專(zhuān)利名稱(chēng)：醫(yī)用智能恒壓灌注儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及醫(yī)療儀器，主要涉及醫(yī)療儀器中非直接接觸人體的自動(dòng)智能控制儀器，具體講是一種醫(yī)用恒壓灌注或滴注的智能控制儀器。
皮膚軟組織擴(kuò)張術(shù)是當(dāng)今國(guó)際上一項(xiàng)先進(jìn)的整形外科新技術(shù)，其原理是在創(chuàng)傷皮膚附近的好皮膚下埋入硅膠擴(kuò)張器，術(shù)后分次注水使擴(kuò)張器膨脹，好的皮膚面積得以增長(zhǎng)和延伸，利用這種多出的“額外”皮膚可以修復(fù)其周?chē)蛟S多原因引起的組織缺損，采用常規(guī)組織擴(kuò)張法，是用注射器對(duì)著閥口打，每隔2-4天打一次，患者需要住院兩次，約需兩個(gè)月時(shí)間才能完成一個(gè)治療周期，治療周期長(zhǎng)，操作難控制。
目前，市場(chǎng)上也可見(jiàn)到從美國(guó)、土耳其、新加坡等國(guó)進(jìn)口的灌注儀，是將人工推注液體改進(jìn)為機(jī)械式推進(jìn)，用一個(gè)小電機(jī)帶動(dòng)一套機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在流量控制方面，多為在現(xiàn)有輸液的通道上加一個(gè)小盒狀機(jī)箱，內(nèi)裝有控制電路，以控制輸液量，其中設(shè)置有流量控制，這方面的控制電路，技術(shù)上是成熟的，但它沒(méi)有壓力傳感器，沒(méi)有壓力檢測(cè)和反饋，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)恒壓智能控制。無(wú)論是在灌注還是在滴注時(shí)，壓力過(guò)大或過(guò)小均會(huì)帶來(lái)一些不良效果，如灌注時(shí)壓力過(guò)大就會(huì)造成部分肌體或組織的壞死。為了給癌癥晚期病人減輕疼痛美國(guó)發(fā)明了一種注入器，也是用電機(jī)帶動(dòng)一套機(jī)構(gòu)可以在單位時(shí)間內(nèi)定量地向肌體注入麻藥，但也沒(méi)有測(cè)壓裝置和壓力反饋。
另外，目前臨床上常用的點(diǎn)滴輸液器，必須備有兩米左右高的輸液架，懸掛倒置的液體瓶，使瓶中液體通過(guò)膠管，流經(jīng)針頭，注入人體，在膠管的中段，有一金屬或塑料的管夾，利用高度壓力和管夾來(lái)控制液體的速度，沒(méi)有恒壓的智能控制。也沒(méi)有擺脫懸吊輸液的模式。若遇戰(zhàn)地、邊遠(yuǎn)山區(qū)、災(zāi)難急救等場(chǎng)合就多有不便。
客觀(guān)上急需一種能夠?qū)崿F(xiàn)恒壓和流量控制，能夠自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)且能智能控制的醫(yī)用恒壓灌注儀器。
據(jù)我們對(duì)現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和資料的查新，未發(fā)現(xiàn)有與本實(shí)用新型相同或相近的儀器。
針對(duì)上述現(xiàn)狀，為了簡(jiǎn)化擴(kuò)張方法和縮短治療周期，需對(duì)皮膚擴(kuò)張器的注水方法作全新改進(jìn)，開(kāi)展持續(xù)恒壓灌注組織擴(kuò)張的理論和實(shí)踐研究。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)人就在從事這方面研究，并在研究過(guò)程中發(fā)明和設(shè)計(jì)了一種不同于任何傳統(tǒng)方式和儀器的醫(yī)用智能恒壓灌注儀。
本實(shí)用新型的目的就是要改變已有技術(shù)沒(méi)有壓力監(jiān)控，壓力反饋，不能保證隨時(shí)恒壓工作狀態(tài)，要發(fā)明一種能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的壓力控制、容量控制和流速控制、實(shí)現(xiàn)恒壓滴注的，可以設(shè)定壓力范圍，防止液體過(guò)量注入，對(duì)所輸液體不產(chǎn)生污染，可適用于各種場(chǎng)合的體積小，使用方便的醫(yī)用智能恒壓灌注儀。
本實(shí)用新型簡(jiǎn)而言之就是一種能夠?qū)崿F(xiàn)壓力控制等的醫(yī)用恒壓灌注儀器，主要由本體、電源電路、控制電路、蠕動(dòng)泵、傳感器及膠管組成。本體就是儀器的外殼或稱(chēng)機(jī)箱，其前面版上設(shè)有顯示屏窗和觸摸式鍵盤(pán)，其他機(jī)構(gòu)和控制電路等組成部分均按裝于本體內(nèi)，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的蠕動(dòng)泵又由電機(jī)和凸輪組件構(gòu)成，在電機(jī)帶動(dòng)下的凸輪組件的運(yùn)動(dòng)形成正玄運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)位于其下的膠管內(nèi)的液體的無(wú)接觸控制，還設(shè)置了壓力傳感器。接在硅膠管擴(kuò)張器上的壓力傳感器，將壓力信息反饋給控制電路進(jìn)行壓力自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了恒壓滴注。
以下結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其實(shí)施例也融在其中。


圖1為本實(shí)用新型的本體1的示意圖，圖2是本實(shí)用新型蠕動(dòng)泵工作圖，圖3是輪軸3的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是滑塊4的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)用新型包括本體1、電源電路、控制電路，還包括有蠕動(dòng)泵、傳感器、輸液瓶等?？刂齐娐窞閱纹瑱C(jī)控制電路，電源電路有直流和交流兩種配置，其中交流電源為外接電源，也就是交直流變換器，直流電源為可充電電池組，兩者都可單獨(dú)向儀器供電，交直流變換器在向儀器供電的同時(shí)通過(guò)充電電路向電池組充電。電池組置于本體1之內(nèi)，蠕動(dòng)泵、控制電路也均安裝于本體1之內(nèi)，流量傳感器紀(jì)錄目前流量(ml/分)及已注入的總量(ml)，壓力傳感器插座安裝于本體1的壁上。壓力傳感器接在硅膠擴(kuò)張器上，硅膠擴(kuò)張器埋于皮下組織并通過(guò)膠管5與蠕動(dòng)泵連接，接收泵來(lái)液體。本體1的前面板上設(shè)有顯示屏窗2和操作鍵盤(pán)9。液晶顯示屏窗2用于顯示儀器的工作模式、測(cè)量狀態(tài)和壓力、流量的大小，工作模式包括有測(cè)量、省電、低電壓等幾種工作模式。觸摸式操作鍵盤(pán)9可以直接設(shè)置工作壓力，實(shí)現(xiàn)了恒壓控制，使用起來(lái)直觀(guān)、方便。如
圖1所示，本實(shí)用新型本體1的前面板上有觸摸式控制開(kāi)關(guān)組成的鍵盤(pán)9和顯示屏窗2，后面板或側(cè)面板上裝有插座和開(kāi)關(guān)，包括壓力傳感器接線(xiàn)插座、外接直流電源插座，側(cè)面板上裝有供提攜用的背帶掛鉤和輸液瓶掛架等，本體1內(nèi)安裝有蠕動(dòng)泵、控制電路板和電源電路等，本體1主要用于固定和銜接相關(guān)功能模塊，并構(gòu)成儀器整體外觀(guān)。
本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)還在于蠕動(dòng)泵主要包括有電機(jī)和泵體，采用直流電機(jī)時(shí)，增加齒輪減速器。泵體由凸輪組件和膠管5組成，凸輪組件又由若干輪軸3和滑塊4組成。如圖3所示，輪軸3的投影面上均勻分布有8個(gè)撥動(dòng)桿8，用于懸掛8個(gè)滑塊4。其分布角度大小由所控流量精度和泵體的體積大小決定。如圖4所示，滑塊4上設(shè)有限位槽，滑塊4通過(guò)限位槽與輪軸3上的撥動(dòng)桿8相應(yīng)配合形成凸輪組件，凸輪組件又與硅膠管5平行安裝，通過(guò)膠管壓板6進(jìn)行限位和固定，見(jiàn)圖2，輪軸3在電機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)滑塊做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，依次交替，形成整體上的正玄運(yùn)動(dòng)，通過(guò)擠壓硅膠管5，并引起硅膠管5有規(guī)律地蠕動(dòng)，硅膠管5與硅膠擴(kuò)張器直接銜接。輪軸3上撥動(dòng)桿8的分布要保證至少有兩個(gè)撥動(dòng)桿的軸心位置或運(yùn)動(dòng)相位是一致的，這樣才能保證在一個(gè)運(yùn)動(dòng)正周期(電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周)液體7不會(huì)倒流，才能保證泵的效率。由于滑塊是連續(xù)分布的，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)引起滑塊組的運(yùn)動(dòng)呈正玄規(guī)律，且位于輪軸兩端的兩個(gè)滑塊運(yùn)動(dòng)規(guī)律一樣，因此在電機(jī)的帶動(dòng)下，輪軸旋轉(zhuǎn)，滑塊運(yùn)動(dòng)，引起硅膠管5蠕動(dòng)，使膠管5內(nèi)的液體7向一個(gè)方向流動(dòng)。改變電機(jī)轉(zhuǎn)向，液體的流動(dòng)方向跟著改變。這種對(duì)液體流向和蠕動(dòng)的控制方式，不與所輸液體7直接接觸，避免了液體污染。
本實(shí)用新型是通過(guò)壓力傳感器實(shí)時(shí)地檢測(cè)擴(kuò)張器的壓力，又通過(guò)鍵盤(pán)輸入一個(gè)適于皮膚生長(zhǎng)的設(shè)置壓力值，由單片機(jī)構(gòu)成的智能控制電路進(jìn)行比較、處理當(dāng)實(shí)測(cè)壓力值低于設(shè)置值時(shí)，電機(jī)啟動(dòng)，蠕動(dòng)泵隨之工作，向擴(kuò)張器灌注液體，當(dāng)實(shí)測(cè)壓力高于或等于設(shè)置值時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，停止灌注，這樣就保證了擴(kuò)張器內(nèi)的液體壓力不會(huì)對(duì)表面皮膚造成損害，可由泵不斷補(bǔ)充液體而使壓力維持在設(shè)定值的范圍內(nèi)，這一范圍最有利于皮膚的持續(xù)快速生長(zhǎng)，而不會(huì)有任何損害安全隱患。擴(kuò)張器中液體的注入量可事先設(shè)定，當(dāng)流量傳感器測(cè)量流過(guò)蠕動(dòng)泵的液體流量與時(shí)間的乘積達(dá)到設(shè)計(jì)容量時(shí)，蠕動(dòng)泵停止工作。流速控制即控制蠕動(dòng)泵的單位時(shí)間流量，通過(guò)控制蠕動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，體積為110×90×60mm3的醫(yī)用智能恒壓灌注儀，壓力測(cè)量精度為0.05KPa，壓力測(cè)量范圍0～12.00KPa，壓力設(shè)置范圍0～10.00KPa；流量測(cè)量精度為2.0ml，流量測(cè)量范圍0～500ml，流量設(shè)置范圍0～500ml；設(shè)置流速范圍2ml/min～10ml/min。
輸液體7從輸液瓶流向膠管5，再流向硅膠擴(kuò)張器或針頭，進(jìn)而流向人體。本實(shí)用新型處于膠管5的一段上工作，見(jiàn)圖2，位于這段膠管上方的凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成了對(duì)管內(nèi)液體的蠕動(dòng)和泵進(jìn)。接在硅膠擴(kuò)張器上壓力傳感器即時(shí)地把壓力量反饋給控制電路。
由于本實(shí)用新型采用了模塊式的一體化結(jié)構(gòu)，非接觸式壓力流量控制的蠕動(dòng)泵使得本實(shí)用新型不與所輸液體直接接觸，避免了液體污染，實(shí)現(xiàn)了智能化的壓力控制、容量控制和流速控制，可以設(shè)定最有利于皮膚持續(xù)快速擴(kuò)張的壓力范圍，還可防止擴(kuò)張器注入過(guò)量液體，縮短治療周期，僅需10天即可，術(shù)后疤痕小，新補(bǔ)皮膚生長(zhǎng)快；用于點(diǎn)滴滴注，如輸液、輸血等，還可實(shí)現(xiàn)恒壓滴注，因此對(duì)于點(diǎn)滴輸液來(lái)說(shuō)，一改傳統(tǒng)的懸吊式可不依賴(lài)支架，使用本實(shí)用新型，放在床邊就可正常進(jìn)行，因而還可適用于野外、邊遠(yuǎn)山區(qū)、戰(zhàn)地、路途等條件較差的各種場(chǎng)合，體積小，(可小于手掌)，使用方便。
權(quán)利要求1.一種醫(yī)用智能恒壓灌注儀，包括本體(1)、電源電路、控制電路，其特征在于還包括有蠕動(dòng)泵、傳感器，控制電路為單片機(jī)控制電路，電源電路有直流和交流兩種配置，其中直流部分置于本體(1)之內(nèi)，蠕動(dòng)泵、控制電路均安裝于本體(1)之內(nèi)，傳感器插座安裝于本體(1)壁之上，本體(1)的前面板上設(shè)有顯示屏窗(2)和操作鍵盤(pán)(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用智能恒壓灌注儀，其特征在于蠕動(dòng)泵主要包括有電機(jī)和泵體，泵體有凸輪組件和膠管(5)組成，凸輪組件又由若干輪軸(3)和滑塊(4)組成，即輪軸(3)的投影面上均勻分布有若干撥動(dòng)桿(8)，滑塊(4)上設(shè)有限位槽，滑塊(4)通過(guò)限位槽與輪軸(3)上的撥動(dòng)桿(8)相配合形成凸輪組件，凸輪組件又與膠管(5)平行安裝，輪軸(3)在電機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)滑塊(4)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，依次交替，形成整體上的正玄運(yùn)動(dòng)，擠壓膠管(5)并引起膠管(5)有規(guī)律地蠕動(dòng)，從而達(dá)到對(duì)所輸液體的非接觸控制。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種醫(yī)用智能恒壓灌注儀,可對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行壓力設(shè)定和非接觸式智能控制。主要由本體、電源電路、控制電路、蠕動(dòng)泵、傳感器及膠管組成。其中,蠕動(dòng)泵又由電機(jī)和凸輪組件構(gòu)成,在電機(jī)帶動(dòng)下的凸輪組件的運(yùn)動(dòng)形成正玄運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)位于其下的膠管內(nèi)的液體的無(wú)接觸控制,可設(shè)定壓力范圍,防止注入過(guò)量液體,縮短治療周期。點(diǎn)滴滴注時(shí)不再依賴(lài)傳統(tǒng)的支架,壓力自動(dòng)控制,實(shí)現(xiàn)了恒壓滴注,除醫(yī)院,還可廣泛用于戰(zhàn)地、野外、山區(qū)、路途等場(chǎng)合。體積小,使用方便。
文檔編號(hào)A61B17/00GK2490982SQ0026146
公開(kāi)日2002年5月15日 申請(qǐng)日期2000年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月28日
發(fā)明者魯開(kāi)化, 李江, 郭樹(shù)忠, 艾玉峰, 楊栓虎, 肖吉林, 景蓉 申請(qǐng)人:第四軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院