CN115671481A - 一种可递增注射的电子助推器及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种可递增注射的电子助推器，包括：外壳、电机推杆、控制板，外壳内设置有电机推杆和控制板，电机推杆与控制板电性连接，外壳一端设置有药剂套筒，电机推杆输出端延伸至药剂套筒内与推进头连接，药剂套筒远离外壳一端设置有注射针，外壳外壁上设置有递增模式按键，递增模式按键与控制板电性连接。在药剂套筒内装入麻醉剂，注射针插入到口腔内的注射处，按压增模式按键，控制板就控制电机推杆驱动推进头在药剂套筒内移动，起始速度0‑90S/mL或0‑60S/mL或0‑30S/mL，之后推进速度调高，从而提高麻醉剂的注射效率，也减少了患者的痛苦。
Description
技术领域
本发明属于注射器技术领域，具体涉及一种可递增注射的电子助推器及其方法。
背景技术
注射器是一种常见的医疗用具，主要用针头抽取或者注入气体或者液体。注射器也可以用于医疗设备、容器、如有些色谱法中的科学仪器穿过橡胶隔膜注射。注射器的出现是医疗用具领域一次划时代的革命。用针头抽取、注入气体或液体的这个过程叫作注射。注射器由前端带有小孔的针筒以及与之匹配的活塞芯杆组成，用来将少量的液体或其注入到其它方法无法接近的区域或者从那些地方抽出，在芯杆拔出的时候液体或者气体从针筒前端小孔吸入，在芯杆推入时将液体或者气体挤出。口腔麻醉注射器是用于口腔打麻醉剂的注射仪器。现有的电动注射器都是匀速向前推进，注射效率低，因此，需要设计一种变速推进的电子助推器。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中电动注射器都是匀速向前推进，注射效率低的问题。
为此，采用的技术方案是，本发明的一种可递增注射的电子助推器，包括：外壳、电机推杆、控制板，外壳内设置有电机推杆和控制板，电机推杆与控制板电性连接，外壳一端设置有药剂套筒，电机推杆输出端延伸至药剂套筒内与推进头连接，药剂套筒远离外壳一端设置有注射针，外壳外壁上设置有递增模式按键，递增模式按键与控制板电性连接。
优选的，所述外壳上靠近所述药剂套筒处上下分别设置有挡杆。
优选的，所述挡杆外壁上间隔设置有卡槽。
优选的，所述外壳上靠近所述挡杆处设置有前进键，所述前进键与所述控制板电性连接。
优选的，所述前进键上设置有防滑条。
优选的，所述外壳外壁上设置有速度调节按键，所述速度调节按键与所述控制板电性连接。
优选的，所述外壳外壁上设置有退回按键，所述退回按键与所述控制板电性连接。
优选的，所述外壳远离所述药剂套筒一端设置有弧面。
优选的，所述外壳外壁上设置有电源键，电源键与控制板电性连接，所述电源键旁设置有电源指示灯。
优选的，还包括：与电机推杆连接的助推端面和设置在推进头末端端面上的速度确定模块，电压控制模块；
速度确定模块，电压控制模块依次相连；
速度确定模块用于确定出推进头末端端面在药剂套筒内的实时位置，基于实时位置确定出电子助推器的实时注射速度；
电压控制模块用于基于对应注射麻醉剂的安全注射速度范围计算出控制板的调节倍数，基于调节倍数和控制板的当前输出电压，确定出目标输出电压，并将控制板的输出电压设置为目标输出电压。
一种可递增注射的电子助推器的使用方法，适用于所述的可递增注射的电子助推器，包括如下步骤：
步骤一、将麻醉剂装入药剂套筒内，将药剂套筒旋转安装在外壳上；、
步骤二、将外壳尾端卡在手的虎口处，用手指卡在挡杆处，注射针插在口腔的注射处；
步骤三、用手指按递增模式按键，推进头加速推进。
本发明技术方案具有以下优点：本发明的一种可递增注射的电子助推器，包括：外壳、电机推杆、控制板，外壳内设置有电机推杆和控制板，电机推杆与控制板电性连接，外壳一端设置有药剂套筒，电机推杆输出端延伸至药剂套筒内与推进头连接，药剂套筒远离外壳一端设置有注射针，外壳外壁上设置有递增模式按键，递增模式按键与控制板电性连接。在药剂套筒内装入麻醉剂，注射针插入到口腔内的注射处，按压增模式按键，控制板就控制电机推杆驱动推进头在药剂套筒内移动，起始速度0-90S/mL或0-60S/mL或0-30S/mL，之后推进速度调高，从而提高麻醉剂的注射效率，也减少了患者的痛苦，基于推进头末端端面在药剂套筒内的实时位置，确定出电子助推器的实时注射速度，基于对应注射麻醉剂的安全注射速度范围计算出控制板的调节倍数，实现对电子助推器内的注射速度的监控和自动调节。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的外观示意图；
图3为本发明中实现速度监控和调节功能的模型连接示意图；
附图中标记如下：1-外壳，2-电机推杆，3-控制板，4-药剂套筒，5-推进头，6-注射针，7-递增模式按键，8-挡杆，9-卡槽，10-前进键，11-防滑条，12-速度调节按键，13-退回按键，14-弧面，15-电源键，16-速度确定模块，17-电压控制模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种可递增注射的电子助推器，如图1-2所示，包括：外壳1、电机推杆2、控制板3，外壳1内设置有电机推杆2和控制板3，电机推杆2与控制板3电性连接，外壳1一端设置有药剂套筒4，电机推杆2输出端延伸至药剂套筒4内与推进头5连接，药剂套筒4远离外壳1一端设置有注射针6，外壳1外壁上设置有递增模式按键7，递增模式按键7与控制板3电性连接。
上述技术方案的工作原理及有益技术效果：在药剂套筒4内装入麻醉剂，注射针6插入到口腔内的注射处，按压增模式按键7，控制板3就控制电机推杆2驱动推进头5在药剂套筒4内移动，起始速度0-90S/mL或0-60S/mL或0-30S/mL，之后推进速度调高，从而提高麻醉剂的注射效率，也减少了患者的痛苦。
在一个实施例中，所述外壳1上靠近所述药剂套筒4处上下分别设置有挡杆8，所述挡杆8外壁上间隔设置有卡槽9，便于手指卡在卡槽9内，方便操作。
在一个实施例中，所述外壳1上靠近所述挡杆8处设置有前进键10，所述前进键10与所述控制板3电性连接，通过点动自动前进，再点动停止回吸0.05ml，防止液体往外漏滴。
在一个实施例中，所述前进键10上设置有防滑条11，防止打滑。
在一个实施例中，所述外壳1外壁上设置有速度调节按键12，所述速度调节按键12与所述控制板3电性连接，通过慢速/中/高三档速度切换，慢速：推进速度90S/mL，中速：推进速度60S/mL，高速：推进速度30S/mL。
在一个实施例中，所述外壳1外壁上设置有退回按键13，所述退回按键13与所述控制板3电性连接，通过点动自动退回到初始位置。
在一个实施例中，所述外壳1远离所述药剂套筒4一端设置有弧面14，方便卡在手掌的虎口处。
在一个实施例中，所述外壳1外壁上设置有电源键15，电源键15与控制板3电性连接，所述电源键15旁设置有电源指示灯，长按3秒开关机，关机时推杆自动退回至起始位，数据清零。
一种可递增注射的电子助推器的使用方法，适用于所述的可递增注射的电子助推器，包括如下步骤：
步骤一、将麻醉剂装入药剂套筒4内，将药剂套筒4旋转安装在外壳1上；、
步骤二、将外壳1尾端卡在手的虎口处，用手指卡在挡杆8处，注射针6插在口腔的注射处；
步骤三、用手指按递增模式按键7，药剂套筒4加速推进。
上述技术方案的工作原理及有益技术效果：通过按压递增模式按键7，控制板控制电子助推器麻醉剂的推进起始速度0-90S/mL或0-60S/mL或0-30S/mL，递增通过时间设定10秒来达到平稳推荐速度值，提高了麻醉剂的注射效率。
在一个实施例中，还包括：设置在推进头5末端端面的速度确定模块16，电压控制模块17；
速度确定模块16，电压控制模块17依次相连；
速度确定模块16用于获取药剂套筒4内部的实时视频，对实时视频进行帧划分，获得多个视频帧，提取出视频帧中包含的所有边缘线段，以边缘线段中包含的边缘像素点为中心，并结合预设邻域确定方法，确定出每个边缘像素点的邻域区域，基于邻域区域内的所有邻域像素点的视觉特征值，计算出对应邻域区域的邻域视觉特征值，基于边缘线段中包含的边缘像素点的邻域视觉特征值，生成对应边缘线段的邻域特征值序列，确定出每个边缘线段在对应视频帧中的倾斜角度，将邻域特征值序列和倾斜角度当做对应边缘线段的待匹配数据，将每个边缘线段和药剂套筒4的内边缘线段的标准匹配数据进行匹配，并计算出待匹配数据和标准匹配数据之间的匹配度：
式中，p为待匹配数据和标准匹配数据之间的匹配度，i为待匹配数据中的邻域特征值序列中的当前计算的邻域特征值，n为待匹配数据中的邻域特征值序列中包含的邻域特征值总个数，si为待匹配数据中的邻域特征值序列中的第i个邻域特征值，sbi为标准匹配数据中标准邻域特征值序列中的第i个标准邻域特征值，β为待匹配数据中的倾斜角度，βb为标准匹配数据中的标准倾斜角度，将最大匹配度对应的边缘线段作为药剂套筒4的内边缘基准线段，基于内边缘基准线段的实时长度，确定出推进头5末端端面在药剂套筒4内的实时位置，基于实时位置查询剩余量列表，确定出药剂套筒4内部的剩余注射麻醉剂量，基于每个视频帧中的剩余注射麻醉剂量和相邻视频帧之间的时间间隔确定出电子助推器的实时注射速度；
电压控制模块17用于获取对应注射麻醉剂的安全注射速度范围和安全调节时间，当实时注射速度超出安全注射速度范围时，则基于实时注射速度和安全注射速度范围以及安全调节时间，计算出控制板3的调节倍数：
式中，α为控制板3的调节倍数，γ为预设标准量，且γ的单位为ml，vs为实时注射速度，vmin为安全注射速度范围的下限值，vmax为安全注射速度范围的上限值，()min为取括号里的数值中的最小值，t为安全调节时间，其中，γ的单位为s2/ml，vmin和vmax以及vs的单位为s/ml，t的单位为s，
基于调节倍数和控制板3的当前输出电压，确定出目标输出电压，并将控制板3的输出电压设置为目标输出电压。
该实施例中，实时视频即为监控药剂套筒4内部实时情况的视频。
该实施例中，视频帧即为实时视频中包含的视频帧。
该实施例中，边缘线段即为基于canny边缘检测算子在视频帧中检测出的边缘线段。
该实施例中，以边缘线段中包含的边缘像素点为中心，并结合预设邻域确定方法，确定出每个边缘像素点的邻域区域，即为：将以边缘线段中包含的边缘像素点为中心、以预设半径为半径的圆区域作为对应边缘像素点的邻域区域。
该实施例中，预设邻域确定方法即为将以边缘线段中包含的边缘像素点为中心、以预设半径为半径的圆区域作为对应的邻域区域。
该实施例中，所有邻域像素点即为邻域区域内包含的像素点。
该实施例中，视觉特征值即为对应像素点的对比度值。
该实施例中，计算出对应邻域区域的邻域视觉特征值，即为将对应邻域区域内的所有邻域像素点的视觉特征值的平均值作为对应的邻域视觉特征值。
该实施例中，边缘像素点即为边缘线段中包含的像素点。
该实施例中，邻域特征值序列即为由边缘线段中包含的边缘像素点的邻域视觉特征值排序后获得的序列。
该实施例中，倾斜角度即为对应视频帧中的边缘线段在预设坐标系中与横坐标轴正方向之间的角度。
该实施例中，待匹配数据即为对应边缘线段的邻域特征值序列和倾斜角度。
该实施例中，匹配度即为表征待匹配数据和标准匹配数据之间匹配程度的数值。
该实施例中，标准邻域特征值序列即为标准匹配数据中包含的药剂套筒4的内边缘线段在获取实时视频的视角下获取的视频帧中对应的邻域特征值序列。
该实施例中，标准邻域特征值即为标准邻域特征值序列中包含的数值。
该实施例中，邻域特征值即为邻域特征值序列中包含的数值。
该实施例中，标准倾斜角度即为标准匹配数据中包含的药剂套筒4的内边缘线段在获取实时视频的视角下获取的视频帧中对应的倾斜角度。
该实施例中，内边缘基准线段即为最大匹配度对应的边缘线段。
该实施例中，推进头5末端端面即为推进头5与被注射麻醉剂接触的端面。
该实施例中，剩余量列表即为包含推进头5末端端面在药剂套筒4内的实时位置和对应的注射麻醉剂的剩余量的列表。
该实施例中，剩余注射麻醉剂量即为注射麻醉剂当前在药剂套筒4内部的剩余量。
该实施例中，基于每个视频帧中的剩余注射麻醉剂量和相邻视频帧之间的时间间隔确定出电子助推器的实时注射速度即为：
基于每个视频帧中的剩余注射麻醉剂量确定出相邻视频帧之间的剩余注射麻醉剂量差，将剩余注射麻醉剂量差和对应相邻视频帧之间的时间间隔作为电子助推器的实时注射速度。
该实施例中，注射麻醉剂即为电子助推器的药剂套筒4内部存放的需要被注射的麻醉剂。
该实施例中，安全注射速度范围即为注射麻醉剂预设的安全的注射速度的范围。
该实施例中，安全调节时间即为当注射麻醉剂的实时注射速度超出安全注射速度范围时，可供电子助推器将实时注射速度调节至安全注射速度范围的时间。
该实施例中，调节倍数即为控制板3的目标输出电压和当前输出电压的倍数。
该实施例中，目标输出电压即为确定出的控制板3需要输出的电压。
以上技术的有益效果为：基于对药剂套筒4内部的实时视频进行帧划分和边缘提取出的边缘线段进行邻域确定，并基于邻域的视觉特征确定出表征边缘线段的邻域内的视觉特征的邻域视觉特征值序列，再结合边缘线段的倾斜角度确定出边缘线段的待匹配数据，基于待匹配数据精准确定出药剂套筒4的内边缘基准线段，并基于边缘线段围成的区域的形状特征确定出的推进头5末端端面的位置数据，确定出推进头5末端端面的实时位置，进而精准确定出实时注视速度，再结合对应注射麻醉剂的安全注射速度范围计算出控制板3的调节倍数，实现对电子助推器内的注射速度的监控和自动调节。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种可递增注射的电子助推器，其特征在于，包括：外壳(1)、电机推杆(2)、控制板(3)，外壳(1)内设置有电机推杆(2)和控制板(3)，电机推杆(2)与控制板(3)电性连接，外壳(1)一端设置有药剂套筒(4)，电机推杆(2)输出端延伸至药剂套筒(4)内与推进头(5)连接，药剂套筒(4)远离外壳(1)一端设置有注射针(6)，外壳(1)外壁上设置有递增模式按键(7)，递增模式按键(7)与控制板(3)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种可递增注射的电子助推器，其特征在于，所述外壳(1)上靠近所述药剂套筒(4)处上下分别设置有挡杆(8)。
3.根据权利要求2所述的一种可递增注射的电子助推器，其特征在于，所述挡杆(8)外壁上间隔设置有卡槽(9)。
4.根据权利要求2所述的一种可递增注射的电子助推器，其特征在于，所述外壳(1)上靠近所述挡杆(8)处设置有前进键(10)，所述前进键(10)与所述控制板(3)电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种可递增注射的电子助推器，其特征在于，所述前进键(10)上设置有防滑条(11)。
6.根据权利要求1所述的一种可递增注射的电子助推器，其特征在于，所述外壳(1)外壁上设置有速度调节按键(12)，所述速度调节按键(12)与所述控制板(3)电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种可递增注射的电子助推器，其特征在于，所述外壳(1)外壁上设置有退回按键(13)，所述退回按键(13)与所述控制板(3)电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种可递增注射的电子助推器，其特征在于，所述外壳(1)远离所述药剂套筒(4)一端设置有弧面(14)，所述外壳(1)外壁上设置有电源键(15)，电源键(15)与控制板(3)电性连接，所述电源键(15)旁设置有电源指示灯。
9.根据权利要求1所述的一种可递增注射的电子助推器，其特征在于，还包括：与电机推杆(2)连接的助推端面和设置在推进头(5)末端端面上的速度确定模块(16)，电压控制模块(17)；
速度确定模块(16)，电压控制模块(17)依次相连；
速度确定模块(16)用于确定出推进头(5)末端端面在药剂套筒(4)内的实时位置，基于实时位置确定出电子助推器的实时注射速度；
电压控制模块(17)用于基于对应注射麻醉剂的安全注射速度范围计算出控制板(3)的调节倍数，基于调节倍数和控制板(3)的当前输出电压，确定出目标输出电压，并将控制板(3)的输出电压设置为目标输出电压。
10.一种可递增注射的电子助推器的使用方法，适用于权利要求1至9任一项所述的可递增注射的电子助推器，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将麻醉剂装入药剂套筒(4)内，将药剂套筒(4)旋转安装在外壳(1)上；
步骤二、将外壳(1)尾端卡在手的虎口处，用手指卡在挡杆(8)处，注射针(6)插在口腔的注射处；
步骤三、用手指按递增模式按键(7)，推进头(5)加速推进。
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