CN208877541U - 一种医用麻醉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种医用麻醉系统，该系统利用太阳能为本系统提供电能，通过人体探测传感器识别前方的麻醉目标，利用激光发射装置发射激光确定麻醉位置，通过激光接收装置接收被反射回的激光进行位置确认，进而利用医用微泵控制麻醉剂的用量和时间，解决了麻醉剂无法精确控制用量和注入时间的问题；该系统包括处理芯片、供电模块、人体探测传感器、激光发射装置、激光接接收装置、开关、蜂鸣器和注射模块；处理芯片的信号输入端分别与开关、人体探测传感器和激光接收装置的信号输出端连接；处理芯片的信号输出端分别与激光发射装置、蜂鸣器和注射模块的信号输入端连接。

Description

一种医用麻醉系统

技术领域

本实用新型涉及医疗麻醉用品技术领域，更具体的说是一种医用麻醉系统。

背景技术

麻醉剂是指用药物或非药物方法使机体或机体局部暂时可逆性失去知觉及痛觉，多用于手术或某些疾病治疗的药剂，我国已用麻醉剂对需要手术的患者进行全身麻醉或部分麻醉，麻醉剂和麻醉系统成为医学领域必备的一项术前准备工作，目前的一些麻醉设备一般都为折射器，而且折射剂量和折射速度都由医护人员的经验而定，不能给患者更好的护理体验，除了人为用注射器注射麻醉剂外，一些麻醉注射器和注射系统也应运而生，而传统的医用麻醉系统体积小的存在控制不精准的缺陷，系统庞大的携带或者搬移又不方便，因此体积小、能精准控制麻醉剂的医用麻醉系统，能够辅助医生的麻醉系统应得以被研究；专利CN206792755U提供了一种新型麻醉注射装置，包括针头、注射管、推塞、推杆、手柄、推动电机、启动开关、装置主机、控制器、药量设置旋钮、推进速度设置旋钮、总开关、显示器和心率检测器，针头设置在注射管的头部，手柄设置在注射管的尾部，注射管上设置有液量格，推塞设置在注射管内中部，推动电机设置在手柄内，推杆一端与推动电机连接另一端与推塞连接，启动开关设置在手柄上，装置主机放置在注射管旁，控制器设置在装置主机内；该专利不具备注射检测装置和折射完毕提醒装置，功能不完善，使用体验有待优化和提升；

本实用新型一种医用麻醉系统，该系统利用太阳能为本系统提供电能，通过人体探测传感器识别麻醉目标，利用激光发射装置发射激光确定麻醉位置，通过激光接收装置接收被反射回的激光进行位置确认，进而利用医用微泵控制麻醉剂的用量和时间，解决了麻醉系统智能程度低，无法精确控制用量和注入时间的问题。

发明内容

本实用新型一种医用麻醉系统，该系统利用太阳能为本系统提供电能，通过人体探测传感器识别麻醉目标，利用激光发射装置发射激光确定麻醉位置，通过激光接收装置接收被反射回的激光进行位置确认，进而利用医用微泵控制麻醉剂的用量和时间，解决了麻醉系统智能程度低，无法精确控制用量和注入时间的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种医用麻醉系统，该医用麻醉系统包括处理芯片、供电模块、人体探测传感器、激光发射装置、激光接接收装置、开关、蜂鸣器和注射模块，所述的供电模块包括太阳能电池板、储能电池和转换电路，太阳能电池板的输出端与储能电池的输入端连接，储能电池的输出端与转换电路的输入端连接，所述的激光发射装置包括继电器Ⅰ和激光发射器，继电器Ⅰ的输出端与激光发射器的电源控制端连接，所述的注射模块包括继电器Ⅱ、医用微泵和注射器，继电器Ⅱ的输出端与医用微泵的电源控制端连接，医用微泵设置有固定端和活动端，注射器设置有活塞和针头，医用微泵的固定端与针头固定，医用微泵的活动端与活塞固定；

所述的供电模块Ⅰ的电源输出端分别与处理芯片的电源输入端、人体探测传感器的电源输入端、继电器Ⅰ的控制端的电源输入端、激光发射器的电源输入端、激光接接收装置的电源输入端、蜂鸣器的电源输入端和继电器Ⅱ的控制端的电源输入端连接；

所述的处理芯片的信号输入端分别与开关、人体探测传感器和激光接收装置的信号输出端连接；处理芯片的信号输出端分别与继电器Ⅰ、蜂鸣器和继电器Ⅱ的信号输入端连接。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种医用麻醉系统，所述的处理芯片为STM32系列STM32F103ZET6单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种医用麻醉系统，所述的人体探测传感器为HC-SR501人体探测传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种医用麻醉系统，所述的开关为MS-666自锁型开关。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种医用麻醉系统，所述的继电器Ⅰ和继电器Ⅱ均为型号G2R-1-SN的欧姆龙单刀双掷继电器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种医用麻醉系统，所述的激光发射器为型号ISO103的激光发射器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种医用麻醉系统，所述的激光接收装置为型号ISO103的激光接收装置。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种医用麻醉系统，所述的蜂鸣器为3105A蜂鸣器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种医用麻醉系统，所述的医用微泵为LSP02-1B的医用微泵。

本实用新型一种医用麻醉系统的有益效果为：

1.本实用新型一种医用麻醉系统，该系统利用太阳能为本系统提供电能，通过人体探测传感器识别麻醉目标，利用激光发射装置发射激光确定麻醉位置，通过激光接收装置接收被反射回的激光进行位置确认，进而利用医用微泵控制麻醉剂的用量和时间，解决了麻醉系统智能程度低，无法精确控制用量和注入时间的问题。

2.本实用新型该系统通过激光确定麻醉的位置，使得麻醉的位置更精确，为医护人员工作提供了便利。

3.本实用新型通过医用微泵控制麻醉剂的用量和注入时间，麻醉剂的用量得以精确地控制。

4.本实用新型使得麻醉系统更智能，减轻了医护人员的负担，更大程度的脱离医护人员的经验，使得治疗过程更加规则化，减少错误的发生概率，提高做事效率。

5.本实用新型利用太阳能为装置提供电能，采用清洁能源，节能环保。

6.本实用新型的一种医用麻醉系统还可以应用于医学实验或者生物实验中，例如对小白鼠等动物进行麻醉处理时，均可以采用该系统，该系统可以辅助实验减轻实验过程中对麻醉剂计量和时间的监控带来的负担，该系统对于锋利凶狠的动物的麻醉有明显优势，设置好麻醉时间不会担心中途动物苏醒进而给带来危险。

7.本实用新型一种医用麻醉系统贴近生活、操作简单、具有较强的实用性，使用方便。

8.本实用新型能够成本低，制作容易。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型的硬件结构示意图；

图2为本实用新型的处理芯片的电路图；

图3为本实用新型的人体探测传感器的电路图；

图4为本实用新型的开关的电路图；

图5为本实用新型的激光发射装置的电路图；

图6为本实用新型的激光接收装置的电路图；

图7为本实用新型的注射模块的电路图；

图8为本实用新型的蜂鸣器的电路图；

图9为本实用新型的转换电路的电路图。

具体实施方式

下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，本实用新型一种医用麻醉系统，该系统利用太阳能为本系统提供电能，通过人体探测传感器识别麻醉目标，利用激光发射装置发射激光确定麻醉位置，通过激光接收装置接收被反射回的激光进行位置确认，进而利用医用微泵控制麻醉剂的用量和时间，解决了麻醉系统智能程度低，无法精确控制用量和注入时间的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种医用麻醉系统，该医用麻醉系统包括处理芯片、供电模块、人体探测传感器、激光发射装置、激光接接收装置、开关、蜂鸣器和注射模块，所述的供电模块包括太阳能电池板、储能电池和转换电路，太阳能电池板的输出端与储能电池的输入端连接，储能电池的输出端与转换电路的输入端连接，所述的激光发射装置包括继电器Ⅰ和激光发射器，继电器Ⅰ的输出端与激光发射器的电源控制端连接，所述的注射模块包括继电器Ⅱ、医用微泵和注射器，继电器Ⅱ的输出端与医用微泵的电源控制端连接，医用微泵设置有固定端和活动端，注射器设置有活塞和针头，医用微泵的固定端与针头固定，医用微泵的活动端与活塞固定；所述的继电器Ⅰ和继电器Ⅱ均为型号G2R-1-SN的欧姆龙单刀双掷继电器，该单刀双掷继电器共有5个引脚CTRL、GND、IN、NO和NC,CTRL引脚为控制引脚，GND引脚接地，IN为输入引脚，NC为常闭引脚，NO为常开引脚，CTRL引脚为低电平时，IN引脚与NO引脚接通，CTRL引脚为高电平时，IN引脚与NC引脚接通；处理芯片为STM32系列STM32F103ZET6单片机，STM32系列的新系列采用LQFP104、LQFP100或LFBGA100的封装型号的单片机，不同的封装保持引脚排列一致性，结合STM32平台的设计理念，开发人员通过选择产品可重新优化功能、存储器、性能和引脚数量，以最小的硬件变化来满足个性化的应用需求，STM32F103ZET6单片机具有144个引脚，STM32系列属于中的32位ARM微控制器，该系列芯片是意法半导体(ST)公司出品，其内核是Cortex-M3，具有低功耗等优点，其有些引脚内部集成模数转换模块，其转换时间为1μs，STM32F103ZET6单片机集成定时器、CAN、ADC、SPI、I2C、USB和UART等多种功能；

所述的供电模块Ⅰ的电源输出端分别与处理芯片的电源输入端、人体探测传感器的电源输入端、继电器Ⅰ的控制端的电源输入端、激光发射器的电源输入端、激光接接收装置的电源输入端、蜂鸣器的电源输入端和继电器Ⅱ的控制端的电源输入端连接；

所述的处理芯片的信号输入端分别与开关、人体探测传感器和激光接收装置的信号输出端连接；处理芯片的信号输出端分别与继电器Ⅰ、蜂鸣器和继电器Ⅱ的信号输入端连接；本实用新型通常情况下太阳能电池板吸收电能，并将太阳能转化为电能通过储能电池存储,将开关闭合，STM32F103ZET6单片机的PF14引脚与开关的信号输出端连接，STM32F103ZET6单片机的PF14引脚为高电平，当开关闭合时，STM32F103ZET6单片机的PF14识别到开关的信号变化，由高电平变为低电平，即开关处于闭合状态，供电模块提供电能，通过HC-SR501人体探测传感器探测麻醉目标，人体都有恒定的体温，一般在37°，所以会发出特定波长10μm左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的，人体发射的10μm左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上，红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生高电平通过OUT引脚发送给STM32F103ZET6单片机的PE2引脚，STM32F103ZET6单片机接收到麻醉目标，在手术过程中，STM32F103ZET6单片机的PE10引脚输出低电平，PNP管导通，使得继电器J2的CTRL引脚为高电平，因此继电器J2的IN引脚与NC引脚连接，故医用微泵得以供电，医用微泵的固定端与针头固定，医用微泵的活动端与活塞固定，通过设定医用微泵的注射量和注射速度对注射的麻醉目标进行注射，医用微泵通过固定端固定针头，医用微泵通过活动端推动活塞，将麻醉剂通过针头注入麻醉目标体内，因为手术过程中医生要注意的情况很多，所以为了方便医生的注意力不浪费在稍显没那么紧迫的事情上，本实用新型设计了麻醉剂注射情况监测和通知的功能，STM32F103ZET6单片机通过PE8引脚输出低电平，PNP管导通，使得继电器J1的CTRL引脚为高电平，因此继电器J1的IN引脚与NC引脚连接，故激光发射装置得以供电发射激光，发射激光到麻醉目标的麻醉处，激光接收装置置于麻醉目标处，激光接收装置接收发射来定位的激光，激光接收装置将接收到激光的信息通过OUT引脚输出高电平给STM32F103ZET6单片机的PE9引脚，STM32F103ZET6单片机收到接收到激光的信息，说明麻醉目标已经接收到麻醉，STM32F103ZET6单片机通过PD8引脚输出低电平，使得PNP管导通，蜂鸣器得到供电，蜂鸣器发出提示，提示医生该麻醉目标已经注射麻醉剂，这时医生就知道麻醉目标已经得到麻醉；若使用完毕后将开关断开即可，STM32F103ZET6单片机的PF14引脚与开关的信号输出端连接，STM32F103ZET6单片机的PF14引脚为低电平，当开关断开时，STM32F103ZET6单片机的PF14识别到开关的信号变化，由低电平变为高电平，即开关处于断开状态。

本实用新型一种医用麻醉系统，所述的处理芯片为STM32系列STM32F103ZET6单片机，STM32系列的新系列采用LQFP104、LQFP100或LFBGA100的封装型号的单片机，不同的封装保持引脚排列一致性，结合STM32平台的设计理念，开发人员通过选择产品可重新优化功能、存储器、性能和引脚数量，以最小的硬件变化来满足个性化的应用需求，STM32F103ZET6单片机具有144个引脚，STM32系列属于中的32位ARM微控制器，该系列芯片是意法半导体(ST)公司出品，其内核是Cortex-M3，具有低功耗等优点，其有些引脚内部集成模数转换模块，其转换时间为1μs，STM32F103ZET6单片机集成定时器、CAN、ADC、SPI、I2C、USB和UART等多种功能。

本实用新型一种医用麻醉系统，所述的人体探测传感器为HC-SR501人体探测传感器，HC-SR501人体探测模块为全自动感应，当有人进入其感应范围则通过OUT引脚输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，OUT引脚输出低电平，HC-SR501人体探测模块通过OUT引脚通过将是否有人经过的信息发送给STM32F103ZET6单片机，探测到有人在附近则通过引脚输出高电平。

本实用新型一种医用麻醉系统，所述的开关为MS-666自锁型开关，自锁开关为当按下令其闭合时，状态锁定，直至再次按下，其状态才再次更改，否则状态一直保存，自锁开关利于对过程的控制，状态随之按压改变而改变，不会自动切换，自锁开关的信号输出端。

本实用新型一种医用麻醉系统，所述的继电器Ⅰ和继电器Ⅱ均为型号G2R-1-SN的欧姆龙单刀双掷继电器，该单刀双掷继电器共有5个引脚CTRL、GND、IN、NO和NC,CTRL引脚为控制引脚，GND引脚接地，IN为输入引脚，NC为常闭引脚，NO为常开引脚，CTRL引脚为低电平时，IN引脚与NO引脚接通，CTRL引脚为高电平时，IN引脚与NC引脚接通。

本实用新型一种医用麻醉系统，所述的激光发射器为型号ISO103的激光发射器，ISO103的激光发射器为激光二极管，激光二极管是当前最为常用的激光器之一，在二极管的PN结两侧电子与空穴的自发复合而发光的现象称为自发辐射。当自发辐射所产生的光子通过半导体时，一旦经过已发射的电子—空穴对附近，就能激励二者复合，产生新光子，这种光子诱使已激发的载流子复合而发出新光子现象称为受激辐射，如果注入电流足够大，则会形成和热平衡状态相反的载流子分布，即粒子数反转，当有源层内的载流子在大量反转情况下，少量自发辐射产生的光子由于谐振腔两端面往复反射而产生感应辐射，造成选频谐振正反馈，或者说对某一频率具有增益，当增益大于吸收损耗时，就可从PN结发出具有良好谱线的相干光也就是激光，激光二极管让激光应用可以迅速普及，各类信息扫描、光纤通信、激光测距、激光雷达、激光唱片、激光指示器、超市的收款等等，各类应用正在不断被开发和普及，本专利通过激光发射装置发射激光，并利用激光接收装置接收被针头发射回的激光用于判断是否得以注射麻醉剂。

本实用新型一种医用麻醉系统，所述的激光接收装置为型号ISO103的激光接收装置，ISO103的激光接收装置接收反射回的激光，将接收到的光信号转化成电信号，ISO103的激光接收装置得信号输出端与STM32F103ZET6单片机的PE9引脚连接，ISO103的激光接收装置将接收到激光的信息通过OUT引脚输出高电平给STM32F103ZET6单片机的PE9引脚，ISO103的激光接收装置收到激光给出高电平。

本实用新型一种医用麻醉系统，所述的蜂鸣器为3105A蜂鸣器，蜂鸣器用于发出提示音，提醒医护人员麻醉剂注射完毕。

本实用新型一种医用麻醉系统，所述的医用微泵为LSP02-1B的医用微泵，LSP02-1B医用微泵为灌注或抽取型双通道注射泵，被广泛用于化学反应注射实验、静电纺丝、长时间动物药物注射实验及其它实验室微量注射实验，最多可实现两路麻醉剂注射，其供电电源为120V交流电。

本实用新型的工作原理是：

本实用新型通常情况下太阳能电池板吸收电能，并将太阳能转化为电能通过储能电池存储,将开关闭合，医生只需要将该麻醉系统置于麻醉处，将麻醉剂的计量和麻醉时间设置好就可以忙其他的事情，STM32F103ZET6单片机的PF14引脚与开关的信号输出端连接，STM32F103ZET6单片机的PF14引脚为高电平，当开关闭合时，STM32F103ZET6单片机的PF14识别到开关的信号变化，由高电平变为低电平，即开关处于闭合状态，供电模块提供电能，通过HC-SR501人体探测传感器探测麻醉目标，人体都有恒定的体温，一般在37°，所以会发出特定波长10μm左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的，人体发射的10μm左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上，红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生高电平通过OUT引脚发送给STM32F103ZET6单片机的PE2引脚，STM32F103ZET6单片机接收到麻醉目标，在手术或麻醉过程中，STM32F103ZET6单片机的PE10引脚输出低电平，PNP管导通，使得继电器J2的CTRL引脚为高电平，因此继电器J2的IN引脚与NC引脚连接，故医用微泵得以供电，医用微泵的固定端与针头固定，手动将针头注入麻醉处，医用微泵的活动端与活塞固定，通过设定医用微泵的注射量和注射速度对注射的麻醉目标进行注射，医用微泵通过固定端固定针头，医用微泵通过活动端推动活塞，将麻醉剂通过针头注入麻醉目标体内，因为手术过程中医生要注意的情况很多，存在需要多次麻醉或者麻醉剂量少但是麻醉时间长等情况，所以为了方便医生的注意力不浪费在没那么紧迫的事情上，本实用新型设计了麻醉剂注射情况监测和通知的功能，STM32F103ZET6单片机通过PE8引脚输出低电平，PNP管导通，使得继电器J1的CTRL引脚为高电平，因此继电器J1的IN引脚与NC引脚连接，故激光发射装置得以供电发射激光，发射激光到麻醉目标的麻醉处，激光接收装置置于麻醉目标处，激光接收装置接收发射来定位的激光，激光接收装置将接收到激光的信息通过OUT引脚输出高电平给STM32F103ZET6单片机的PE9引脚，STM32F103ZET6单片机收到接收到激光的信息，说明麻醉目标已经接收到麻醉，STM32F103ZET6单片机通过PD8引脚输出低电平，使得PNP管导通，蜂鸣器得到供电，蜂鸣器发出提示，提示医生该麻醉目标已经注射麻醉剂，这时医生就知道麻醉目标已经得到麻醉；若使用完毕后将开关断开即可，STM32F103ZET6单片机的PF14引脚与开关的信号输出端连接，STM32F103ZET6单片机的PF14引脚为低电平，当开关断开时，STM32F103ZET6单片机的PF14识别到开关的信号变化，由低电平变为高电平，即开关处于断开状态。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种医用麻醉系统，该医用麻醉系统包括处理芯片、供电模块、人体探测传感器、激光发射装置、激光接接收装置、开关、蜂鸣器和注射模块，其特征在于：所述的供电模块包括太阳能电池板、储能电池和转换电路，太阳能电池板的输出端与储能电池的输入端连接，储能电池的输出端与转换电路的输入端连接，所述的激光发射装置包括继电器Ⅰ和激光发射器，继电器Ⅰ的输出端与激光发射器的电源控制端连接，所述的注射模块包括继电器Ⅱ、医用微泵和注射器，继电器Ⅱ的输出端与医用微泵的电源控制端连接，医用微泵设置有固定端和活动端，注射器设置有活塞和针头，医用微泵的固定端与针头固定，医用微泵的活动端与活塞固定；

所述的供电模块Ⅰ的电源输出端分别与处理芯片的电源输入端、人体探测传感器的电源输入端、继电器Ⅰ的控制端的电源输入端、激光发射器的电源输入端、激光接接收装置的电源输入端、蜂鸣器的电源输入端和继电器Ⅱ的控制端的电源输入端连接；

所述的处理芯片的信号输入端分别与开关、人体探测传感器和激光接收装置的信号输出端连接；处理芯片的信号输出端分别与继电器Ⅰ、蜂鸣器和继电器Ⅱ的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种医用麻醉系统，其特征在于：所述的处理芯片为STM32系列STM32F103ZET6单片机。

3.根据权利要求1所述的一种医用麻醉系统，其特征在于：所述的人体探测传感器为HC-SR501人体探测传感器。

4.根据权利要求1所述的一种医用麻醉系统，其特征在于：所述的开关为MS-666自锁型开关。

5.根据权利要求1所述的一种医用麻醉系统，其特征在于：所述的继电器Ⅰ和继电器Ⅱ均为型号G2R-1-SN的欧姆龙单刀双掷继电器。

6.根据权利要求1所述的一种医用麻醉系统，其特征在于：所述的激光发射器为型号ISO103的激光发射器。

7.根据权利要求1所述的一种医用麻醉系统，其特征在于：所述的激光接收装置为型号ISO103的激光接收装置。

8.根据权利要求1所述的一种医用麻醉系统，其特征在于：所述的蜂鸣器为3105A蜂鸣器。

9.根据权利要求1所述的一种医用麻醉系统，其特征在于：所述的医用微泵为LSP02-1B的医用微泵。