CN112763130B - 手持式口腔麻醉助推仪的输注压力检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式口腔麻醉助推仪的压力检测装置及方法，该装置包括包括带滑动杆的滑动变阻器、压力处理器、提示器和电源；滑动变阻器与电源串联，滑动变阻器的滑动杆与持式口腔麻醉助推仪的助推杆连接，随着助推杆的推进而移动；压力处理器输入端连接滑动变阻器的滑动杆，输出端连接提示器，压力处理器用于对其输入电压定时采样，然后分析电压变化量，将电压变化量换算成助推杆位移量的变化，并触发提示器发出提示；该方法为：输注开始后，压力处理器对输入电压采样；记相邻两次助推杆位移差值的绝对值为δ_i；对δ_i进行判断触发提示器；根据提示器做出操作判读。本发明能够准确的判断操作误差、针头堵塞、输注完成三个状态。

Description

手持式口腔麻醉助推仪的输注压力检测装置及方法

技术领域

本发明涉及压力检测领域，尤其涉及一种手持式口腔麻醉助推仪的压力检测装置及方法。

背景技术

口腔麻醉是一种用来在口腔治疗中减轻病人痛苦的方法，目前常采用的麻醉方式是人工麻醉，由医护人员通过注射器将麻醉药注射到口腔所需麻醉的部位，由于口腔生理结构的特殊性，操作非常困难。而且，人工注射时控制不稳定，易造成针头偏转，容易产生错位，同时由于针管粗大，病人注射时非常疼痛，增加了病人的痛苦，同时也增加了病人的压力和恐惧心理。

持式口腔麻醉助推仪使用麻醉药瓶和麻醉套筒配套使用，通过助推杆推动麻药药筒，利用针头将麻药注入患者口腔所需麻醉的部位，以完成麻醉治疗。在麻醉治疗中，不免会出现针头未刺入正确部位、刺入过深、针头弯折，导致注射过程压力过大，不能正常治疗，使患者不舒适并易损坏助推设备。目前压力检测方法一般是采用压力传感器来实现，但这种检测芯片相较于滑动变阻器来说价格较贵、使用较复杂，且在制作过程中会产生不可避免的误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手持式口腔麻醉助推仪的压力检测装置及方法，实现持式口腔麻醉助推仪注射过程中的压力检测，具有成本低、温差影响小、检测精度高、检测结果可靠的优势。

实现本发明目的的技术方案为：

一种手持式口腔麻醉助推仪的输注压力检测装置，包括带滑动杆的滑动变阻器、压力处理器、提示器和电源；滑动变阻器与电源串联，滑动变阻器的滑动杆与手持式口腔麻醉助推仪的助推杆连接，随着助推杆的推进而移动；压力处理器输入端连接滑动变阻器的滑动杆，输出端连接提示器，压力处理器用于对其输入电压定时采样，然后分析电压变化量，将电压变化量换算成助推杆位移量的变化，并触发提示器发出提示。

优选地，所述助推杆具有凹槽，滑动变阻器的滑动杆通过凹槽与助推杆紧密贴合连接。

优选地，所述压力处理器采用单片机，其一引脚与滑动变阻器的滑动杆连接，一引脚与提示器连接。

优选地，所述提示器为指示灯或蜂鸣器。

优选地，所述指示灯为绿灯时表示正常，红色闪烁时表示异常；所述蜂鸣器发出蜂鸣声警示异常。

一种手持式口腔麻醉助推仪的输注压力检测方法，包括以下步骤：

步骤1、在输注开始后，压力处理器每隔时间t对输入电压进行采样，第i次采样时助推杆位置值

U为第i次电压采样值，E为电源电压，L为滑动变阻器的长度；

步骤2、压力处理器对相邻的助推杆位置值进行差值处理，记第i+1次采样助推杆位置值X_i+1与第i次采样助推杆位置值X_i差值的绝对值为P_i，P_i＝X_i+1-X_i，i＝1,2,3…；

步骤3、压力处理器对相邻的助推杆位移量进行差值处理，记第i+1次助推杆位移量值P_i+1与第i次助推杆位移量值P_i差值的绝对值为δ_i，δ_i＝P_i+1-P_i，i＝1,2,3…；

步骤4、压力处理器对δ_i进行判断：

当δ_i＝|P_i+1-P_i|＝0时，即相邻助推杆的位移量无数值变化，输注正常，提示器为正常提示；

当δ_i＝|P_i+1-P_i|>0时，进行以下判断：

(1)当P_i+1≠0，且δ_i+2＝|P_i+3-P_i+2|＝0时；对于n>i+2，若δ_n＝|P_n+1-P_n|>0，δ_n+1＝|P_n+2-P_n+1|＝0，P_n+1＝0，触发提示器异常提示；若δ_n＝|P_n+1-P_n|>0，δ_n+1＝|P_n+2-P_n+1|＝0，P_n+1≠0，提示器为正常提示；

(2)当P_i+1＝0时，触发提示器异常提示；

步骤5、若提示器为正常提示，继续输注；若收到异常提示，手持式口腔麻醉助推仪回吸一股，若回吸畅通，则输注结束，若回吸不畅通则判定针头堵塞。

进一步的，所述时间t＝200ms，电源电压E＝5V，滑动变阻器的长度L＝50mm。

本发明与现有技术相比，其显著效果为：本发明采用滑动变阻器来实现持式口腔麻醉助推仪注射过程中的压力检测，用户可通过设定采样时间间隔来调节压力指示精度，具有低成本、温差影响小、检测精度高、检测结果可靠的优势；同时通过对口腔麻醉助推仪设备输注过程中助推杆位移量的采样值进行对比分析，能够准确的判断输注压力过大，并能识别出输注时的操作设备误差、针头弯曲堵塞、正常输注完成三个状态。

附图说明

图1为本发明的输注压力检测装置的结构连接示意图。

图2为本发明的输注压力检测方法的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的一种手持式口腔麻醉助推仪的输注压力检测装置主要包括带滑动杆的滑动变阻器、压力处理器、提示器和电源；滑动变阻器与电源串联，由于手持式口腔麻醉助推仪具有带凹槽的助推杆，因此滑动变阻器的滑杆与助推杆的凹槽对接，且滑杆通过凹槽与助推杆上下两侧紧密贴合，用于检测手持式口腔麻醉助推仪设备注射过程中的压力；滑动变阻器用于将电源电压E分压，分压后得到电压U；压力处理器连接滑动变阻器的滑动杆，可以是单片机或其他处理器，定时采样与滑动杆连接处的电压，并分析电压变化量△U，根据不同的分析结果触发连接的提示器进行提示，提示器用于提示手持式口腔麻醉助推仪设备注射时的压力信息。

该装置的检测原理：助推杆在导轨上平移时，带动滑动变阻器的滑杆P移动，通过电压U的数据来反映助推杆的位移量X，设电源电压为E，滑动变阻器的长度为L，助推杆从初始位置向右运动，助推杆经过滑动变阻器的中点时电压U为

电压U随着滑动变阻器滑杆的移动而变化，即

通过助推杆的位移变化量就可以判断注射过程中受到的压力大小变化。

压力处理器采用单片机，其一引脚与滑动变阻器的滑动杆连接，该引脚按设定的采样时间定时对与滑动杆连接处的电压采样，单片机对采集的电压变化量换算成位移量的变化，判断注射过程中受到的压力大小变化，进而触发连接的提示器。指示器可以是指示灯、蜂鸣器或显示器以及其结合的外设等，将当前注射压力情况转换成用户可直观感受的信息提示(声音、显示等)，实现注射压力提示的目的。

结合图2，一种手持式口腔麻醉助推仪的输注压力检测方法，具体步骤如下：

步骤1、在输注开始后，每隔时间t(该时间间隔与助推杆移动的间隔时间相同)，压力处理器对输入的电压进行采样，同时换算成助推杆的位置值，第i次采样助推杆位置值

U为第i次电压采样值，E为电源电压，L为滑动变阻器的长度；

步骤2、对相邻的助推杆位置值进行差值处理，记第i+1次采样助推杆位置值X_i+1与第i次采样助推杆位置值X_i差值的绝对值为P_i，P_i＝|X_i+1-X_i|，即

步骤3、对相邻的助推杆位移量进行差值处理，记第i+1次助推杆位移量值P_i+1与第i次助推杆位移量值P_i差值的绝对值为δ_i，δ_i＝|P_i+1-P_i|，

步骤4、当δ_i＝|P_i+1-P_i|＝0时，即助推杆的位移量无数值变化，相邻电压变化量ΔU_i+1-ΔU_i无变化，输注正常；提示器为正常提示；

当δ_i＝|P_i+1-P_i|>0时，输注过程中压力过大，进行以下判断：

(1)当P_i+1≠0，且δ_i+2＝|P_i+3-P_i+2|＝0时，为操作设备产生的误差；对于n>i+2，若δ_n＝|P_n+1-P_n|>0，δ_n+1＝|P_n+2-P_n+1|＝0，P_n+1＝0，触发提示器异常提示；

若δ_n＝|P_n+1-P_n|>0，δ_n+1＝|P_n+2-P_n+1|＝0，P_n+1≠0，提示器为正常提示，则继续进行位移量差值比较；

(2)当P_i+1＝0时，触发提示器异常提示；

步骤5、若提示器为正常提示，继续输注；若收到异常提示，手持式口腔麻醉助推仪设备回吸一股，若回吸畅通，则输注结束，若回吸不畅通则判定针头堵塞。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例

实施例中输注压力检测装置的压力处理器为单片机，提示器为指示灯，该装置与具体实施方式中相同的器件在此不再累述；输注初期，采样时间间隔t＝200ms，滑动变阻器长度L＝50mm，E＝5V；

一种实现持式口腔麻醉助推仪注射过程中的压力检测方法为：

(1)单片机对输入信号电压采样，采用该引脚检测电压，每隔200ms采集电压值U，U₁＝0.1V，U₂＝0.2V，U₃＝0.3V，……，可换算成助推杆的位置值X，X₁＝1mm，X₂＝2mm，X₃＝3mm，……，求出两次相邻电压差ΔU₁＝0.1V，ΔU₂＝0.1V，……，换算成助推杆在200ms内的位移量

P₁＝1mm，P₂＝1mm，……，求出相邻位移量的变化量δ，δ₁＝1mm，……

当δ_i＝|P_i+1-P_i|＝0时，即相邻助推杆的位移量无数值变化，输注正常，指示灯为绿色；

当δ_i＝|P_i+1-P_i|>0，进行以下判断：

①当P_i＝1mm，P_i+1＝0.5mm，P_i+2＝1mm，P_i+3＝1mm，P_i+4＝1mm，……，P_n＝1mm，P_n+1＝0mm，P_n+2＝0mm，此时Pi+1＝0.5≠0，且δ_i+2＝|P_i+3-P_i+2|＝|1-1|＝0时，为操作设备产生了误差，有抖动或者针头刺入过深；δ_n＝|P_n+1-P_n|＝|0-1|>0，δ_n+1＝|P_n+2-P_n+1|＝|0-0|＝0，P_n+1＝0，指示灯红色闪烁，手持式口腔麻醉助推仪设备回吸一股，若回吸畅通，则本次输注完成，若回吸不畅通则判定针头弯曲、堵塞；

②当P_i＝1mm，P_i+1＝0.5mm，P_i+2＝1mm，P_i+3＝1mm，……，P_n＝1mm，P_n+1＝1mm，……，此时P_i+1＝0.5≠0，且δ_i+2＝|P_i+3-P_i+2|＝|1-1|＝0时，Pn+1＝1≠0，指示灯为绿色，则继续进行相邻时间的助推杆位移量差值比较；

③当P_i＝1mm，P_i+1＝0mm，指示灯红色闪烁，口腔麻醉助推仪设备回吸一股，若回吸畅通，则输注结束，若回吸不畅通则判定针头弯折、堵塞。

通过本发明的一种口腔麻醉助推仪的压力指示方法，能够准确判定口腔麻醉助推仪输注过程是否有过大压力，并能识别出输注时的操作设备误差、针头弯曲堵塞、正常输注完成等多个状态，可以显著提高口腔麻醉的治疗效果。

Claims (7)

1.一种手持式口腔麻醉助推仪的输注压力检测装置，其特征在于，包括带滑动杆的滑动变阻器、压力处理器、提示器和电源；滑动变阻器与电源串联，滑动变阻器的滑动杆与手持式口腔麻醉助推仪的助推杆连接，随着助推杆的推进而移动；压力处理器输入端连接滑动变阻器的滑动杆，输出端连接提示器，压力处理器用于对其输入电压定时采样，然后分析电压变化量，将电压变化量换算成助推杆位移量的变化，并触发提示器发出提示，所述压力处理器分析电压变化量，将电压变化量换算成助推杆位移量的变化，并触发提示器发出提示具体包括：

压力处理器对相邻的助推杆位置值进行差值处理，记第i+1次采样助推杆位置值X_i+1与第i次采样助推杆位置值X_i差值的绝对值为P_i，P_i＝X_i+1-X_i，i＝1,2,3…；

压力处理器对相邻的助推杆位移量进行差值处理，记第i+1次助推杆位移量值P_i+1与第i次助推杆位移量值P_i差值的绝对值为δ_i，δ_i＝P_i+1-P_i，i＝1,2,3…；

压力处理器对δ_i进行判断：

当δ_i＝|P_i+1-P_i|＝0时，即相邻助推杆的位移量无数值变化，输注正常，触发提示器为正常提示；

当δ_i＝|P_i+1-P_i|>0时，进行以下判断：

(1)当P_i+1≠0，且δ_i+2＝|P_i+3-P_i+2|＝0时；对于n>i+2，若δ_n＝|P_n+1-P_n|>0，δ_n+1＝|P_n+2-P_n+1|＝0，P_n+1＝0，触发提示器异常提示；若δ_n＝|P_n+1-P_n|>0，δ_n+1＝|P_n+2-P_n+1|＝0，P_n+1≠0，触发提示器为正常提示；

(2)当P_i+1＝0时，触发提示器异常提示。

2.根据权利要求1所述的输注压力检测装置，其特征在于，所述助推杆具有凹槽，滑动变阻器的滑动杆通过凹槽与助推杆紧密贴合连接。

3.根据权利要求1所述的输注压力检测装置，其特征在于，所述压力处理器采用单片机，其一引脚与滑动变阻器的滑动杆连接，一引脚与提示器连接。

4.根据权利要求1所述的输注压力检测装置，其特征在于，所述提示器为指示灯或蜂鸣器。

5.根据权利要求4所述的输注压力检测装置，其特征在于，所述指示灯为绿灯时表示正常，红色闪烁时表示异常；所述蜂鸣器发出蜂鸣声警示异常。

6.一种手持式口腔麻醉助推仪的输注压力检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、输注开始后，压力处理器每隔时间t对输入电压进行采样，第i次采样时助推杆位置值

U为第i次电压采样值，E为电源电压，L为滑动变阻器的长度；

步骤2、压力处理器对相邻的助推杆位置值进行差值处理，记第i+1次采样助推杆位置值X_i+1与第i次采样助推杆位置值X_i差值的绝对值为P_i，P_i＝X_i+1-X_i，i＝1,2,3…；

步骤3、压力处理器对相邻的助推杆位移量进行差值处理，记第i+1次助推杆位移量值P_i+1与第i次助推杆位移量值P_i差值的绝对值为δ_i，δ_i＝P_i+1-P_i，i＝1,2,3…；

步骤4、压力处理器对δ_i进行判断：

当δ_i＝|P_i+1-P_i|＝0时，即相邻助推杆的位移量无数值变化，输注正常，提示器为正常提示；

当δ_i＝|P_i+1-P_i|>0时，进行以下判断：

(1)当P_i+1≠0，且δ_i+2＝|P_i+3-P_i+2|＝0时；对于n>i+2，若δ_n＝|P_n+1-P_n|>0，δ_n+1＝|P_n+2-P_n+1|＝0，P_n+1＝0，触发提示器异常提示；若δ_n＝|P_n+1-P_n|>0，δ_n+1＝|P_n+2-P_n+1|＝0，P_n+1≠0，提示器为正常提示；

(2)当P_i+1＝0时，触发提示器异常提示；

步骤5、若提示器为正常提示，继续输注；若收到异常提示，手持式口腔麻醉助推仪回吸一股，若回吸畅通，则输注结束，若回吸不畅通则判定针头堵塞。

7.根据权利要求6所述的输注压力检测方法，其特征在于，所述时间t＝200ms，电源电压E＝5V，滑动变阻器的长度L＝50mm。

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