CN2427204Y - 移动式自动灌注与输液装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型系一种移动式自动灌注与输液系统,包括储液袋(1)、液体管路(2)、便携式密封罐(3)、流量流速测控器(4)、导气管路(5)、流量计(6)、头皮针(7)及打气球(8)。靠密封容器内静压提供原动力,根据液体流出后导致空腔容积变化,而造成容器压力变化原理,依照P1*V1=P2*V2气体方程,利用传感器检测压力变化,通过微电脑将单位时间内压力变化自动换算为流量及流速,与设定值比较,反馈性调节液流速度,实现自动输液,便携式设计符合移动输液需要。

Description

移动式自动灌注与输液装置

本实用新型系一种医疗器械，为移动式灌注与输液系统，通过静压驱动，自动液体流量检测及控制达到随病人移动输液的目的。

目前，公知的灌注输液系统中，依赖液差重力点滴的吊瓶法应用最广，但难以在病人自由活动及走动的情况下使用；国内外电动注塞式或辊轴挤压式输液泵应用也较广泛，该泵能够对输液速度进行精确设定，因而自动化程度高，但要改作随病人移动的移动输液系统时，一方面其微型化需要较高的制造技术，另一方面，其输液的原动力均依靠电力提供，因而病人需要较大的电池作为电源。利用压缩空气快速加压输液方法应用较早，虽然解决了输液原动力问题，但目前流量检测方法中，滴数计数法无法用于移动环境，电磁流量计及多谱勒超声流量计对输液、灌注低流速不敏感。因而，在以往缺乏精确实用的流量检测与控制方法情况下，利用压缩空气技术只在严密观测下作为输液的辅助手段，难以实现自动输液。

本实用新型的目的是提供一种医疗设备，它依靠密封容器内静态压缩气体提供输液原动力，根据液体自容器内流出后导致空腔容积变化，继而造成容器压力变化原理，利用传感器检测压力变化，通过微电脑将单位时间内压力变化自动换算为流量及流速，以流量阀门初始手动调节与反馈性自动调节结合，精确控制液流速度，从而实现自动输液的目的，病人背负整个系统在自由活动情况下满足输液需要。

本实用新型的目的是这样实现的：将输液袋置于特制密封罐体内，输液管上的螺帽与接头在联结输液袋的同时封闭容器，输液管呈螺旋状卡放于流量流速测控器的阀门内，另一端与头皮针或灌注设备联接；密封罐腔气路与流量流速测控器的气路联结，控制器内置压力传感器、微电脑、手动与步进电机控制的阀门机构。

使用时，检查联接无误后，排净液路空气，关闭输液器上的阀门，打开控制器电源，开机自检无误后，按提示自键盘输入输液袋容量、输液速度、调节精度，并根据提示压力要求向罐内注压缩空气。根据提示手调阀门达到大致要求速度(滴数计或管口滴数)后，启动自动输液程序。随着密封罐内液体排出，空腔容积(V)扩大，继而导致空腔压力(P)降低，依据压力与容积变化公式P1*V1=P2*V2，微电脑控制压力传感器自动间隔检测罐内压，并程序化计算出单位时间内输液流量，自动与设定流量比较，通过步进电机控制的阀门机构自动调节输液流速，根据剩余液量自动计算，在袋内液体接近输完时报警。流量流速测控器备有输入输出接口，配合自动气泵能够自动充气。

由于解决了流量流速监控这一关键技术难题，采用上述方案与设备能够方便的在移动状态下进行自动输液，其液路全封闭，无气泡状态满足清洁无菌、安全的要求。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为移动式自动灌注与输液系统结构图。

图1、2、3、4、5、6、7、11为移动式自动灌注与输液系统构件结构图。

图8、9、10为移动式自动灌注与输液系统实施例管路连接操作指示图。

图12、13、14为移动式自动灌注与输液系统微电脑操作及控制程序流程图。

图中1储液袋1．1袋体1．2联接管2液体管路2．1接头2．2螺冒2．3联接管2．4阀门2．5螺母接头3．密封罐3．1罐体3．11罐体底3．12罐体口3．13外螺母3．2罐内盖3．21液路接口3．22螺母3．23气路接口3．24螺母3．25内螺母接口3．3O形密封圈3．4顶盖3．41盖口3．42液管出口3．43气管出口3．44背带穿孔3．5底盖3．51盖口3．52背带穿孔3．6背带2．61背带扣4流量流速测控器4．1微电脑板及元器件4．2气路及气压传感机构4．21气导管4．22气压传感器4．23阀门4．24外接头4．3阀门原位点测定开关电路4．31叉状开关4．32金属球柱4．33阀门原点标志线4．4蜂鸣器4．5卡口式阀门机构4．51旋钮4．52阻尼机构4．53固定片4．54螺杆4．55螺母滑片4．56螺母滑片4．57螺杆与齿轮4．58固定片4．59紧固楔片4．6电机及传动机构4．61环形电路分配器4．62电源及信号线4．63步进电机4．64传动轴4．65传动齿轮4．66固定卡4．7电源4．71电池4．72开关4．8壳体前盖4．81阀门滑片导轨4．82显示器4．83键盘4．84固定螺母孔4．9后盖4．91阀门滑片导轨4．92背带穿孔4．93固定卡4．94固定螺栓5导气管路5．1塑料管5．2接头5．3螺冒5．4导气管6流量计6．1进液管6．2滴壶6．3液面强制刻度线6．4出液管口6．5出液管7头皮针7．1接头7．2螺纹7．3导管7．4握持片7．5穿刺针8打气球

图1、10所示，移动式自动灌注及输液系统主要包括储液袋(1)、液体管路(2)、便携式密封罐(3)、流量流速测控器(4)、导气管路(5)构件。并附流量计(6)、头皮针(7)及打气球(8)附件。

图1、2所示，储液袋(1)为无菌塑料袋，包括袋体(1．1)及连接管(1．2)。

图1、2所示，液体管路(2)为塑料制品，其接头(2．1)一端穿过螺冒(2．2)与联接管(2．3)联结，联接管另一端联结螺母接头(2．5)，中段设阀门(2．4)。

图1、3所示，密封罐(3)分罐体(3．1)、罐内盖(3．2)、O形密封圈(3．3)、顶盖(3．4)、底盖(3．5)及背带(3．6)六部分。罐体(3．1)由透明塑料制成，底部(3．11)与底盖(3．5)口(3．51)套合，罐体上口(3．13)外螺母(3．14)与罐内盖(3．2)的内螺母(3．22)螺旋闭合，其间为O形密封圈(3．3)。罐内盖(3．2)顶部有液管出口(3．21)与气路接口(3．23)，其末端设外螺母(3．22)与(3．24)，接口内上部直径较下部大，形成楔状。罐内盖(3．2)上部与顶盖(3．4)的下口(3．41)接合，顶盖(3．4)分设液体管路出口(3．42)与气体管路出口(3．43)，顶盖(3．4)与底盖(3．5)同轴线位置的侧壁向外突出呈耳状部分分别有背带穿孔(4．44)与(4．52)，背带(3．6)可自其穿过，背带上有背带扣(3．61)。

图1、4、5、6、7、11所示，流量流速测控器(4)包括微电脑板及元器件(4．1)，气路及气压传感机构(4．2)，阀门原位点检测开关电路(4．3)，蜂鸣器(4．4)；卡口式阀门机构(4．5)，电机及传动机构(4．6)，电机及传动机构(4．6)，及前后盖(4．8)(4．9)。微电脑板(4．1)中的敏感接口接收气压传感，阀门原点检测信号并进行模数转换与分析。控制接口在对步进电机发出脉冲信号同时，计数器对电机正反向脉冲数进行累加或累减。气路及气压传感机构(4．2)包括气导管(4．21)、气压传感器(4．22)、阀门(4．23)、外接头(4．24)；阀门原位点测定开关电路(4．3)包括叉状开关(4．31)与电动滑片上的金属球柱(4．32)，当滑片(4．56)边缘与阀门原点标志线(4．33)平齐时，金属球(4．32)使叉状开关(4．31)处于接通状态。蜂鸣器(4．4)的电源线与电脑板相连结；卡口式阀门机构(4．5)分手动与自动两部分，手动部分的旋钮(4．51)与螺杆(4．54)联动，通过阻尼机构(4．52)与固定片(4．53)防滑与固定、螺杆以蜗杆传动方式推动螺母滑片(4．55)；自动部分螺母滑片(4．56)，螺杆与齿轮(4．57)卡于固定片(4．58)与后盖(4．9)横梁之间，以紧固楔片(4．59)加固。齿轮(4．57)与传动齿轮(4．65)咬合，受电机及传动机构(4．6)推动，其步进电机(4．63)的环形电路分配器(4．61)通过电源及信号线(4．62)与电脑板相连结，固定卡(4．66)固定传动轴(4．64)，并保证齿轮(4．57)与(4．65)的咬合。电源(4．7)由电池(4．71)提供，电源电路设开关(4．72)；壳体前盖(4．8)设阀门滑片导轨(4．81)，并安置显示器(4．82)与键盘(4．83)，固定螺母(4．84)对固定片(4．58)有加强作用。后盖(4．9)设阀门滑片导轨(4．91)，背带穿孔(4．92)，并以固定卡(4．93)固定背带(3．6)，固定螺栓(4．94)将前后盖扣合为一体结构。

图1、8所示，气体管路(3)包括密封垫(3．1)接头(3．2)螺冒(3．3)导气管(3．4)。

图1、2所示，头皮针(7)具有带螺纹(7．2)的接头(7．1)、导管(7．3)、握持片(7．4)及穿刺针头(7．5)。

图1、2所示，选配件流量计(6)的进液管(6．1)与出液管(6．5)之间为椭圆形滴壶(6．2)，其出液管口(6．4)位于滴壶中心点，在出液管口(64)与进液口之间的滴壶壁刻有液面强制刻度线(6．3)，无论流量计水平或倒置，均能保证出液管口浸入液体内，从而防止空气进入液体管路。

图8、9、10所示移动式自动灌注及输液系统实施例及管路联接步骤：将液体管路(2)及气体管路(5)的接头(2．1)(5．2)与螺冒(2．2)(5．3)及其连接管(2．3)(5．4)分别穿过罐顶盖(3．4)的孔道(3．42)(3．43)，接头(2．1)与穿过接口(3．21)的液袋联接管(1．2)连接后，将接头(2．1)插入接口(3．21)内，旋紧螺冒(2．2)；接头(5．2)插入一段塑料管(5．1)后插入接口(3．23)内旋上螺冒(5．3)。

将罐内盖(1．2)倒置后，使螺口(3．25)与罐体螺口(3．13)螺旋密合，并依靠O形圈(3．3)保持气密性．扣上底盖(3．5)与顶盖(3．4)。将气体联接管(5．4)与测控器(4)联接；排空液袋(1．1)及液体联接管路(2．3)中的空气，关闭阀门(2．4)。

图10、11、12、13、14所示移动式自动灌注及输液系统实施例工作原理、操作控制程序流程：打开测控器(4)的电源开关(4．72)，开机自检无误，阀门原位自检程序确定滑片(4．56)是否位于原点线(4．33)，即检测开关电路是否为通，不通时自动启动手动复位程序，提示用户根据滑片位置，按键选择电机正反向运转直至原点电路接通自动停止，并使自动判断滑片位置的计数器置0。

将液体联接管呈螺旋状卡入卡口式阀门内数圈，旋转旋钮(4．51)使滑片(4．55)下降封闭卡口阀门的侧口，并挤压液体连结管。输液管路有数点同时受到阀门的调节，该方法改变了阀门宽度与流速关系曲线特征，使其在A单点控制时的曲线转变为B多点控制时的近直线关系，不仅提高了控制精度，也更有利于进行自动调节。

根据显示要求键入容器体积(Vc)；液袋体积(Vd)；输液速度(Q)；误差范围(S％)。电脑自动将输液速度转换为滴数，并显示，根据提示，连接打气球(8)，向密封罐(3)内注压至所需的要求。打开阀门(2．4)；观察流计量(6)的滴数，并手调旋钮(4．51)使滴数大致达到要求，穿刺成功或与灌注设备联结后，按开始键启动自动输液程序。电脑读入此时压力值为P0值，原始空腔体积V0=Vc-Vd；经过一定时间后，随着袋内液体输出，空腔容积V的扩大，压力值降低，通过检测压力值P2，根据V1*P1=P2*V2气体方程，即可计算出此时空腔体积V2；程序设定中间值V1与P1，以(V2-V1)／t用于计算即刻输液速度Qt，以(V2-V0)／T计算累计输液时间(T)内平均输液速度Q及实际误差(St)；通过将St与设定的误差S比较，如超过误差范围，则启动阀门调整程序，步进电机正向或反向转动数圈，阀门两滑片的距离即可作微小的调整，再经过一定时间t后再重复计算，重复调整，即可将平均输液速度自动控制在设定范围之内．在残余液量Vd-(V2-V0)小于一定数值(如2个t时实际输液量)时，进行报警，提醒用户注意，并适时按键停止。电脑确认后，启动阀门自动复位程序，根据以往对步进电机正反转向步数累计情况，自动确定电机转向，直至原点电路接通。为了节省电力，在等待重复测定的t时间内，设计让电脑休眠，并定时唤醒。

Claims (6)

1．一种移动式自动灌注与输液装置，其特征在于：它包括储液袋(1)、液体管路(2)、便携式密封罐(3)、流量流速测控器(4)、导气管路(5)、流量计(6)、头皮针(7)及打气球(8)。依靠密封容器内静态压缩气体提供输液原动力，根据液体自容器内流出后导致空腔容积变化，继而造成容器压力变化原理，依照P1*V1=P2*V2气体方程，利用传感器检测压力变化，通过微电脑将单位时间内压力变化自动换算为流量及流速，与设定值比较，反馈性调节液流速度，实现自动输液，为便携式装置。

2．根据权利要求1所述移动式自动灌注与输液装置，其特征在于：储液袋(1)包括袋体(1．1)与连接管(1．2)；液体管路(2)为特制，其接头(2．1)穿过螺冒(2．2)与联接管(2．3)联结，联接管另一端联结螺母接头(2．5)，中段设阀门(2．4)；头皮针(7)具有带螺纹(7．2)的接头(7．1)接导管(7．3)、握持片(7．4)及穿刺针头(7．5)；件流量计(6)的进液管(6．1)与出液管(6．5)之间为椭圆形滴壶(6．2)，其出液管口(6．4)位于滴壶中心点，在出液管口(64)与进液口之间的滴壶壁刻有液面强制刻度线(6．3)。

3．根据权利要求1所述移动式自动灌注与输液装置，其特征在于：密封罐(3)分罐体(3．1)、罐内盖(3．2)、O形密封圈(3．3)、顶盖(3．4)、底盖(3．5)及背带(3．6)六部分．罐体(3．1)由透明塑料制成，底部(3．11)与底盖(3．5)口(3．51)套合，罐体上口(3．13)外螺母(3．14)与罐内盖(3．2)的内螺母(3．22)螺旋闭合，其间为O形密封圈(3．3)。罐内盖(3．2)顶部设液路出口(3．21)与气路接口(3．23)，接口末端为外螺母(3．22)与螺母(2．24)，接口内上部直径较下部大，成楔状，罐内盖(3．2)上与顶盖(3．4)的下口(3．41)接合，顶盖(3．4)分设液体管路出口(3．42)与气体管路出口(3．43)，顶盖(3．4)与底盖(3．5)同轴线位置的侧壁向外突出呈耳状部分分别有背带穿孔(4．44)与(4．52)，背带上设带扣(3．61)。

4．根据权利要求1所述移动式自动灌注与输液装置，其特征在于：流量流速测控器(4)包括微电脑板及元器件(4．1)，气路及气压传感机构(4．2)，阀门原位点检测开关电路(4．3)，蜂鸣器(4．4)；卡口式阀门机构(4．5)，电机及传动机构(4．6)，电机及传动机构(4．6)，及前后盖(4．8)(4．9)。微电脑板(4．1)中的敏感接口接收气压传感，阀门原点检测信号，控制接口控制步进电机发出脉冲信号，计数器对电机正反向脉冲数进行累加或累减。气路及气压传感机构(4．2)的气导管(4．21)联结气压传感器(4．22)，经阀门(4．23)联结外接头(4．24)；阀门原位点测定开关电路(4．3)的叉状开关(4．31)通过滑片(4．56)上的金属球柱(4．32)接通。蜂鸣器(4．4)的电源线与电脑板相连结；卡口式阀门机构(4．5)分手动与自动两部分，手动部分的旋钮(4．51)与螺杆(4．54)联动，通过阻尼机构(4．52)与固定片(4．53)防滑与固定、螺杆以蜗杆传动方式推动螺母滑片(4．55)；自动部分螺母滑片(4．56)，螺杆与齿轮(4．57)卡于固定片(4．58)与后盖(4．9)横梁之间，以紧固楔片(4．59)加固。齿轮(4．57)与传动齿轮(4．65)咬合，受电机及传动机构(4．6)推动，其步进电机(4．63)的环形电路分配器(4．61)通过电源及信号线(4．62)与电脑板相连结，固定卡(4．66)固定传动轴(4．64)，并保证齿轮(4．57)与(4．65)的咬合。电源(4．7)由电池(4．71)提供，电源电路设开关(4．72)；壳体前盖(4．8)设阀门滑片导轨(4．81)，并安置显示器(4．82)与键盘(4．83)，固定螺母(4．84)对固定片(4．58)有加强作用。后盖(4．9)设阀门滑片导轨(4．91)，背带穿孔(4．92)，并以固定卡(4．93)固定背带(3．6)，固定螺栓(4．94)将前后盖扣合为一体结构。

5．根据权利要求1所述移动式自动灌注与输液装置，其特征在于：设备联接步骤为，液体管路(2)及气体管路(5)的接头(2．1)(5．2)与螺冒(2．2)(5．3)及连接管(2．3)(5．4)分别穿过罐顶盖(3．4)的孔道(3．42)(3．43)，接头(2．1)与穿过接口(3．21)的液袋联接管(1．2)连接，接头(2．1)插入接口(3．21)内，螺冒(2．2)紧固；接头(5．2)套一塑料管(5．1)后插入接口(3．23)内，旋螺冒(5．3)紧固。螺口(3．25)与罐体螺口(3．13)螺旋密合，O形圈(3．3)保持气密．加扣底盖(3．5)与顶盖(3．4)。气体联接管(5．4)与测控器(4)联接；液体联接管呈螺旋状卡入卡口式阀门内数圈，旋转旋钮(4．51)使滑片(4．55)下将封闭卡口阀门的侧口。并挤压液体连结管。输液管路有数点同时受到阀门的调节，其阀门宽度流量关系曲线近直线，提高了控制精度，有利于自动调节。

6．根据权利要求1所述移动式自动灌注与输液装置，其特征在于：其操作与程序控制流程为，开测控器(4)的电源开关(4．72)，开机自检无误，阀门原位自检程序确定滑片(4．56)是否位于原点线(4．33)，检测开关电路是否为通，不通时自动启动手动复位程序，提示用户根据滑片位置，按键选择电机正反向运转直至原点电路接通自动停止，并使自动判断滑片位置的计数器置0。

根据显示要求键入容器体积(Vc)；液袋体积(Vd)；输液速度(Q)；误差范围(S％)。电脑自动将输液速度转换为滴数，并显示，根据提示，连接打气球(8)，向密封罐(3)内注压至所需的要求。打开阀门(2．4)；观察针尖(7)或流计量(6)的滴数，并手调旋钮(4．51)使滴数大致达到要求，穿刺成功或与灌注设备联结后，按开始键启动自动输液程序。电脑读入此时压力值为P0值，原始空腔体积V0=Vc-Vd；经过一定时间后，随着袋内液体输出，空腔容积V的扩大，压力值即可降低，通过检测压力值P2，根据V1*P1=P2*V2气体方程，即可计算出此时空腔体积V2；程序设定中间值V1与P1，以(V2-V1)／t用于计算即刻输液速度Qt，以(V2-V0)／T计算累计输液时间(T)内平均输液速度Q及实际误差(St)；通过将St与设定的误差S比较，如超过误差范围，则启动阀门调整程序，步进电机正向或反向转动数圈，阀门两滑片的距离即可作微小的调整，再经过一定时间t后再重复计算，重复调整，即可将平均输液速度自动控制在设定范围之内。在残余液量Vd-(V2-V0)小于一定数值(如2个t时实际输液量)时，进行报警，提醒用户注意，并适时按键停止。电脑确认后，启动阀门自动复位程序，根据对步进电机正反转向步数累计情况，自动确定电机转向，直至原点电路接通。节电设计为在等待重复测定的t时间内，电脑休眠，并定时唤醒。

Images