CN114306805B - 一种自动注射系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动注射系统，属于医疗器械领域，驱动件驱使注射器注射以及回抽，神经刺激装置包括神经刺激仪以及神经刺激针，神经刺激针安装于注射器并与神经刺激仪电连接，神经刺激针在回抽时放电产生肌跳，主控箱包括控制器，控制器与驱动件以及神经刺激仪通信连接，控制器获取注射泵的注射体积、注射速度以及回抽扭矩并通过神经刺激仪获取肌跳信息，控制器根据获取的信息判断药物吸收情况以及药物剩余情况，以控制后续注射，通过上述设计，注射系统能够自动注射、电刺激神经、回抽、判断麻醉效果及麻醉药吸收过程并根据判断麻醉效果及麻醉药吸收过程确定后续注射量以及注射速度，整个过程自动化、智能化并且注射效率高。

Description

一种自动注射系统

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其是涉及一种自动注射系统。

背景技术

现有麻醉注射过程中，需通过电刺激神经及注射器回抽检查麻醉效果及麻醉药吸收过程。

回抽检查过程分为三种不同的情况，具体为：药液未吸收，液体可抽回。液体已吸收，回抽为少量血液组织液。液体已吸收，回抽几乎无液体接近空腔。

现有的麻醉注射需要医护人员人工进行电刺激神经以及人工判断回抽属于以上三种情况的哪一种，并根据麻醉效果及麻醉药吸收情况确定后续注射量以及注射速度，导致注射效率低、操作繁琐。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种能够自动注射、电刺激神经、回抽、判断麻醉效果及麻醉药吸收过程并根据判断麻醉效果及麻醉药吸收过程确定后续注射量以及注射速度的自动注射系统。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种自动注射系统，包括注射泵、神经刺激装置以及主控箱，所述注射泵包括注射器以及驱动件，所述驱动件驱使所述注射器注射以及回抽，所述神经刺激装置包括神经刺激仪以及神经刺激针，所述神经刺激针安装于所述注射器并与所述神经刺激仪电连接，所述神经刺激针在回抽时放电产生肌跳，所述主控箱包括控制器，所述控制器与所述驱动件以及所述神经刺激仪通信连接，所述控制器获取所述注射泵的注射体积、注射速度以及回抽扭矩并通过所述神经刺激仪获取肌跳信息，所述控制器根据获取的信息判断药物吸收情况以及药物剩余情况，以控制后续注射。

进一步的，所述控制器通过所述驱动件控制所述注射器后续注射的速度以及注射量。

进一步的，所述神经刺激针上附着电极，所述神经刺激仪包括肌跳电极传感器，所述肌跳电极传感器通过所述电极采集肌跳信息并将所述肌跳信息传递至所述控制器。

进一步的，通过所述回抽扭矩能够判断回抽时液体体积。

进一步的，通过所述肌跳信息能够判断药物吸收情况。

进一步的，所述注射泵还包括支架、传动件以及滑板，所述驱动件固定于所述支架并与所述传动件配合，所述滑板滑动安装于所述支架并固定于所述传动件，所述注射器的推杆与所述滑板连接，所述滑板带动所述推杆移动以实现注射以及回抽。

进一步的，所述注射泵还包括导竿，所述导竿两端分别固定于所述支架，所述滑板安装于所述导竿并沿所述导竿移动。

进一步的，所述驱动件为电机，所述传动件为丝杆，所述电机带动所述丝杆移动实现所述滑板的移动。

进一步的，所述主控箱包括控制按键，所述控制按键的数量为多个，多个控制按键分别控制电机正转、电机反转、电机停止、神经刺激、设定注射体积、设定注射速度。

进一步的，所述主控箱包括显示屏，所述显示屏显示注射体积、注射速度、回抽扭矩以及神经刺激放电信息。

相比现有技术，本发明自动注射系统的注射泵的驱动件驱使注射器注射以及回抽，神经刺激针在回抽时放电产生肌跳，控制器获取注射泵的注射体积、注射速度以及回抽扭矩并通过神经刺激仪获取肌跳信息，控制器根据获取的信息判断药物吸收情况以及药物剩余情况，以控制后续注射，通过上述设计，注射系统能够自动注射、电刺激神经、回抽、判断麻醉效果及麻醉药吸收过程并根据判断麻醉效果及麻醉药吸收过程确定后续注射量以及注射速度，整个过程自动化、智能化并且注射效率高。

附图说明

图1为本发明自动注射系统的立体图。

图中：10、注射泵；11、支架；110、底板；111、安装板；112、夹板；12、驱动件；13、传动件；14、导竿；15、滑板；16、注射器；20、神经刺激针；30、主控箱；31、显示屏；32、控制按键。

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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1为本发明自动注射系统，包括注射泵10、神经刺激装置以及主控箱30。

注射泵10包括支架11、驱动件12、传动件13、导竿14、滑板15以及注射器16。

支架11包括底板110、安装板111以及夹板112。安装板111以及夹板112分别固定于底板110的两端。安装板111以及夹板112相互平行。

驱动件12固定于安装板111。驱动件12在本实施例中为电机。电机采用步进电机，且一侧设置有编码器和复位光耦，编码器和复位光耦通过信号线与主控箱30内的嵌入式控制芯片连接，嵌入式控制芯片形成控制器。

传动件13移动安装于支架11并与驱动件12的输出端配合。在本实施例中，传动件13为丝杆。支架11内部转动设置有滚珠丝杆螺母，滚珠丝杆螺母与电机转轴通过联轴器连接，滚珠丝杆螺母与丝杆通过滚珠丝杆副连接。

导竿14两端分别固定于安装板111以及夹板112。导竿14的数量为两个，两导竿14相互平行。两导竿14与传动件13平行。

滑板15安装于导竿14并沿导竿14移动。滑板15与传动件13配合，传动件13带动滑板15移动。

注射器16固定于夹板112，注射器16的推杆位于夹板112的内侧并与滑板15卡接。注射器16的针头位于夹板112外侧。

神经刺激装置包括神经刺激针20以及神经刺激仪。神经刺激针20为毫安级、毫秒级电流输出。神经刺激针20上附着电极，电极通过导线连接神经刺激仪，起到电刺激麻醉镇痛的作用。神经刺激针20固定于注射器16。神经刺激仪安装在主控箱30内部，且通过信号线与控制器连接。神经刺激仪设有肌跳电极传感器，肌跳电极传感器采集肌跳信息并传输至控制器。

主控箱30包括控制器、显示屏31以及若干控制按键32。

控制器为嵌入式控制芯片，嵌入式控制芯片由电路板及相关接口构成。控制器与驱动件12以及神经刺激仪通信连接。控制器实现电机的运动中转速变化及电机输出转矩的驱动控制。编码器和复位光耦通过信号线与嵌入式控制芯片连接，由编码器确保回抽体积并进行数据传输，编码器和复位光耦保证零位及注射结果精度。

显示屏31上显示注射液体体积、注射速度、神经刺激放电、回抽扭矩的参数信息，方便观察详细数据。

控制按键32的数量为多个，多个控制按键32分别为电机正转按键、电机反转按键、电机停止按键、神经刺激按键、设定麻药注射体积和速度的按键，起到分离控制与设定的作用。

主控箱30通过显示屏31以及若干控制按键32实现人机交互，实现更好的设定与数据展示。

使用自动注射系统时，注射泵10先通过注射器16进行注射，药品注射部分后，暂停注射，注射泵10驱动注射器16回抽，而后神经刺激针20放电，由肌跳电极传感器采集肌跳信息。控制器根据最终回抽速度、回抽扭矩、动作执行时间、肌跳电极传感器判定结果，判断为以下哪种情况：药液未吸收，液体可抽回；液体已吸收，回抽为少量血液组织液；液体已吸收，回抽几乎无液体接近空腔。来判断麻醉效果及麻醉药吸收过程，并为接下来的注射流程进行控制，加减速或停止注射。注射泵10执行控制器得出的接下来的注射流程。

自动注射系统具体实施时，一个实施例为：设定麻药注射体积和速度。注射过程中按体积节点进行回抽实验；例如定量注射5ml，在已注射2ml时，暂停注射给药，注射泵10反转回抽1ml。通过控制按键32设定麻药注射体积和速度，启动驱动件12，使传动件13移动，并驱使推动滑板15移动，最终实现注射器16的自动注射，注射泵10正常工作状态下为匀速恒定扭矩注射。回抽时因可能出现空腔，注射器16内有负压，故需要变化的扭矩输出。回抽过程中，回抽速度与回抽扭矩由主控箱30的控制器内编度的程序控制逐渐增加，由编码器确保回抽体积。而后神经刺激针20放电，由肌跳电极传感器采集肌跳信息。控制器根据最终回抽速度、回抽扭矩、动作执行时间、肌跳电极传感器判定结果，并为接下来的注射流程进行控制，加减速或停止注射。

本申请自动注射系统的注射泵10的驱动件12驱使注射器16注射以及回抽，神经刺激针20在回抽时放电产生肌跳，控制器获取注射泵10的注射体积、注射速度以及回抽扭矩并通过神经刺激仪获取肌跳信息，控制器根据获取的信息判断药物吸收情况以及药物剩余情况，以控制后续注射，通过上述设计，注射系统能够自动注射、电刺激神经、回抽、判断麻醉效果及麻醉药吸收过程并根据判断麻醉效果及麻醉药吸收过程确定后续注射量以及注射速度，整个过程自动化、智能化并且注射效率高。

本申请注射泵10驱动注射器16进行注射，实现定量或定速注射，编码器和复位光耦保证零位及注射结果精度。

本申请神经刺激装置的神经刺激针20放电刺激，由神经刺激仪内部的肌跳电极传感器采集肌跳信息，并传输到主控箱30的控制器中。

本申请主控箱30通过控制按键32和显示屏31实现人机交互，包括液体体积、注射速度、神经刺激放电、转矩、回零校准等注射相关参数，控制器的嵌入式控制芯中编入嵌入式程序，实现步进电机的运动中转速变化及电机输出转矩的驱动控制。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进演变，都是依据本发明实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自动注射系统，包括注射泵，其特征在于：所述自动注射系统还包括神经刺激装置以及主控箱，所述注射泵包括注射器以及驱动件，所述驱动件驱使所述注射器注射以及回抽，所述神经刺激装置包括神经刺激仪以及神经刺激针，所述神经刺激针安装于所述注射器并与所述神经刺激仪电连接，所述神经刺激针在回抽时放电产生肌跳，所述主控箱包括控制器，所述控制器与所述驱动件以及所述神经刺激仪通信连接，所述神经刺激针上附着电极，所述神经刺激仪包括肌跳电极传感器，所述肌跳电极传感器通过所述电极采集肌跳信息并将所述肌跳信息传递至所述控制器，所述控制器获取所述注射泵的动作执行时间、回抽速度、回抽扭矩，所述控制器根据所述肌跳信息判断药物吸收情况，所述控制器根据所述回抽扭矩、回抽速度以及动作执行时间判断药物剩余情况，以控制后续注射。

2.根据权利要求1所述的自动注射系统，其特征在于：所述控制器通过所述驱动件控制所述注射器后续注射的速度以及注射量。

3.根据权利要求1所述的自动注射系统，其特征在于：所述注射泵还包括支架、传动件以及滑板，所述驱动件固定于所述支架并与所述传动件配合，所述滑板滑动安装于所述支架并固定于所述传动件，所述注射器的推杆与所述滑板连接，所述滑板带动所述推杆移动以实现注射以及回抽。

4.根据权利要求3所述的自动注射系统，其特征在于：所述注射泵还包括导竿，所述导竿两端分别固定于所述支架，所述滑板安装于所述导竿并沿所述导竿移动。

5.根据权利要求3所述的自动注射系统，其特征在于：所述驱动件为电机，所述传动件为丝杆，所述电机带动所述丝杆移动实现所述滑板的移动。

6.根据权利要求5所述的自动注射系统，其特征在于：所述主控箱包括控制按键，所述控制按键的数量为多个，多个控制按键分别控制电机正转、电机反转、电机停止、神经刺激、设定注射体积、设定注射速度。

7.根据权利要求1所述的自动注射系统，其特征在于：所述主控箱包括显示屏，所述显示屏显示注射体积、注射速度、回抽扭矩以及神经刺激放电信息。