CN113082378A - 一种防回流医用注射器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防回流医用注射器，属于医疗工具领域，装置包括：支架、输液袋、输液软管、滴管、滴管塞、电源模块和数据处理模块；通过在滴管内设置一多功能滴管塞，同时实现药液液滴计数、药液加热以及防回流的功能，实现注射系统的结构简化，提升患者的体验。

Description

一种防回流医用注射器

技术领域

本发明涉及医疗工具领域，具体涉及一种防回流医用注射器。

背景技术

注射器是一种常见的医疗用具。早在15世纪就有人提出注射器的原理。其主要使用针头抽取或者注入气体或者液体。现代医疗注射器多数是用塑料制成，用于建立静脉与药液之间通道，通过输液器使药物直接进入静进而进入全身，是目前最常用的医疗耗材。

目前，针对医用注射器在静脉注射时，经常会遇到调节流速、加热药液或防止药液注射完成后血液回流等问题；针对流速调节、药液加热以及防止回流等问题，现有技术中已经有非常多的解决方案；但是现有技术都是针对一个技术问题提出一个技术方案，而没有一个综合的解决方案，这样导致整个系统非常复杂，不便于医护人员操作使用，在患者需要移动时会遇到非常大的困难，这会给病人、病人家属以及医护人员造成极大的困扰，尤其患者较多时给护士带来较大的工作量和一定的心理压力，进而很容易导致护理差错，引起医疗事故；现有技术中采用光电计数的方式，对一些药物会产生不良影响，并不适用于所有药物。因此，针对现有技术的不足，提供一种可以与现有设备兼容性好的防回流医用注射器非常有必要。

发明内容

本发明涉及一种防回流医用注射器，其可以通过在滴管内设置一多功能滴管塞，从而同时实现药液液滴计数、药液加热以及防回流的功能，实现注射系统的结构简化，提升患者的体验。

本发明采取以下技术手段实现：

一种防回流医用注射器包括：支架、输液袋、输液软管、滴管、滴管塞、电源模块和数据处理模块；输液软管包括上端软管和下端软管，滴管塞接收输液袋经上端软管流下的药液液滴，实现液滴计数，药液经滴管塞加热可以实现药液温度调节，滴管塞还可以释放一圆锥形堵头封堵住与滴管下端连接的下端软管的一端从而防止药液输完后血液回流，滴管下端连接的下端软管的另一端连接注射针；电源模块为滴管塞内的电子元件供电，可选择地是，电源模块集成于滴管塞内，滴管塞内的电子元件与数据处理模块进行数据通信，数据处理模块对滴管塞内的电子元件发送相应动作指令，数据处理模块可以选用包括单片机的控制器或上位机，优选的是上位机；

滴管上端连接一上端软管，下端连接一下端软管，上端软管的尾部伸入滴管的内部，下端软管的上端与滴管的下端连接，下端软管的上端形状与圆锥形堵头一致，也为圆锥形；滴管的形状优选为圆柱形；

滴管塞安装于滴管内部，滴管塞具有弹性，其与滴管为过盈配合；滴管塞优选形状也为圆柱形，因为其内部设置有电子元件，同时还要实现药液的加热功能，因此滴管塞选择导热绝缘材料，优选导热硅胶；滴管塞为中空结构，滴管塞外侧与滴管配合，滴管塞外侧设置有螺旋形状的导液槽，螺旋形状的导液槽的起点处设有与滴管塞中空内部连通的药液通孔；药液经过药液通孔后沿导液槽流至滴管的下端，药液沿导液槽流经滴管塞时被加热从而实现药液的温度控制；药液通孔和导液槽可以为多个，多个导液槽平行设置互不干涉；

在滴管塞的中空结构中由上至下依次设有压力传感器、加热模块、电磁模块，在压力传感器与加热模块之间设有第一隔热层，在加热模块与电磁模块之间设有第二隔热层，第一隔热层和第二隔热层起到隔绝加热模块的作用，防止加热模块直接作用于压力传感器和电磁模块，导致二者工作温度过高而影响正常使用；

滴管塞的上端面设置有一上大下小的圆锥形凹槽，圆锥形凹槽下为一用于安装压力传感器和第一隔热层的圆柱形通孔，压力传感器密封安装于圆柱形通孔内；圆柱形通孔下设置有一用于安装加热模块的圆柱形腔体，此圆柱形腔体的直径大于用于安装压力传感器和第一隔热层的圆柱形通孔的直径，这样的设置更适合加热模块对滴管塞进行加热，进而加热药液；在圆柱形腔体的下方设置有另一用于安装第二隔热层和电磁模块的圆柱形通孔，电磁模块用于拉起或释放圆锥形堵头；圆锥形堵头的顶端连接有一连杆，连杆的另一端连接吸盘；当电磁模块具有磁性时，吸盘与电磁模块吸合，当电磁模块不具有磁性时，吸盘与电磁模块分离，圆锥形堵头会带动连杆和吸盘下落，圆锥形堵头与下端软管的上端圆锥形管口配合，封住下端软管，防止药液注射完后血液回流；滴管塞的底部设置有与连杆配合的通孔，连杆在通孔内滑动，此通孔可对圆锥形堵头的运动位置进行限制，同时通孔与连杆之间要密封；

圆锥形堵头的下端设有温度传感器，温度传感器在吸盘与电磁模块吸附时位于滴管下部的药液内，可以更准确地监控药液的温度从而实现药液温度的准确调节；温度传感器的数据线和电源线经过圆锥形堵头、连杆的内部与吸盘顶端的电触点连接，吸盘顶端的电触点与电磁模块外置的电触点接触实现温度传感器的供电和数据传输，在吸盘与电磁模块分离的情况下，温度传感器处于不工作状态；

在滴管塞的下端面还设置有液位计用于监控滴管下部药液的液面高度，液位计优先选用磁原理或超声原理的液位计；

压力传感器安装于滴管塞的上部，压力传感器选用MEMS压力传感器，压力传感器接收药液液滴的上端面为圆弧形，药液液滴滴落至压力传感器的圆弧形面后沿圆弧面流至滴管塞的上端面设置的锥形凹槽的下端，并通过药液通孔流至螺旋形状的导液槽内；

压力传感器、加热模块、电磁模块、温度传感器、液位计的电源线和数据线均通过滴管塞未开导液槽的侧壁位置引出后，分别与电源模块和数据处理模块连接；

防回流医用注射器的工作过程如下，药液经上端软管滴至压力传感器的圆弧面，压力传感器进行产生电信号传输至数据处理模块存储并处理；若液滴滴落频率未达到预设值，则通过上端软管上设置的液滴速率调节机构(附图中未示出)进行速率调节，可以为自动或手动调节方式；药液液滴沿压力传感器的圆弧面下滑，通过药液通孔流至螺旋形状的导液槽内，药液沿导液槽流至滴管的下端，温度传感器和液位计分别检测滴管下端药液的温度和液面高度并传输至数据处理模块，若药液温度低于设定的预期药液温度，则数据处理模块发送指令加热模块开始工作直至药液温度达到预期药液温度；当压力传感器在一预设时间内若未检测到药液液滴的冲击信号，数据处理模块会先产生警报信号，对护士或患者发出声音或灯光告警，提醒患者已输液完成，同时数据处理模块还会发送指令电磁模块失去磁性，吸盘与电磁模块分离，圆锥形堵头下落，圆锥形堵头与下端软管的上端圆锥形管口配合，封住下端软管，防止血液回流；本发明将多个功能集成在滴管塞上，简化了结构，方便了操作，可以起到很好技术效果，且因为其便于回收利用，其成本也低于现有技术，采用MEMS压力传感器进行计数，可以有效避免光电计数方式对于特殊药液的不良影响。。

本发明具有如下优点

(1)滴管内设置一多功能滴管塞，从而同时实现药液液滴计数、药液加热以及防回流的功能，实现注射系统的结构简化；

(2)压力传感器选用MEMS压力传感器，避免了采用光电计数的方式对一些药物会产生不良影响，计数方式可适用于所有药物；

(3)完成注射后，在告警的同时采取主动措施防止血液回流，提高注射器使用的可靠性；

(4)滴管塞的整体结构设计合理，制作简单，同时考虑了其在滴管内使用的安全性。

附图说明

图1所示为防回流医用注射器的结构示意图

图2所示为滴管塞的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

图1是防回流医用注射器的结构示意图，防回流医用注射器包括：支架1、输液袋、输液软管、滴管2、滴管塞3、电源模块4和数据处理模块5；输液软管包括上端软管和下端软管，滴管塞3接收输液袋经上端软管流下的药液液滴，实现液滴计数，药液经滴管塞3加热可以实现药液温度调节，滴管塞3还可以释放一圆锥形堵头34封堵住与滴管2下端连接的下端软管的一端从而防止药液输完后血液回流，滴管2下端连接的下端软管的另一端连接注射针；电源模块4为滴管塞3内的电子元件供电，可选择地是，电源模块4集成于滴管塞3内，滴管塞3内的电子元件与数据处理模块5进行数据通信，数据处理模块5对滴管塞3内的电子元件发送相应动作指令，数据处理模块5可以选用包括单片机的控制器或上位机，优选的是上位机；

图2为滴管塞3的结构示意图，参见图2可知滴管2上端连接一上端软管，下端连接一下端软管，上端软管的尾部伸入滴管2的内部，下端软管的上端与滴管2的下端连接，下端软管的上端形状与圆锥形堵头34一致，也为圆锥形；滴管2的形状优选为圆柱形；

滴管塞3安装于滴管2内部，滴管塞3具有弹性，其与滴管2为过盈配合；滴管塞3优选形状也为圆柱形，因为其内部设置有电子元件，同时还要实现药液的加热功能，因此滴管塞3选择导热绝缘材料，优选导热硅胶；滴管塞3为中空结构，滴管塞3外侧与滴管2配合，滴管塞3外侧设置有螺旋形状的导液槽32，螺旋形状的导液槽32的起点处设有与滴管塞3中空内部连通的药液通孔31；药液经过药液通孔31后沿导液槽32流至滴管2的下端，药液沿导液槽32流经滴管塞3时被加热从而实现药液的温度控制；药液通孔31和导液槽32可以为多个，多个导液槽32平行设置互不干涉；

在滴管塞3的中空结构中由上至下依次设有压力传感器36、加热模块38、电磁模块39，在压力传感器36与加热模块38之间设有第一隔热层371，在加热模块38与电磁模块39之间设有第二隔热层372，第一隔热层371和第二隔热层372起到隔绝加热模块38的作用，防止加热模块38直接作用于压力传感器36和电磁模块39，导致二者工作温度过高而影响正常使用；

滴管塞3的上端面设置有一上大下小的圆锥形凹槽，圆锥形凹槽下为一用于安装压力传感器36和第一隔热层371的圆柱形通孔，压力传感器36密封安装于圆柱形通孔内；圆柱形通孔下设置有一用于安装加热模块38的圆柱形腔体，此圆柱形腔体的直径大于用于安装压力传感器36和第一隔热层371的圆柱形通孔的直径，这样的设置更适合加热模块对滴管塞3进行加热，进而加热药液；在圆柱形腔体的下方设置有另一用于安装第二隔热层372和电磁模块39的圆柱形通孔，电磁模块39用于拉起或释放圆锥形堵头34；圆锥形堵头34的顶端连接有一连杆40，连杆40的另一端连接吸盘41；当电磁模块39具有磁性时，吸盘41与电磁模块39吸合，当电磁模块39不具有磁性时，吸盘41与电磁模块39分离，圆锥形堵头34会带动连杆40和吸盘41下落，圆锥形堵头34与下端软管的上端圆锥形管口配合，封住下端软管，防止药液注射完后血液回流；滴管塞3的底部设置有与连杆40配合的通孔，连杆40在通孔内滑动，此通孔可对圆锥形堵头34的运动位置进行限制，同时通孔与连杆之间要密封；

圆锥形堵头34的下端设有温度传感器35，温度传感器35在吸盘41与电磁模块39吸附时位于滴管3下部的药液内，可以更准确地监控药液的温度从而实现药液温度的准确调节；温度传感器35的数据线和电源线经过圆锥形堵头34、连杆40的内部与吸盘41顶端的电触点连接，吸盘41顶端的电触点与电磁模块39外置的电触点接触实现温度传感器的供电和数据传输，在吸盘41与电磁模块39分离的情况下，温度传感器35处于不工作状态；

在滴管塞3的下端面还设置有液位计33用于监控滴管3下部药液的液面高度；

压力传感器36安装于滴管塞3的上部，压力传感器36选用MEMS压力传感器，压力传感器36接收药液液滴的上端面为圆弧形，药液液滴滴落至压力传感器36的圆弧形面后沿圆弧面流至滴管塞3的上端面设置的锥形凹槽的下端，并通过药液通孔31流至螺旋形状的导液槽32内；

压力传感器36、加热模块38、电磁模块39、温度传感器35、液位计33的电源线和数据线均通过滴管塞3未开导液槽32的侧壁位置引出后，分别与电源模块4和数据处理模块5连接；

防回流医用注射器的工作过程如下，药液经上端软管滴至压力传感器36的圆弧面，压力传感器36进行产生电信号传输至数据处理模块5存储并处理；若液滴滴落频率未达到预设值，则通过上端软管上设置的液滴速率调节机构(附图中未示出)进行速率调节，可以为自动或手动调节方式；药液液滴沿压力传感器36的圆弧面下滑，通过药液通孔31流至螺旋形状的导液槽32内，药液沿导液槽32流至滴管2的下端，温度传感器35和液位计33分别检测滴管2下端药液的温度和液面高度并传输至数据处理模块5，若药液温度低于设定的预期药液温度，则数据处理模块5发送指令加热模块38开始工作直至药液温度达到预期药液温度；当压力传感器36在一预设时间内若未检测到药液液滴的冲击信号，数据处理模块5会先产生警报信号，对护士或患者发出声音或灯光告警，提醒患者已输液完成，同时数据处理模块5还会发送指令电磁模块39失去磁性，吸盘41与电磁模块39分离，圆锥形堵头34下落，圆锥形堵头34与下端软管的上端圆锥形管口配合，封住下端软管，防止血液回流；本发明将多个功能集成在滴管塞3上，简化了结构，方便了操作，可以起到很好技术效果，且因为其便于回收利用，其成本也低于现有技术，采用MEMS压力传感器进行计数，可以有效避免光电计数方式对于特殊药液的不良影响。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行改进，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防回流医用注射器，其特征在于，包括：支架、输液袋、输液软管、滴管、滴管塞、电源模块和数据处理模块；输液软管包括上端软管和下端软管，滴管位于上端软管和下端软管之间，滴管塞安装于滴管内部，滴管塞接收输液袋经上端软管流下的药液液滴，实现液滴计数。

2.如权利要求1所述的防回流医用注射器，其特征在于，药液经滴管塞加热实现药液温度调节，滴管塞还可以释放一圆锥形堵头封堵住与滴管下端连接的下端软管的一端从而防止药液输完后血液回流。

3.如权利要求2所述的防回流医用注射器，其特征在于，滴管塞为中空结构，在滴管塞的中空结构中由上至下依次设有压力传感器、加热模块、电磁模块，在压力传感器与加热模块之间设有第一隔热层，在加热模块与电磁模块之间设有第二隔热层。

4.如权利要求3所述的防回流医用注射器，其特征在于，滴管塞外表面与滴管内表面配合，滴管塞外表面设置有螺旋形状的导液槽，螺旋形状的导液槽的起点处设有与滴管塞中空内部连通的药液通孔。

5.如权利要求4所述的防回流医用注射器，药液通孔和导液槽可以为多个，多个导液槽沿滴管塞外表面平行设置。

6.如权利要求3所述的防回流医用注射器，其特征在于，滴管塞的上端面设置有一上大下小的圆锥形凹槽，圆锥形凹槽下为一用于安装压力传感器和第一隔热层的圆柱形通孔，压力传感器密封安装于圆柱形通孔内；圆柱形通孔下设置有一用于安装加热模块的圆柱形腔体；在圆柱形腔体的下方设置有另一用于安装第二隔热层和电磁模块的另一圆柱形通孔；圆锥形堵头的顶端连接有一连杆，连杆的另一端连接吸盘，吸盘可与电磁模块吸合或分离；圆锥形堵头与下端软管的上端圆锥形管口配合，滴管塞的底部设置有与连杆配合的通孔，连杆在通孔内滑动。

7.如权利要求6所述的防回流医用注射器，其特征在于，圆锥形堵头的下端设有温度传感器，温度传感器在吸盘与电磁模块吸附时位于滴管下部的药液内；温度传感器的数据线和电源线经过圆锥形堵头、连杆的内部与吸盘顶端的电触点连接，吸盘顶端的电触点与电磁模块外置的电触点接触实现温度传感器的供电和数据传输。

8.如权利要求3所述的防回流医用注射器，其特征在于，滴管塞的下端面还设置有液位计。

9.如权利要求3所述的防回流医用注射器，其特征在于，压力传感器选用MEMS压力传感器，压力传感器接收药液液滴的上端面为圆弧形。

10.如权利要求8所述的防回流医用注射器，其特征在于，压力传感器、加热模块、电磁模块、温度传感器、液位计的电源线和数据线均通过滴管塞未开导液槽的侧壁位置引出后，分别与电源模块和数据处理模块连接。

Images