和橡胶膜53中部向下凹面，输液管2接触设置于凹面上，形成面接触。管路堵塞膨胀时，堵塞的管路会挤压压力传感器5，压力传感器5可以检测到压力的变化，从而检测管路的堵塞状况。

在盖子内腔输液管2正上方的盒体1内壁上设置有四个压紧装置8，压紧装置8具有凹部，输液管2设置在凹部内，在两个传感器的前后两侧各设置一个压紧装置8。压紧装置8用于将超声波传感器4和压力传感器5分别与输液管2压紧在一起。

运行时：

将输液管2连接于盖子上的压紧装置8的凹部上，然后将盖子盖到盒体1上。调整输液管2的位置和形状，输液管2可以被压紧于两个传感器上，且其弧形部同时与驱动轮3贴合。输液管2和盖子为一次性设计，使用完即丢弃。

驱动轮3转动，驱动输液管2内液体从进液端6输送到出液端7。

当进液端6前方发生堵塞时。由于驱动轮3仍在运行，进液端6到驱动轮3处的液体会被驱动轮3迅速排空，这一段的管路会迅速收缩。若在管路两端布置超声波发射器和接收器，管路收缩，管路与超声波发射器和接收器的贴合面积减小，超声波的传波路径的截面积减小，超声波接收器可以检测到超声波的强度骤减。因此在进液端6处布置超声波传感器4可以同时检测气泡或气柱和进液端6前方发生堵塞的情况。同时设置于靠近进液端6的超声波传感器4相对于设置在靠近出液端7可以更快速的检测到进液端6前方的堵塞状况。

当出液端7后方发生堵塞时。由于驱动轮3仍在运行，驱动轮3到出液端7处会积聚液体，这一段的管路会迅速膨胀。在此处布置压力传感器5，膨胀的管路会挤压压力传感器5，压力传感器5可以检测到压力增大。而如果在此处布置超声波传感器4，由于超声波传感器4在使用时需要贴合管路，需要管路在超声波发射器和接收器中间预压缩，当管路膨胀时，已经预压缩的管路与超声波传感器4的贴合面积变化量会很小，这就要求超声波传感器4的灵敏度非常高，这会造成成本骤增且误报率高。同时设置于靠近出液端7的压力传感器5相对于设置在靠近进液端6可以更快速的检测到出液端7后方的堵塞状况。

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，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 (3)

1.输液泵管路监测系统，所述输液泵为蠕动泵，包括盒体，所述盒体内设置有输液管，驱动装置，超声波传感器和压力传感器，所述驱动装置固定设置于盒体内，所述驱动装置用于输送输液管中的液体，所述输液管与驱动装置接触设置，所述输液管两端从盒体端面伸出，所述输液管两端根据管内液体流动方向分为进液端和出液端，所述超声波传感器和压力传感器设置于输液管一侧，其特征在于：所述超声波传感器共有一个，设置于输液管进液端和驱动装置之间，所述压力传感器共有一个，设置于输液管出液端和驱动装置之间；

所述盒体还包括基板，所述基板平行设置于输液管下方，所述基板固定连接于盒体，所述超声波传感器设置于基板与输液管管体之间，所述超声波传感器包括基座和壳体，所述基座固定连接于基板表面，所述壳体固定连接于基座上端面，所述壳体纵截面为“M”型，所述壳体包括内腔和凹槽，所述内腔设置为两个，所述凹槽设置于两个内腔之间，所述凹槽宽度小于输液管管体外径，所述输液管管体穿过凹槽，每个内腔设置有晶元，所述晶元固定连接于内腔中靠近凹槽一侧的内壁上；

所述晶元与内腔中远离凹槽一侧的内壁之间设置有弹片，所述弹片用于将晶元压紧于内腔靠近凹槽一侧的内壁上；

所述弹片包括本体，所述本体为扁平的方体型，固定连接于晶元表面，固定连接方式为粘接，所述本体上端向远离凹槽一侧延伸出弯折部，所述弯折部与本体之间形成的夹角为锐角；

所述盒体还包括基板和压紧装置，所述基板平行设置于输液管下方，所述基板固定连接于盒体，所述压力传感器设置于基板与输液管管体之间，所述压力传感器包括力传感器，传力块和橡胶膜，所述力传感器固定连接于基板表面，所述传力块固定设置于力传感器上端，所述传力块上表面为一弧形凹面，所述橡胶膜贴合于传力块上表面且固定设置于传力块上端，所述输液管管体面接触设置于弧形凹面上，所述压紧装置固定设置于输液管正上方的盒体内壁上，所述压紧装置用于将输液管管体和压力传感器压紧在一起；

所述输液管为硅胶材料制成。

2.根据权利要求1所述的输液泵管路监测系统，其特征在于：所述驱动装置为驱动轮，所述驱动轮包括转子，所述转子包括轧辊。

3.根据权利要求2所述的输液泵管路监测系统，其特征在于：所述输液管设置为U型，所述输液管弧形部分套设于转子的外围，所述输液管左端为进液端，右端为出液端。

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