CN211301460U - 一种高安全性造影剂注射系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高安全性造影剂注射系统，包括造影注射单元、微处理器单元、安全保护单元、自诊断单元、操控单元、报警提示单元、控显单元、电源单元、医用三通切换装置和盐水蠕动单元。该系统提高了造影剂注射的可靠性。通过设置自诊断单元对关键单元发出的信号进行诊断，能够在工作过程中及时发现故障并报警提示，避免因系统问题给治疗过程带来不必要的影响。

Description

一种高安全性造影剂注射系统

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种高安全性造影剂注射系统。

背景技术

数字减影血管造影技术(简称：DSA)是一种新的X线成像系统，是常规血管造影术和电子计算机图像处理技术相结合的产物。DSA的基本原理是将注入造影剂前后拍摄的两帧X线图像经数字化输入图像计算机，通过减影、增强和再成像过程来获得清晰的纯血管影像，同时实时地显现血管影像。

造影剂注射目前一般采用自动注射装置。但现有的造影剂自动注射装置在技术上存在一些弊端。一是排除气泡操作复杂，需要医护人员频繁监视，降低了工作效率。例如：在排除气泡方面一些现有装置需要将针筒朝上排气，这只能依靠医护人员在注射前检查和调整注射头的倾斜角度来避免气泡打入人体内，存在安全隐患。还有些装置需要医护人员手动敲打注射管路进行排气。二是无法在注射过程中改变注射速率，不能满足“冒烟”操作。鉴于临床经验，在做冠脉造影时，需要少量推注造影剂的操作(通常称之为“冒烟”)，以确定导管的尖端位置。而现有装置没有这样的操作设值，或者操作复杂，注入量和速度不易控制。三是现有的一些造影剂注射系统，在盐水与造影剂切换时，容易产生气泡。四是现有的造影剂自动注射装置基本都采用电控技术，当电路、电气设备出现故障，产生超速注射时，现有装置一般没有自诊断模块来判断故障和设置安全装置来快速切断造影剂输出，具有极大的安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种高安全性造影剂注射系统，用于血管造影剂注射。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高安全性造影剂注射系统，包括造影注射单元、微处理器单元、安全保护单元、自诊断单元、操控单元、报警提示单元、控显单元、电源单元、医用三通切换装置和盐水蠕动单元，其中所述造影注射单元分别与所述微处理器单元、所述自诊断单元和所述安全保护单元电气连接；所述微处理器单元与所述盐水蠕动单元、所述控显单元、所述自诊断单元、所述造影注射单元、所述医用三通切换单元、所述安全保护单元、所述报警提示单元和所述操控单元电气连接；所述安全保护单元与所述自诊断单元、所述微处理器单元、所述造影注射单元、所述报警提示单元电气连接；所述自诊断单元与所述微处理器单元、所述造影注射单元、所述控显单元、所述操控单元、所述安全保护单元电气连接；所述操控单元分别与自诊断单元和微处理器单元电气连接；所述报警提示单元分别与所述微处理器单元和所述安全保护单元电气连接；所述医用三通切换装置通过管路分别与所述造影注射单元和所述盐水蠕动单元流体连通，所述医用三通切换装置和所述盐水蠕动单元均与所述微处理器单元电气连接；所述电源单元为所述高安全性造影剂注射系统供电。

本实用新型的目的还可以通过以下技术方案来进一步实现：

在一个实施方式中，所述自诊断单元包括造影注射单元诊断模块、操控单元诊断模块、控显单元诊断模块和安全保护单元诊断模块，所述造影注射单元诊断模块、所述操控单元诊断模块、所述控显单元诊断模块和所述安全保护单元诊断模块分别判断来自所述造影注射单元、所述操控单元、所述控显单元、所述安全保护单元的信号，对故障信号进行判断识别，向所述微处理器单元发送故障信息，并通过与所述微处理器单元连接的所述控显单元和所述报警提示单元输出相应的故障信息。

在一个优选的实施方式中，所述造影注射单元诊断模块用于判断所述造影注射单元的工作状态，根据所述造影注射单元的特定失效方式设置故障模式，所述造影注射单元与所述自诊断单元建立自诊断模式，如所述造影注射单元出现故障则所述造影注射单元诊断模块自动识别，并将故障信号发送到所述微处理器单元，再通过所述控显单元和所述报警提示单元输出所述造影注射单元的故障信息。

在一个优选的实施方式中，所述操控单元诊断模块用于判断所述操控单元的工作状态，根据所述操控单元的特定失效方式设置故障模式，所述操控单元与所述自诊断单元建立自诊断模式，如所述操控单元出现故障则所述操控单元诊断模块自动识别，并将故障信号发送到所述微处理器单元，再通过所述控显单元和所述报警提示单元输出所述操控单元的故障信息。

在一个优选的实施方式中，所述控显单元诊断模块用于判断所述控显单元的工作状态，根据所述控显单元的特定失效方式设置故障模式，所述控显单元与所述自诊断单元建立自诊断模式，如所述控显单元出现故障则所述控显单元诊断模块自动识别，并将故障信号发送到所述微处理器单元，再通过所述报警提示单元输出所述控显单元的故障信息。

在一个优选的实施方式中，所述安全保护单元诊断模块用于判断所述安全保护单元的工作状态，根据所述安全保护单元的特定失效方式设置故障模式，所述安全保护单元与所述自诊断单元建立自诊断模式，如所述安全保护单元出现故障则所述安全保护单元诊断模块自动识别，并将故障信号发送到所述微处理器单元，再通过所述控显单元和所述报警提示单元输出所述安全保护单元的故障信息。

在一个实施方式中，所述造影注射单元包括驱控模块、伺服电缸、压力传感器、造影剂气泡传感器、造影剂注射桶、注射行程限位开关、医用三通切换装置、绝对值编码器。

在一个优选的实施方式中，所述驱控模块的一端与所述微处理器单元电气连接，接收来自所述微处理器单元的驱动控制信号，所述驱控模块的另一端与所述伺服电缸电气连接，根据来自所述微处理器单元的驱动控制信号控制所述伺服电缸；所述伺服电缸与所述造影剂注射桶连接，所述造影剂注射桶通过管路与所述医用三通切换装置连通，所述造影剂气泡传感器被设置在所述造影剂注射桶与所述医用三通切换装置之间的所述管路上，所述压力传感器被安装在所述伺服电缸内部并与所述微处理器单元、所述安全保护单元和所述自诊断单元电气连接，所述注射行程限位开关被设置在所述伺服电缸外侧并与所述微处理器单元电气连接，所述绝对值编码器被安装在所述伺服电缸上，所述绝对值编码器与所述微处理器单元、所述自诊断单元和所述安全保护单元电气连接。

在一个优选的实施方式中，所述医用三通切换装置的一端通过管路与造影剂瓶连通，所述医用三通切换装置的另一端与所述造影剂注射桶连通，所述造影剂注射桶通过安全阀与造影剂注射管连通，以便向外注射造影剂。

在一个优选的实施方式中，所述管路和所述造影剂注射管为高压软管。

在一个优选的实施方式中，所述伺服电缸通过活塞推杆与所述造影剂注射桶连接。

在一个优选的实施方式中，所述注射行程限位开关被设置在所述伺服电缸外部的前后两端，所述绝对值编码器被安装在所述伺服电缸的后端。

在一个实施方式中，所述安全保护单元包括保护逻辑判断模块、驱动保护开关模块。

在一个实施方式中，所述微处理器单元包括微处理器和存储器。

在一个优选的实施方式中，所述微处理器与所述造影注射单元中的所述驱控模块电气连接，向所述驱控模块发送驱动控制信息；所述微处理器与所述造影剂气泡传感器电气连接，接收来自所述造影剂气泡传感器的气泡状态信号；所述微处理器与所述注射行程限位开关电气连接，接收来自所述注射行程限位开关的限位信号；所述微处理器与所述医用三通切换装置电气连接，向所述医用三通切换装置发送位置切换信号；所述微处理器与所述绝对值编码器电气连接，接收所述绝对值编码器测量的所述伺服电缸的位移量及位移速度信息；所述微处理器单元与所述自诊断单元中的所述造影剂注射单元诊断模块电气连接，接收来自所述造影剂注射单元诊断模块的信息；所述微处理器与所述操控单元诊断模块电气连接，接收来自所述操控单元诊断模块的信息；所述微处理器与所述控显单元诊断模块电气连接，接收来自所述控显单元的参数设定信息和控制指令信息，并向所述控显单元发送的显示信息；所述微处理器与所述安全保护单元诊断模块电气连接，接收来自所述安全保护单元诊断模块的信息和向所述安全保护单元发送所述微处理器的失效信号；所述微处理器与所述操控单元中所述造影剂操作手柄电气连接，接受来自所述造影剂操作手柄的操控信息，与所述盐水操作手柄电气连接，接受来自所述盐水操作手柄的操控信息；所述微处理器与所述医用三通切换装置电气连接，向所述医用三通切换装置发送位置切换信息；所述微处理器与所述盐水蠕动单元电气连接，向所述盐水蠕动单元发送蠕动控制信息，接收来自所述盐水蠕动单元中的盐水气泡传感器所监测的气泡状态信号；所述微处理器与所述报警提示单元电气连接，向所述报警提示单元发送相关的报警提示信息；所述微处理器与所述数据存储模块电气链接，将相关数据存放在所述数据存储模块中。

在一个优选的实施方式中，所述保护逻辑判断模块与所述造影注射单元中的所述压力传感器电气连接，接收来自所述压力传感器测量所述伺服电缸运作时产生的压力数值，并判断是否超压(注射超压)；所述保护逻辑判断模块与所述绝对值编码器电气连接，接收来自所述绝对值编码器测量的所述伺服电缸运转时产生的位移速度(造影剂注射速度)信息，并判断是否超速(注射超速)；所述保护逻辑判断模块与所述微处理器单元中的微处理器电气连接，接收来自所述微处理器的信号，并判断所述微处理器是否失效；所述保护逻辑判断模块对接收到的信息进行三取一逻辑判断，所述保护逻辑判断模块与所述驱动保护开关电气连接，当所述保护逻辑判断模块判断有注射超压数值、注射超速信息、微处理器失效的任一种情况发生时，由所述保护逻辑判断模块向所述驱动保护开关模块输出安全保护信号，所述驱动保护开关模块切断所述造影剂注射单元中所述驱控模块的动力电源，同时所述保护逻辑判断模块向所述报警提示单元输出报警信息，所述保护逻辑判断模块与所述自诊断单元中的所述安全保护单元诊断模块电气连接，向所述安全保护单元诊断模块发送诊断信息。

在一个实施方式中，所述高安全性造影剂注射系统还包括气泡传感器单元，所述气泡传感器单元被设置在所述医用三通自动切换装置与患者相连的一端。

在一个优选的实施方式中，所述气泡传感器单元为由两个气泡传感器组合而成的冗余结构，两个所述气泡传感器均与所述微处理器单元电气连接，用以监测通向人体的造影剂软管中的气泡状态，一旦任意一个所述气泡传感器监测到气泡，则向所述微处理器单元发送信号。

在一个实施方式中，所述高安全性造影剂注射系统还包括手动保护开关，所述手动保护开关与所述安全保护单元电气连接，操作人员通过启动所述手动保护开关，向所述安全保护单元发送安全保护信号。

在一个实施方式中，所述医用三通切换装置包括智能电机、固定底座，联轴器，固定片，所述智能电机与所述联轴器连接，带动所述联轴器动作，医用三通安装在所述联轴器上，并与所述联轴器一同动作，所述固定片将所述医用三通固定在所述固定底座上。所述医用三通切换装置用来安装固定医用三通阀、旋转医用三通阀，切换造影剂注射回路与盐水注射回路。

在一个优选的实施方式中，所述智能电机与所述微处理器单元电气连接，接收来自所述微处理器单元的位置切换信号，根据所述微处理器单元的位置切换信号进行相应的位置切换。

在一个实施方式中，所述造影注射单元通过造影剂注射管与所述医用三通切换装置流体连通，在所述造影剂注射管上设置有安全阀，所述安全阀包括限速阀和限压阀，当造影剂注射流速超过危险流速值时，启动所述限速阀关闭造影剂注射回路，防止高速造影剂流入人体，当所述限速阀关闭时，所述安全阀内的压力达到限压值时，所述限压阀打开，进行压力泄放以保护所述造影剂注射回路。

在一个实施方式中，所述盐水蠕动单元包括蠕动泵和盐水气泡传感器，所述蠕动泵安装在连通盐水袋和所述医用三通切换装置的盐水软管上，所述蠕动泵与所述微处理器单元中的微处理器电气连接，接收所述微处理器的控制信号，所述盐水气泡传感器安装在连接在所述盐水袋下方的所述盐水软管上，所述盐水气泡传感器与所述微处理器电气连接，向所述微处理器发送盐水管路气泡状态信号。

在一个实施方式中，所述控显单元包括触摸屏，所述触摸屏与所述微处理器单元中的所述微处理器电气连接，接收和显示来自所述微处理器的相关信息，向所述微处理器发送控制指令信息。

在一个实施方式中，所述操控单元包括造影剂操作手柄和盐水操作手柄。

在一个优选实施方式中，所述造影剂操作手柄和所述盐水操纵手柄，均与所述微处理器单元中的所述微处理器电气连接，向所述微处理器发送造影剂操作手柄和所述盐水操作手柄的操控信息，所述造影操纵手柄与所述自诊断单元中所述操控单元诊断模块电气连接，向所述操控单元诊断模块发送诊断信息。

在一个实施方式中，所述报警提示单元包括蜂鸣器和指示灯。所述蜂鸣器和所述指示灯均与所述微处理器单元中所述微处理器电气连接，接收来自所述微处理器单元的相应信息，并通过所述蜂鸣器进行蜂鸣提示，通过所述指示灯进行灯光提示。

同现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的高安全性造影剂注射系统提高了气泡检测可靠性。通过气泡传感器单元中的两个气泡传感器构成冗余结构，对注射管路中的气泡进行检测，提高检测气泡的可靠性。

2、本实用新型的高安全性造影剂注射系统提高了造影剂注射的可靠性。通过设置自诊断单元对关键单元发出的信号进行诊断，能够在工作过程中及时发现故障并报警提示，避免因系统问题给治疗过程带来不必要的影响。

3、本实用新型的高安全性造影剂注射系统提高了电控系统安全性。通过设置安全保护单元，一旦在系统工作过程中出现严重故障，且系统没能响应，该安全保护单元即可输出安全保护信号，切断动力电源，使造影注射单元、盐水蠕动单元不能工作，对病人起到保护作用。

4、本实用新型提高了系统整体安全性。通过设置安全阀与手动保护开关，提高系统整体安全性，当电控系统不能工作时，且造影剂注射过程中产生高流速、高压注射时，安全阀启动，断开与病人之间的管路，保护病人免受损伤。同时医护人员页可以通过手动保护开关切断动力电源。

5、本实用新型的系统运用了自动化控制技术，比手动注射造影剂提高了工作效率。

6、本实用新型的系统可以根据不同病因设定不同的流速、流量，做到精准注射，减少造影剂对病人的影响，减少X射线对医患人员影响。

附图说明

图1为本实用新型的高安全性造影剂注射系统的一种实施方式的整体结构示意框图。

图2为本实用新型的高安全性造影剂注射系统中的自诊断单元与相关单元的连接关系示意框图。

图3为本实用新型的高安全性造影剂注射系统中的安全保护单元与相关单元的连接关系示意框图。

图4为本实用新型的高安全性造影剂注射系统中的造影注射单元与相关单元的连接关系示意框图。

图5为本实用新型的高安全性造影剂注射系统中的微处理器单元与相关单元的连接关系示意框图。

图6为本实用新型的高安全性造影剂注射系统的另一种实施方式的结构示意框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

如图1所示，一种高安全性造影剂注射系统，包括造影注射单元、微处理器单元、安全保护单元、自诊断单元、操控单元、报警提示单元、控显单元、电源单元、医用三通切换装置和盐水蠕动单元，其中所述造影注射单元分别与所述微处理器单元、所述自诊断单元和所述安全保护单元电气连接；所述微处理器单元与所述盐水蠕动单元、所述控显单元、所述自诊断单元、所述造影注射单元、所述医用三通切换装置、所述安全保护单元、所述报警提示单元和所述操控单元电气连接；所述安全保护单元与所述自诊断单元、所述微处理器单元、所述造影注射单元、所述报警提示单元电气连接；所述自诊断单元与所述微处理器单元、所述造影注射单元、所述控显单元、所述操控单元、所述安全保护单元电气连接；所述操控单元分别与自诊断单元和微处理器单元电气连接；所述报警提示单元分别与所述微处理器单元和所述安全保护单元电气连接；所述医用三通切换装置通过软管分别与所述造影注射单元和所述盐水蠕动单元流体连通，所述医用三通切换装置和所述盐水蠕动单元均与所述微处理单元电气连接；所述电源单元为所述高安全性造影剂注射系统供电。

本实用新型通过设置自诊断单元来实现系统的自诊断功能。如图2所示，所述自诊断单元包括造影注射单元诊断模块、操控单元诊断模块、控显单元诊断模块和安全保护单元诊断模块。系统通电启动运行后，所述微处理器单元周期性向所述自诊断单元发送诊断指令，所述造影注射单元诊断模块、所述操控单元诊断模块、所述控显单元诊断模块和所述安全保护单元诊断模块启动，并分别判断来自所述造影注射单元、所述操控单元、所述控显单元、所述安全保护单元的信号，对故障信号进行判断识别，向所述微处理器单元发送故障信息，并通过与所述微处理器单元连接的所述控显单元和所述报警提示单元输出相应的故障信息。所述造影注射单元诊断模块用于判断所述造影注射单元的工作状态，根据所述造影注射单元的特定失效方式设置故障模式，所述造影注射单元与所述自诊断单元建立自诊断模式，如所述造影注射单元出现故障则所述造影注射单元诊断模块自动识别，并将故障信号发送到所述微处理器单元，再通过所述控显单元和所述报警提示单元输出所述造影注射单元的故障信息。所述操控单元诊断模块用于判断所述操控单元的工作状态，根据所述操控单元的特定失效方式设置故障模式，所述操控单元与所述自诊断单元建立自诊断模式，如所述操控单元出现故障则所述操控单元诊断模块自动识别，并将故障信号发送到所述微处理器单元，再通过所述控显单元和所述报警提示单元输出所述操控单元的故障信息。所述控显单元诊断模块用于判断所述控显单元的工作状态，根据所述控显单元的特定失效方式设置故障模式，所述控显单元与所述自诊断单元建立自诊断模式，如所述控显单元出现故障则所述控显单元诊断模块自动识别，并将故障信号发送到所述微处理器单元，再通过所述报警提示单元输出所述控显单元的故障信息。所述安全保护单元诊断模块用于判断所述安全保护单元的工作状态，根据所述安全保护单元的特定失效方式设置故障模式，所述安全保护单元与所述自诊断单元建立自诊断模式，如所述安全保护单元出现故障则所述安全保护单元诊断模块自动识别，并将故障信号发送到所述微处理器单元，再通过所述控显单元和所述报警提示单元输出所述安全保护单元的故障信息。本发明的高安全性造影剂注射系统提高了造影剂注射的可靠性。通过设置自诊断单元对关键单元发出的信号进行诊断，能够在工作过程中及时发现故障并报警提示，避免因系统问题给治疗过程带来不必要的影响。

如图4所示，所述造影注射单元包括驱控模块、伺服电缸、压力传感器、造影剂气泡传感器、造影剂注射桶、注射行程限位开关、医用三通切换装置、绝对值编码器。所述驱控模块的一端与所述微处理器单元电气连接，接收来自所述微处理器单元的驱动控制信号，所述驱控模块的另一端与所述伺服电缸电气连接，根据来自所述微处理器单元的驱动控制信号操控所述伺服电缸；所述伺服电缸通过活塞杆与所述造影剂注射桶连接，所述造影剂注射桶的一端通过软管与所述医用三通切换装置的一端连通，所述造影剂注射桶的另一端通过安全阀与造影剂注射软管连通，以向外注射造影剂，所述医用三通切换装置的另一端通过软管与造影剂瓶连通，从造影剂瓶中抽取造影剂，所述造影剂瓶用于存储和供应造影剂。所述造影剂气泡传感器被设置在所述造影剂注射桶与所述医用三通切换装置之间的所述软管上，监测造影剂软管中有无气泡信号，所述造影剂气泡传感器与所述微处理器单元电气连接，向所述微处理器单元发送气泡信号。所述压力传感器被安装在所述伺服电缸内部，测量伺服电缸运转时产生的压力数值，所述压力传感器与所述安全保护单元电气连接，向所述安全保护单元发送伺服电缸运转时产生的压力数值。所述注射行程限位开关被分别安装在所述伺服电缸外侧的前后两端并与所述微处理器单元电气连接，监测伺服电缸运转时前后限位的位置，并向所述微处理器单元发送伺服电缸运转时前后限位的位置信号。所述绝对值编码器被安装在所述伺服电缸的后端，测量伺服电缸的位移量及位移速度，所述绝对值编码器与所述微处理器单元电气连接，向所述微处理器单元发送伺服电缸的位移量及位移速度信息，所述绝对值编码器与所述安全保护单元电气连接，向所述安全保护单元发送伺服电缸运转时产生的位移速度信息。

所述压力传感器和所述绝对值编码器与所述自诊断单元中所述造影剂注射单元诊断模块电气连接，向所述造影剂注射单元诊断模块发送伺服电缸运转时产生的压力数值和伺服电缸运转时产生的位移量及位移速度信息，根据所述压力传感器、所述绝对值编码器的特定失效方式预设故障模式，所述造影注射单元诊断模块自动识别是否有故障，并将故障信号发送到所述微处理器，再通过所述控显单元和所述报警提示单元输出与所述造影注射单元对应的故障信息。

在一个实施方式中，所述软管和所述造影剂注射软管为高压软管。

如图5所示，所述微处理器单元包括微处理器和存储器。所述微处理器与所述造影注射单元中的所述驱控模块电气连接，向所述驱控模块发送驱动控制信息。所述微处理器与所述造影剂气泡传感器电气连接，接收来自所述造影剂气泡传感器的气泡状态信号。所述微处理器与所述注射行程限位开关电气连接，接收来自所述注射行程限位开关的限位信号。所述微处理器与所述医用三通切换装置电气连接，向所述医用三通切换装置发送位置切换信号。所述微处理器与所述绝对值编码器电气连接，接收所述绝对值编码器测量的所述伺服电缸的位移量及位移速度信息。所述微处理器单元与所述自诊断单元中的所述造影剂注射单元诊断模块电气连接，接收来自所述造影剂注射单元诊断模块的信息。所述微处理器与所述操控单元诊断模块电气连接，接收来自所述操控单元诊断模块的信息。所述微处理器与所述控显单元诊断模块电气连接，接收来自所述控显单元的参数设定信息和控制指令信息，并向所述控显单元发送的显示信息。所述微处理器与所述安全保护单元诊断模块电气连接，接收来自所述安全保护单元诊断模块的信息和向所述安全保护单元发送所述微处理器的失效信号。所述操控单元包括造影剂操作手柄和盐水操作手柄，所述造影剂操作手柄与所述自诊断单元中所述操控单元诊断模块电气连接，向所述操控单元诊断模块发送诊断信息，所述造影剂操作手柄和所述盐水操纵手柄均与所述微处理器单元中的所述微处理器电气连接，所述微处理器接收来自所述造影剂操作手柄的操控信息，所述微处理器接收来自所述盐水操作手柄的操控信息。所述微处理器与所述医用三通切换装置电气连接，向所述医用三通切换装置发送位置切换信息。医用三通切换装置用来安装固定医用三通阀、旋转医用三通阀，切换造影剂注射回路与盐水注射回路。所述医用三通切换装置包括智能电机、固定底座，联轴器，固定片，所述智能电机与所述联轴器连接，带动所述联轴器动作，医用三通安装在所述联轴器上，并与所述联轴器一同动作，所述固定片将所述医用三通固定在所述固定底座上。所述智能电机与所述微处理器单元电气连接，接收来自所述微处理器单元的位置切换信号，根据所述微处理器单元的位置切换信号进行相应的位置切换。所述微处理器与所述盐水蠕动单元电气连接，向所述盐水蠕动单元发送蠕动控制信息，并接收来自所述盐水蠕动单元所监测的气泡状态信号。所述盐水蠕动单元包括蠕动泵和盐水气泡传感器，所述蠕动泵安装在连通盐水袋和所述医用三通切换装置的盐水软管上，所述蠕动泵与所述微处理器单元中的微处理器电气连接，接收所述微处理器的控制信号，所述盐水气泡传感器安装在连接在所述盐水袋下方的所述盐水软管上，所述盐水气泡传感器与所述微处理器电气连接，向所述微处理器发送盐水管路气泡状态信号。所述微处理器与所述报警提示单元电气连接，向所述报警提示单元发送相关的报警提示信息。所述微处理器与所述数据存储模块电气链接，将相关数据存放在所述数据存储模块中。

微处理器操作医用三通切换装置实现造影剂与盐水同路的切换。准备注射造影剂时，微处理器自动向医用三通切换装置发送切换造影剂通路指令，医用三通切换装置将造影剂注射通路和通向人体的管路连通，使造影剂通过医用三通向人体管路注射，同时关闭盐水通路与通向人体的管路之间的通道；需要盐水冲洗时，微处理器自动向医用三通切换装置发送切换盐水通路指令，医用三通切换装置将盐水通路和通向人体的管路连通，使盐水通过医用三通向人体管路注入，同时关闭造影剂注射通路与通向人体的管路之间的通道。

所述微处理器通过所述绝对值编码器采集的行程位置来判断造影剂注射桶中造影剂的剩余量。所述微处理器判断造影剂的剩余量与设置的注射量之间的关系，以确定是否需要注入造影剂。当造影剂的剩余量小于设置的注射量时，微处理器向造影注射单元中的医用三通切换装置发送连通指令，将造影剂瓶与造影剂注射桶连通，微处理器向造影注射单元发送造影剂注入指令，造影注射单元中的驱动模块驱动伺服电缸，伺服电机带动活塞杆运动，以将造影剂输入到造影剂注射桶内。在此过程中，如果造影注射单元中的造影剂气泡传感器采集到造影剂输入软管中有气泡，所述微处理器进行气泡排除工作，当所述造影剂气泡传感器采集到管路中无气泡时，完成造影剂注入步骤。在向患者体内注射造影剂时，操作人员可通过控显单元中的触摸屏进行操作，根据需要选择相应的注射方式，选择完毕后，系统进入准备注射状态，微处理器单元将通过造影注射单元中的医用三通切换装置关闭造影剂注射桶与造影剂瓶的回路，打开造影剂注射通路和通向人体的管路。操作人员也可以通过操控单元中的造影剂操作手柄进行启动注射操作，系统将根据设定的注射方式进行注射。

如图3所示，所述安全保护单元包括保护逻辑判断模块和驱动保护开关模块。所述保护逻辑判断模块与所述造影注射单元中所述压力传感器电气连接，接收来自所述压力传感器测量所述伺服电缸运作时产生的压力数值，并判断是否超压(注射超压)；所述保护逻辑判断模块与所述绝对值编码器电气连接，接收来自所述绝对值编码器测量的所述伺服电缸运转时产生的位移速度(造影剂注射速度)信息，并判断是否超速(注射超速)；所述保护逻辑判断模块与所述微处理器单元中的微处理器电气连接，接收来自所述微处理器的信号，并判断所述微处理器是否失效；所述保护逻辑判断模块对接收到的信息进行三取一逻辑判断，所述保护逻辑判断模块与所述驱动保护开关电气连接，当所述保护逻辑判断模块判断有注射超压数值、注射超速信息、微处理器失效的任一种情况发生时，由所述保护逻辑判断模块向所述驱动保护开关模块输出安全保护信号，所述驱动保护开关模块切断所述造影剂注射单元中所述驱控模块的动力电源，同时所述保护逻辑判断模块向所述报警提示单元输出报警信息，所述保护逻辑判断模块与所述自诊断单元中的所述安全保护单元诊断模块电气连接，向所述安全保护单元诊断模块发送诊断信息。

所述报警提示单元包括蜂鸣器和指示灯。所述蜂鸣器和所述指示灯均与所述微处理器单元中所述微处理器电气连接，接收来自所述微处理器单元的相应信息，并通过所述蜂鸣器进行蜂鸣提示，通过所述指示灯进行灯光提示。

所述控显单元包括触摸屏，所述触摸屏与所述微处理器单元中的所述微处理器电气连接，接收和显示来自所述微处理器的相关信息，向所述微处理器发送控制指令信息。

本实用新型通过控显单元和操控单元来实现造影剂自动注射模式和造影剂手动注射模式。造影剂自动注射模式是通过控显单元进行流速、流量、压力设置，设置完成后，启动造影剂注射，系统根据设置的流速、流量进行注射。造影剂手动注射模式是通过操控单元来实现，操作人员可以通过所述操控单元的造影剂操作手柄，调整造影剂注射速度。操作人员通过控显单元设置注射的流速、流量、压力范围，设置完成后，选择造影剂操作手柄控制方式，系统会提示所述造影剂操作手柄的零点校准，操作人员通过旋转所述造影剂操作手柄的转盘进行零点校准。校准完成后，系统提示准备注射，操作人员此时可以通过旋转所述造影剂操作手柄的转盘，从零点处向增大反向旋转，将操作信息传输给微处理器，微处理器进行处理，并向造影注射单元中的所述驱控模块发送相应的驱控参数，驱控模块驱动伺服电缸，然后伺服电缸按照驱控参数的流速推进。如果需要降低流速时，操作人员可以向零点方向旋转转盘。

本实用新型通过控显单元和操控单元来实现盐水自动冲洗模式和盐水手动冲洗模式的切换。盐水冲洗是指用盐水冲洗通向人体的造影剂软管中的造影液和造影剂软管中的气泡。自动冲洗模式是系统出厂前设定好冲洗流速、流量指标，需要冲洗时在所述控显单元启动盐水冲洗指令即可，系统根据预设的流速、流量进行冲洗。手动冲洗模式是指系统通过操控单元进行控制，通过所述操控单元的盐水操作手柄，调整盐水冲洗速度，系统会提示盐水操作手柄的零点校准，操作人员通过旋转盐水操作手柄的转盘进行零点校准。校准完成后，系统提示准备冲洗，操作人员此时可以通过旋转盐水操作手柄的转盘，从零点处向增大反向旋转，将操作信息传输给所述微处理器，所述微处理器将进行处理，并向所述盐水蠕动单元中所述蠕动泵发送相应的驱控参数，所述蠕动泵按照驱控参数的流速蠕动。如果需要降低流速时，操作人员可以向零点校准方向旋转转盘。

所述电源单元包括动力电源和系统电源。所述动力电源为所述造影注射单元中的驱控模块、医用三通切换装置中的智能电机和盐水蠕动单元中的蠕动泵供电。所述系统电源为气泡传感器单元、安全保护单元、操控单元、自诊断单元、微处理器单元、控显单元、报警提示单元供电；为造影注射单元中的造影剂气泡传感器、注射行程限位开关、绝对值编码器、压力传感器供电；为盐水蠕动单元中的盐水气泡传感器供电。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：所述高安全性造影剂注射系统还包括安全阀、气泡传感器单元和手动保护开关。

如图6所示，所述造影注射单元通过造影剂软管与所述医用三通切换装置流体连通，在所述造影剂软管上设置有安全阀，所述安全阀包括限速阀和限压阀，当造影剂注射流速超过危险流速值时，启动所述限速阀关闭造影剂注射回路，防止高速造影剂流入人体，当所述限速阀关闭时，所述安全阀内的压力达到限压值时，所述限压阀打开，进行压力泄放以保护所述造影剂注射回路。

所述气泡传感器单元被设置在所述医用三通自动切换装置与患者相连的一端的造影剂软管上。所述气泡传感器单元为由两个气泡传感器组合而成的冗余结构，两个所述气泡传感器均与所述微处理器单元电气连接，用以监测通向人体的造影剂软管中的气泡状态，一旦任意一个所述气泡传感器监测到气泡，则向所述微处理器单元发送信号。所述微处理器向所述报警提示单元进行报警提示，同时向所述造影注射单元中的驱控模块发送停止注射指令，停止注射。操作人员也可以手动关闭患者端的三通，防止气泡流入病人体内。操作人员进行气泡判断，并解决问题后，手动启动注射功能，系统才能够进行注射。造影剂气泡传感器安装在医用三通切换装置与述造影剂注射桶之间的软管处，监测该造影剂软管中有无气泡信号，造影剂气泡传感器与所述微处理器单元中的微处理器电气连接，如检测有气泡时，向所述微处理器发送气泡信号，所述微处理器将进行自动排气泡处理，直到所述造影剂气泡传感器检测不到气泡为止，同时向所述控显单元显示有无造影剂气泡信息，并提示操作人员。所述盐水气泡传感器安装在盐水袋下面的盐水软管上，盐水气泡传感器与微处理器电气连接，向微处理器发送盐水管路气泡状态信号，如检测到气泡时，向微处理器发送气泡信号，所述微处理器将进行自动排气泡处理，直到所述盐水气泡传感器检测不到气泡为止，同时向所述控显单元显示有无盐水气泡信息，并提示操作人员。本发明的系统通过在通向患者的体内的管路中设置有气泡传感器单元，在造影注射单元中设置造影剂气泡传感器，在盐水蠕动单元中设置有盐水气泡传感器，提高了气泡检测可靠性。

所述造影剂气泡传感器除可以检测造影剂气泡信息外，还可以检测造影剂瓶到造影剂注射桶之间的软管中是否存有造影剂。该处造影剂液位检测在造影剂由造影剂瓶注入造影剂注射桶时进行，如检测无造影剂时，微处理器向控显单元发送无造影剂信号，操作人员根据控显单元显示的信息进行操作。所述盐水气泡传感器除可以检测盐水气泡信息外，还可以检测盐水袋到医用三通切换装置之间的软管中是否存有盐水，如检测无盐水时，微处理器单元向控显单元发送无盐水信号，操作人员根据控显单元显示的信息进行操作。

所述手动保护开关与所述安全保护单元电气连接，操作人员通过启动所述手动保护开关，向所述安全保护单元发送安全保护信号。

本实用新型的高安全性造影剂注射系统具有安全保护功能。该安全保护功能由安全保护单元、安全阀和手动保护开关实现。如图3所示，所述安全保护单元中的保护逻辑判断模块采集造影注射单元中的压力传感器和绝对值编码器中的注射超压、注射超速，以及采集微处理器单元的微处理器失效信号，并进行三取一逻辑判断，一旦出现注射超压、注射超速、微处理器失效信号的任一状态时，由保护逻辑判断模块向驱动保护开关模块输出安全保护信号，所述驱动保护开关模块切断造影剂注射单元中驱控模块的动力电源，同时保护逻辑判断模块向报警提示单元输出报警信息。所述保护逻辑判断模块与自诊断单元中的安全保护单元诊断模块电气连接，如当微处理器出现死机故障时，微处理器失效信号发送给安全保护单元中的保护逻辑判断模块，保护逻辑判断模块进行三取一逻辑判断后，由保护逻辑判断模块向驱动保护开关模块输出安全保护信号，驱动保护开关模块切断所述造影剂注射单元中所述驱控模块的动力电源，同时保护逻辑判断模块向报警提示单元输出报警信息，驱控模块停止驱动所述伺服电缸，中断注射，保护人体免受伤害。

通过设置安全阀与手动保护开关，可以提高系统整体安全性。当造影剂注射过程中产生高流速、高压注射时，安全阀启动，断开与病人之间的管路，保护病人免受损伤。也就是说，当通向患者人体的造影剂软管中的造影剂流速超出安全阀中的限速阀的流速时，所述限速阀启动，关闭造影剂注射回路，防止高速造影剂流入人体。当所述限速阀关闭时，所述安全阀内的压力达到限压值时，所述限压阀打开，进行压力泄放以保护所述造影剂注射回路。

当电控系统不能工作，操作人员发现有危险情况时，可以通过手动保护开关来切断动力电源。即，手动保护开关向所述安全保护单元中的所述驱动保护开关模块发送关闭驱动指令，所述驱动保护开关切断所述造影注射单元中的所述驱控模块的动力电源。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种高安全性造影剂注射系统，其特征在于，包括造影注射单元、微处理器单元、安全保护单元、自诊断单元、操控单元、报警提示单元、控显单元、电源单元、医用三通切换装置和盐水蠕动单元，其中所述造影注射单元分别与所述微处理器单元、所述自诊断单元和所述安全保护单元电气连接；所述微处理器单元与所述盐水蠕动单元、所述控显单元、所述自诊断单元、所述造影注射单元、所述医用三通切换单元、所述安全保护单元、所述报警提示单元和所述操控单元电气连接；所述安全保护单元与所述自诊断单元、所述微处理器单元、所述造影注射单元、所述报警提示单元电气连接；所述自诊断单元与所述微处理器单元、所述造影注射单元、所述控显单元、所述操控单元、所述安全保护单元电气连接；所述操控单元分别与自诊断单元和微处理器单元电气连接；所述报警提示单元分别与所述微处理器单元和所述安全保护单元电气连接；所述医用三通切换装置通过管路分别与所述造影注射单元和所述盐水蠕动单元流体连通，所述医用三通切换装置和所述盐水蠕动单元均与所述微处理器单元电气连接；所述电源单元为所述高安全性造影剂注射系统供电。

2.根据权利要求1所述的高安全性造影剂注射系统，其特征在于，所述自诊断单元包括造影注射单元诊断模块、操控单元诊断模块、控显单元诊断模块和安全保护单元诊断模块，所述造影注射单元诊断模块、所述操控单元诊断模块、所述控显单元诊断模块和所述安全保护单元诊断模块分别判断来自所述造影注射单元、所述操控单元、所述控显单元、所述安全保护单元的信号，对故障信号进行判断识别，向所述微处理器单元发送故障信息，并通过与所述微处理器单元连接的所述控显单元和所述报警提示单元输出相应的故障信息。

3.根据权利要求1所述的高安全性造影剂注射系统，其特征在于，所述造影注射单元包括驱控模块、伺服电缸、压力传感器、造影剂气泡传感器、造影剂注射桶、注射行程限位开关、医用三通切换装置、绝对值编码器。

4.根据权利要求3所述的高安全性造影剂注射系统，其特征在于，所述驱控模块的一端与所述微处理器单元电气连接，接收来自所述微处理器单元的驱动控制信号，所述驱控模块的另一端与所述伺服电缸电气连接，根据来自所述微处理器单元的驱动控制信号控制所述伺服电缸；所述伺服电缸与所述造影剂注射桶连接，所述造影剂注射桶通过管路与所述医用三通切换装置连通，所述造影剂气泡传感器被设置在所述造影剂注射桶与所述医用三通切换装置之间的所述管路上，所述压力传感器被安装在所述伺服电缸内部并与所述微处理器单元、所述安全保护单元和所述自诊断单元电气连接，所述注射行程限位开关被设置在所述伺服电缸外侧并与所述微处理器单元电气连接，所述绝对值编码器被安装在所述伺服电缸上，所述绝对值编码器与所述微处理器单元、所述自诊断单元和所述安全保护单元电气连接。

5.根据权利要求3所述的高安全性造影剂注射系统，其特征在于，所述安全保护单元包括保护逻辑判断模块和驱动保护开关模块。

6.根据权利要求5所述的高安全性造影剂注射系统，其特征在于，所述保护逻辑判断模块与所述造影注射单元中的所述压力传感器电气连接，接收来自所述压力传感器测量所述伺服电缸运作时产生的压力数值，并判断是否超压；所述保护逻辑判断模块与所述绝对值编码器电气连接，接收来自所述绝对值编码器测量的所述伺服电缸运转时产生的位移速度信息，并判断是否超速；所述保护逻辑判断模块与所述微处理器单元中的微处理器电气连接，接收来自所述微处理器的信号，并判断所述微处理器是否失效；所述保护逻辑判断模块对接收到的信息进行三取一逻辑判断，所述保护逻辑判断模块与所述驱动保护开关电气连接，当所述保护逻辑判断模块判断有注射超压数值、注射超速信息、微处理器失效的任一种情况发生时，由所述保护逻辑判断模块向所述驱动保护开关模块输出安全保护信号，所述驱动保护开关模块切断所述造影剂注射单元中所述驱控模块的电源。

7.根据权利要求1所述的高安全性造影剂注射系统，其特征在于，所述高安全性造影剂注射系统还包括气泡传感器单元，所述气泡传感器单元被设置在所述医用三通自动切换装置与患者相连的一端。

8.根据权利要求1所述的高安全性造影剂注射系统，其特征在于，所述高安全性造影剂注射系统还包括手动保护开关，所述手动保护开关与所述安全保护单元电气连接，操作人员通过启动所述手动保护开关，向所述安全保护单元发送安全保护信号。

9.根据权利要求1所述的高安全性造影剂注射系统，其特征在于，所述医用三通切换装置包括智能电机、固定底座，联轴器，固定片，所述智能电机与所述联轴器连接，带动所述联轴器动作，医用三通安装在所述联轴器上，并与所述联轴器一同动作，所述固定片将所述医用三通固定在所述固定底座上。

10.根据权利要求1所述的高安全性造影剂注射系统，其特征在于，所述造影注射单元通过造影剂注射管与所述医用三通切换装置流体连通，在所述造影剂注射管上设置有安全阀，所述安全阀包括限速阀和限压阀。

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