CN114129161A - 一种全自动测血糖、消毒及创口处理的医疗机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动测血糖的仪器，能够实现自动消毒、创口处理以及更换针头，该仪器的消毒部分是由酒精棉球将手指进行初步消毒，由一个小型可旋转机械臂将酒精球从容器中夹持出来，再从左至右进行横向移动，在移动的过程中对手指进行消毒处理，并在运动机构的最右端丢弃至废料池并返回初始位置；初步消毒后再进行采血处理，并在采血后重复上述操作。该机构的采血测试部分采用电磁控制式弹簧针头对被测人员的手指进行刺破，然后由血糖测试仪推出测试纸进行采血分析，并将相关测试结果经微机电脑处理后反馈至显示屏上；在采血后，凭借其上方的运动机构，进行更换针头的操作；测试完毕后，血糖仪又将试纸推出至废料池。

Description

一种全自动测血糖、消毒及创口处理的医疗机械

技术领域

本发明涉及医疗机械技术领域，具体为一种能够实现自动消毒、创口处理以及更换针头的装置。

背景技术

目前，中国国家统计局发布的第七次人口普查关键数据中提及中国60岁及以上的人口为26402万人，占据总人口的18.70％。高血糖疾病在60岁及以上的老人群中的发病率高达23％，由于高血糖会破坏人体的内环境，影响肾脏、胰腺等人体器官的正常功能，因此血糖仪对于老年人群体来说就比较重要。目前，市面上常见的血糖仪是便携式血糖仪，其操作步骤有：①通过采血针对手指进行扎针，②将血糖仪试纸插入血糖仪，③将血糖仪试纸接触手指出血口的血液，④血糖仪开始检测血糖浓度。常见的便携式血糖仪并无消毒、创口处理等功能，以及操作过程复杂等实际问题，对于老年人群体，由于老人视力不佳，容易眼花且动作不便等因素导致他们独立使用普通的血糖仪来完成血糖检测的困难较大，使得老年人难以独立完成血糖值的检测。因此血糖检测自动装置的设计应满足老年糖尿病患者的生理需求，符合老年人的行为习惯。可以克服老年人实力不佳、眼花、动作不便等特点，装置设计以易于老年人居家使用、为老年人提供满意的服务作为血糖仪的设计目标。在此基础上，设计了一款全自动可消毒的血糖仪，主要以面向老年人为主以及血糖值测试需求频繁医院为辅的日常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动可消毒及创口处理的血糖仪，供给血糖测试次数频繁的医院以及手脚不便的老年人等群体使用，以克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全自动测血糖、消毒及创口处理的医疗机械，包括机械底座和壳体，壳体盖在机械底座上，在机械底座中部设置有手指夹持系统，在手指夹持系统上方分别设置有血糖测试仪机构及针头机构；

所述手指夹持系统包括固定在机械底座上的手指夹持器支撑台，在手指夹持器支撑台上设置有两组手指夹持器，所述手指夹持器上设置有手指夹持器驱动电机，该手指夹持器驱动电机用于驱动手指夹持器中的夹持杆左右移动；实现对手指的缓慢夹紧，具有增大手指出血量及手指定位作用；

所述血糖测试仪机构包括血糖测试仪和血糖仪旋转台，所述血糖测试仪的进口端设置有试纸片承载台，在试纸片承载台处设置有试纸片送检驱动电机，通过试纸片送检驱动电机驱动试纸片承载台实现试纸片的移动，所述血糖测试仪放置在血糖仪旋转台，在血糖仪旋转台上设置有血糖仪旋转台驱动电机；所述试纸片承载台移动位置能与手指夹持器位置对应；

所述针头机构包括针头机构X轴移动底座且在该底座上设置驱动电机，在针头机构X轴移动底座上设置有针头机构Y轴移动架，在针头机构Y轴移动架上设置有针头机构Y轴驱动电机，在针头机构Y轴移动架上设置有由针头机构Z轴驱动电机控制的可上下移动的针头总装配，上述驱动电机的控制输入端连接有微型电脑，在针头机构X轴移动底座和针头机构Y轴移动架覆盖区间内的机械底座上设置有针头盒和针头丢弃口。

作为本发明的进一步方案：在手指夹持系统上方对应位置设置有试纸运输机构，所述试纸运输机构包括新试纸运输带，在新试纸运输带上设置有新试纸运输带驱动电机用于控制新试纸运输带的运动，在新试纸运输带的轨道上铺设新试纸盒，所述新试纸运输带的出口端位置能与试纸片承载台的位置对应；

作为本发明的进一步方案：在手指夹持系统上方对应位置设置有创口贴贴护机构，所述创口贴贴护机构包括设置在机械底座上的液体创口贴罐，在液体创口贴罐内设置有液压机，在液体创口贴罐的输出口端连通有液体创可贴喷射口，所述液体创可贴喷射口位置与手指夹持器位置对应，该液压机将液体创可贴液体压缩出去，并在液体创可贴喷射口喷射；

作为本发明的进一步方案：在手指夹持系统上方对应位置设置酒精球消毒机构，所述酒精球消毒机构包括酒精球夹持臂运动带，以及位于酒精球夹持臂运动带左侧且固定在机械底座上的酒精球罐，在酒精球夹持臂运动带上设置有酒精球夹持臂，酒精球夹持臂运动带上的酒精球夹持臂运动带驱动电机驱动酒精球夹持臂来回移动，所述酒精球夹持臂为可伸缩旋转式结构，且该酒精球夹持臂的移动位置能分别与酒精球罐和手指夹持器位置对应；

作为本发明的进一步方案：所述针头总装配包括限位外壳，在限位外壳内最下端设置有针头底座夹紧器，所述针头底座夹紧器下端设置有可更换针头底座，在可更换针头底座下端中部设置有针头，在针头底座夹紧器顶部固定设置有永磁铁块，在针头底座夹紧器上方设置有软铁，在软铁周围表面套设电磁铁铜制线圈，在电磁铁铜制线圈外层设置有线圈保护层，所述电磁铁铜制线圈的通电与否通过设置在机械底座中的电磁控制器控制；在软铁与针头底座夹紧器之间放置有高弹性钢制弹簧。

作为本发明的进一步方案：在手指夹持系统一侧的机械底座上设置有废料池。

本技术方案工作原理是：该方案的消毒部分是由酒精棉球将手指进行第一次初步消毒，由一个小型可伸缩旋转机械臂将酒精球从容器中夹持出来，再从左至右进行横向移动，在移动的过程中对手指表面进行消毒处理；完成消毒后，在运动机构的最右端丢弃至废料池并返回初始位置；在完成初步消毒后再进行采血处理，并在采血结束后重复上述操作对创口位置进行二次消毒。且该机器内部设计了两盏紫外线消毒灯，一个位于血糖仪正上方，一个位于新针头盒上方，用于机器内部的整体消毒；该机构的采血测试部分，采用由电磁控制的弹簧对针头进行弹射，将被测人员的手指进行刺破；在完成刺破操作后，由电磁铁再次完成对弹簧的压缩，实现取针操作；然后由第五代电化学法血糖仪推出测试纸进行采血分析，并将相关测试结果经微型电脑处理后反馈至显示屏上；在采血测试后，凭借其上方的运动机构以及由电磁铁制成的针管，进行更换针头的操作；血糖测试完毕后，血糖仪又将试纸推出至废料池；仪器的创口处理部分，使用液体创可贴对创口表面进行范围覆盖喷射，装液体创可贴的容器放置于仪器的右上角，便于更换。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明是集合消毒、创口处理、采血测量、更换针头等一系列操作为一体的全自动化血糖测试仪，因此该发明对于行动不便且有测血糖需求的独居老年人以及工作繁忙的相关医务部门等人员，极大的提高了工作效率及产品的友好性。对于老年人来说，该发明只需使用者将手指放置在固定台，即可自动完成从测血、消毒、喷射液体创可贴止血等操作，老年人即可在显示屏上清晰的看见自己的血糖值，还可以根据之前的数据进行对比，以得出最近的治疗方案的有效性；对于医务部门来说，该发明会将测试结果排序，医务人员可以直接按序读取数值，极大的提高了工作效率，只需要按时更换针头盒、废料池、试纸盒即可。除此之外，本发明采用的是针头弹射式采血，这种方式可以减少使用者的疼痛感。

附图说明

图1为本发明的针头装配剖视图；

图2为本发明部分构件的俯视图；

图3为本发明部分构件的斜二画法视图；

图4为本发明的完全装配斜视图。

图中：1、手指夹持器支撑台；2、手指夹持器；3、手指夹持器驱动电机；4、废料池；5、血糖测试仪；6、试纸片送检驱动电机；7、血糖仪旋转台；8、血糖仪旋转台驱动电机；9、新试纸运输带；10、新试纸运输带驱动电机；11、新试纸盒；12、液体创可贴喷射口；13、酒精球夹持臂运动带；14、酒精球罐；15、酒精球夹持臂；16、针头机构X轴移动底座；17、针头机构Y轴驱动电机；18、针头机构Z轴驱动电机；19、针头总装配；20、微型电脑；21、针头盒；22、针头丢弃口；23、电磁控制器；24、限位外壳；25、针头底座夹紧器；26、可更换针头底座；27、针头；28、永磁铁块；29、软铁；30、电磁铁铜制线圈；31、线圈保护层；32、高弹性钢制弹簧；33、机械底座；34、壳体；35、酒精球夹持臂运动带驱动电机；36、电池。

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。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种全自动测血糖、消毒及创口处理的医疗机械，包括机械底座33和壳体34，壳体盖34在机械底座33上，在机械底座33中部设置有手指夹持系统，在手指夹持系统上方分别设置有血糖测试仪机构、针头机构、试纸运输机构、创口贴贴护机构及酒精球消毒机构，在手指夹持系统一侧的机械底座33上设置有废料池4，设置在机械底座33上的电池36统一为上去机构供电。

所述手指夹持系统包括固定在机械底座33上的手指夹持器支撑台1，在手指夹持器支撑台1上设置有两组手指夹持器2，所述手指夹持器2上设置有手指夹持器驱动电机3，该手指夹持器驱动电机3用于驱动手指夹持器2中的夹持杆左右移动；实现对手指的缓慢夹紧，具有增大手指出血量及手指定位作用；

所述血糖测试仪机构包括血糖测试仪5和血糖仪旋转台7，所述血糖测试仪5的进口端设置有试纸片承载台，在试纸片承载台处设置有试纸片送检驱动电机6，通过试纸片送检驱动电机6驱动试纸片承载台实现试纸片的移动，所述血糖测试仪5放置在血糖仪旋转台7，在血糖仪旋转台7上设置有血糖仪旋转台驱动电机8；所述试纸片承载台移动位置能与手指夹持器2位置对应。

所述针头机构包括针头机构X轴移动底座16且在该底座上设置驱动电机，在针头机构X轴移动底座16上设置有针头机构Y轴移动架，在针头机构Y轴移动架上设置有针头机构Y轴驱动电机17，在针头机构Y轴移动架上设置有由针头机构Z轴驱动电机18控制的可上下移动的针头总装配19，上述驱动电机的控制输入端连接有微型电脑20，在针头机构X轴移动底座16和针头机构Y轴移动架覆盖区间内的机械底座33上设置有针头盒21和针头丢弃口22；所述针头总装配19包括限位外壳24，在限位外壳24内最下端设置有针头底座夹紧器25，所述针头底座夹紧器25下端设置有可更换针头底座26，在可更换针头底座26下端中部设置有针头27，在针头底座夹紧器25顶部固定设置有永磁铁块28，在针头底座夹紧器25上方设置有软铁29，在软铁29周围表面套设电磁铁铜制线圈30，在电磁铁铜制线圈30外层设置有线圈保护层31，所述电磁铁铜制线圈30的通电与否通过设置在机械底座33中的电磁控制器23控制；在软铁29与针头底座夹紧器25之间放置有高弹性钢制弹簧32。

所述试纸运输机构包括新试纸运输带9，在新试纸运输带9上设置有新试纸运输带驱动电机10用于控制新试纸运输带9的运动，在新试纸运输带9的轨道上铺设新试纸盒11，所述新试纸运输带9的出口端位置能与试纸片承载台的位置对应。

所述创口贴贴护机构包括设置在机械底座33上的液体创口贴罐，在液体创口贴罐内设置有液压机，在液体创口贴罐的输出口端连通有液体创可贴喷射口12，所述液体创可贴喷射口12位置与手指夹持器2位置对应，该液压机将液体创可贴液体压缩出去，并在液体创可贴喷射口12喷射。

所述酒精球消毒机构包括酒精球夹持臂运动带13，以及位于酒精球夹持臂运动带13左侧且固定在机械底座33上的酒精球罐14，在酒精球夹持臂运动带13上设置有酒精球夹持臂15，酒精球夹持臂运动带上的酒精球夹持臂运动带驱动电机35驱动酒精球夹持臂15来回移动，所述酒精球夹持臂15为可伸缩旋转式结构，且该酒精球夹持臂15的移动位置能分别与酒精球罐14和手指夹持器2位置对应。

具体使用原理和过程：

请参阅图1，为本发明的弹射式针头剖视图，使手指产生创口以采血。由电磁控制器23的控制部件的线圈通电，使软铁29的软铁产生磁力，由于永磁铁块25的磁铁与下方底座为一体制造，因此会将永磁铁块25的磁铁块连同针头底座向上提升以压缩高弹性钢制弹簧32；在压缩完成后，迅速断开电，使针头及其底座弹射出去，并由限位外壳24对其弹射距离进行限制；完成弹射一秒后，又再次软铁29再次产生磁力，将针头拔出。此外，可更换针头底座26为可更换针头及底座，在每次完成一次采集血样后，由针头机构Z轴驱动电机18提供动力，立即将针头总成提升并退至机器内部，此时针头底座夹紧器25放松底座，掉至正下方的废料池4，再向前移动，由针头盒21顶出一根新针头安装至针头底座。

请参阅图2，图2为本发明部分机构的俯视图，主要是为了展示本发明的更换试纸部分及夹持消毒部分的结构及工作原理。当使用者将手指放在手指夹持器支撑台1上，按下开始键后，手指夹持器2会自动将手指缓慢夹紧，具有增大手指出血量及手指定位作用。完成夹持动作后，酒精球夹持臂15(机械臂为具有伸缩旋转功能)会从酒精球罐中夹出一个酒精球，夹持臂从左至右沿酒精球夹持臂运动带13运动，且当运动到夹持器的正上方时，会旋转一周对手指进行初次消毒，并在机构的最右端丢弃酒精球至废料池，再返回至酒精球罐中。在夹持臂的返回途中，针头会完成弹射动作，对手在进行破创。手指出血后，插在血糖仪中的试纸片由试纸片送检驱动电机6推出进行采血，在推出两秒后由驱动电机收回血糖仪中进行测值。在测值的过程中，血糖仪在血糖仪旋转台7及部件血糖仪旋转台驱动电机8的驱动下顺时针旋转90°至废料池突出口的正上方，并在完成测值后，由驱动电机将试纸片完全推出至废料池中丢弃。丢弃试纸片后，血糖仪旋转台又在旋转电机的驱动下旋转45°更换试纸。在此旋转过程中，新试纸盒11顶出一张试纸至运输带上，新试纸运输带驱动电机10带动运输带运动，使试纸片运输到血糖仪口，再由血糖仪试纸口外的驱动电机将新试制片插入血糖仪中。此时，血糖仪将一直处于更换位置，直至下一次进行血糖测试。在血糖仪更换试纸片的时候，夹持臂会对手指进行二次消毒，工作流程同初次消毒，此处不再赘述。完成二次消毒后，液体创口贴罐中的液压机开始工作，将液体创可贴液体压缩出去，并在液体创可贴喷射口12喷射，对手指创口进行小范围型覆盖喷射，以形成一层薄膜保护伤口。

请参阅图3，图3为本法部分机构的斜二画法下的视图，主要是为了展示本发明的更换针头部分的结构与工作原理。当机器完成初步消毒后，针头总装配19在针头机构Z轴驱动电机18沿Z轴负方向移动至手指正上方。待针头稳定后，电磁控制器23在微型电脑20的控制下开始工作，控制电磁弹簧的通电与断电，即控制针头的弹射与回收工作。在针头完成对手指的破创动作并准备回收针头时，针头机构Z轴驱动电机18开始控制针头总装配整体沿驱动电机下方的导轨向上移动，当针头移动到导轨的最顶端时停止。再在部件针头机构Y轴驱动电机17沿Y轴负方向移动五厘米至针头丢弃口22的缺口处，并丢弃至其正下方的废料池中。随后针头底座在针头机构X轴移动底座16的带动下向X轴正方向移动至针头盒的正上方，针头盒弹出一根新针头并安装至针头底座，详细工作步骤请参照图1，并退至初始位置等待下一次血糖检测工作。

工作过程如下：对于本发明而言，使用者只需将手指放在放于手指固定台上，其上方的手指夹持器在按下开始键时就会缓慢的将手指夹紧，酒精球夹持臂将酒精球从酒精棉罐中夹出对手指进行初步消毒，且更换好新试纸的血糖测试仪开始逆时针旋转。在夹持臂使用酒精球对手指表面的初步消毒完成后，机械臂会退回原处，且血糖仪旋转至正对手指处。同时针头总成内的高弹性钢制弹簧开始在电磁铁的磁力的作用下压缩，由于限位环以及针头长度等限制，保证了扎入深度为1.5mm左右。考虑指腹皮肤存在表皮阻力及使用对象为老年人，故针头选择19G人造微针，针管外径为1mm，针尖直径约为0.5mm，刺破人类皮肤的最小刺入力约为0.5N，经计算该针头刺破皮肤需能量至少为1.016×10-3J。取刚度系数为8.5N/mm的高弹性钢制弹簧，弹簧在底座内部的行程为30mm，电磁弹射式针头提供的能量为5.3125×10-3J，因此本发明所提供的能量完全能刺破皮肤并采血。在弹射动作开始的一秒后，电磁铁总成通电，且由部件3.1的驱动电机带动针头向上移动，产生的磁力和移动距离可将针头从手指中拔出。在拔出针头的向上移动的过程中，血糖仪将试纸推出以采集血样，并又将血糖试纸收回进行血糖值的测定。测定完成后，血糖仪顺时针旋转90°并丢弃试纸，再旋转45°至试纸传输带同一水平位置，由试纸箱向上顶出一张新试纸，再推至传输带上，传输至血糖仪处安装，新试纸安装好后，会保持原位置不动，等待下次测试。在更换试纸的过程中，针头总装配也向机器内部移动4厘米，并在缺口处丢弃针头至正下方的废料池。针头总装配再向右移动，由针头盒顶出一枚新针头至针头底座安装，安装好后由原路返回；更换针头的同时，酒精球夹持臂会按初步消毒的路径对手指进行采血后的二次消毒，并由液体创可贴喷射口对手指采血创口处进行覆盖喷射，保证手指不会感染，喷射时间为2秒钟，喷射完成后松开手指夹持机构，此时即可读取显示屏上的血糖值，完成测试。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种全自动测血糖、消毒及创口处理的医疗机械，包括机械底座(33)和壳体(34)，壳体盖(34)在机械底座(33)上，其特征在于：

在机械底座(33)中部设置有手指夹持系统，在手指夹持系统上方分别设置有血糖测试仪机构和针头机构；

所述手指夹持系统包括固定在机械底座(33)上的手指夹持器支撑台(1)，在手指夹持器支撑台(1)上设置有两组手指夹持器(2)，所述手指夹持器(2)上设置有手指夹持器驱动电机(3)，该手指夹持器驱动电机(3)用于驱动手指夹持器(2)中的夹持杆左右移动；实现对手指的缓慢夹紧，具有增大手指出血量及手指定位作用；

所述血糖测试仪机构包括血糖测试仪(5)和血糖仪旋转台(7)，所述血糖测试仪(5)的进口端设置有试纸片承载台，在试纸片承载台处设置有试纸片送检驱动电机(6)，通过试纸片送检驱动电机(6)驱动试纸片承载台实现试纸片的移动，所述血糖测试仪(5)放置在血糖仪旋转台(7)，在血糖仪旋转台(7)上设置有血糖仪旋转台驱动电机(8)；所述试纸片承载台移动位置能与手指夹持器(2)位置对应；

所述针头机构包括针头机构X轴移动底座(16)且在该底座上设置驱动电机，在针头机构X轴移动底座(16)上设置有针头机构Y轴移动架，在针头机构Y轴移动架上设置有针头机构Y轴驱动电机(17)，在针头机构Y轴移动架上设置有由针头机构Z轴驱动电机(18)控制的可上下移动的针头总装配(19)，上述驱动电机的控制输入端连接有微型电脑(20)，在针头机构X轴移动底座(16)和针头机构Y轴移动架覆盖区间内的机械底座(33)上设置有针头盒(21)和针头丢弃口(22)。

2.根据权利要求1所述的一种全自动测血糖、消毒及创口处理的医疗机械，其特征在于：在手指夹持系统上方对应位置设置有试纸运输机构，所述试纸运输机构包括新试纸运输带(9)，在新试纸运输带(9)上设置有新试纸运输带驱动电机(10)用于控制新试纸运输带(9)的运动，在新试纸运输带(9)的轨道上铺设新试纸盒(11)，所述新试纸运输带(9)的出口端位置能与试纸片承载台的位置对应。

3.根据权利要求1所述的一种全自动测血糖、消毒及创口处理的医疗机械，其特征在于：在手指夹持系统上方对应位置设置有创口贴贴护机构，所述创口贴贴护机构包括设置在机械底座(33)上的液体创口贴罐，在液体创口贴罐内设置有液压机，在液体创口贴罐的输出口端连通有液体创可贴喷射口(12)，所述液体创可贴喷射口(12)位置与手指夹持器(2)位置对应，该液压机将液体创可贴液体压缩出去，并在液体创可贴喷射口(12)喷射。

4.根据权利要求1所述的一种全自动测血糖、消毒及创口处理的医疗机械，其特征在于：在手指夹持系统上方对应位置设置酒精球消毒机构，所述酒精球消毒机构包括酒精球夹持臂运动带(13)，以及位于酒精球夹持臂运动带(13)左侧且固定在机械底座(33)上的酒精球罐(14)，在酒精球夹持臂运动带(13)上设置有酒精球夹持臂(15)，酒精球夹持臂运动带上的酒精球夹持臂运动带驱动电机(35)驱动酒精球夹持臂(15)来回移动，所述酒精球夹持臂(15)为可伸缩旋转式结构，且该酒精球夹持臂(15)的移动位置能分别与酒精球罐(14)和手指夹持器(2)位置对应。

5.根据权利要求1所述的一种全自动测血糖、消毒及创口处理的医疗机械，其特征在于：所述针头总装配(19)包括限位外壳(24)，在限位外壳(24)内最下端设置有针头底座夹紧器(25)，所述针头底座夹紧器(25)下端设置有可更换针头底座(26)，在可更换针头底座(26)下端中部设置有针头(27)，在针头底座夹紧器(25)顶部固定设置有永磁铁块(28)，在针头底座夹紧器(25)上方设置有软铁(29)，在软铁(29)周围表面套设电磁铁铜制线圈(30)，在电磁铁铜制线圈(30)外层设置有线圈保护层(31)，所述电磁铁铜制线圈(30)的通电与否通过设置在机械底座(33)中的电磁控制器(23)控制；在软铁(29)与针头底座夹紧器(25)之间放置有高弹性钢制弹簧(32)。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种全自动测血糖、消毒及创口处理的医疗机械，其特征在于：在手指夹持系统一侧的机械底座(33)上设置有废料池(4)。

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