專利名稱：能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵及其自動檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)用輔助自動注射裝置令其實現(xiàn)自動化運行的方法，特別是涉及自動檢測最初裝藥量的方法及實施該方法的醫(yī)用輔助自動注射裝置。
背景技術(shù)：
胰島素泵是以人體仿生學(xué)原理制造的模仿人體正常胰腺工作的用于治療糖尿病的重要醫(yī)療儀器。胰島素泵又稱開環(huán)人工胰島，采用持續(xù)皮下胰島素輸入方法將人體平時所需要的胰島素基礎(chǔ)量按照正常胰腺分泌規(guī)律持續(xù)不斷地向體內(nèi)輸注，同時對餐前所需要的大劑量胰島素適時地向體內(nèi)輸注，以供應(yīng)正常人體需要，從而使血糖控制平穩(wěn)，使患者恢復(fù)正常的生活，提高生活質(zhì)量。現(xiàn)有技術(shù)胰島素泵包括直流電機、被該直流電機驅(qū)動的傳動組件，以及與該傳動組件可拆卸地聯(lián)結(jié)的裝藥筒。所述傳動組件用于將直流電機的輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為裝藥筒的推藥活塞的直線運動。所述胰島素泵的控制模塊收集反映電機旋轉(zhuǎn)情況的數(shù)據(jù)，并根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)對電機實施實時控制。由于胰島素泵是一種持續(xù)向人體注射藥劑的裝置，為了確保使用者能夠在恰當(dāng)?shù)臅r機更換新的藥劑以模擬胰腺的正常分泌規(guī)律，并且準(zhǔn)確地掌握藥劑使用量，就需要準(zhǔn)確地獲知所述裝藥筒中最初裝入的藥劑量。 現(xiàn)有技術(shù)胰島素泵的裝藥筒的最初藥劑量都是依靠人工讀數(shù)并且手動輸入確定的，也就是完成安裝或者更換裝藥筒的過程是，首先，啟動直流電機正轉(zhuǎn)令用于推動推藥活塞的推桿向胰島素泵的殼體外移動到最大位置；之后，在裝藥筒內(nèi)吸入藥劑，并且通過裝藥筒表面標(biāo)明刻度目測出藥劑量；然后，將裝藥筒安裝在推桿上；隨后，啟動直流電機反轉(zhuǎn)，令裝藥筒隨推桿進入殼體內(nèi)；最后，手動將目測讀出的藥劑量輸入。現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于胰島素泵的確定藥劑初裝量的方法不僅依靠人工操作造成工作效率低，而且目測藥劑量必定存在誤差，同時，手動輸入藥劑量也容易出現(xiàn)錯誤輸入的情況，不能確保胰島素泵能夠準(zhǔn)確可靠地完成藥劑注射，影響所述胰島素泵對正常胰腺分泌規(guī)律的模擬效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種自動檢測胰島素泵的裝藥筒初裝藥劑量的方法及適用于該方法的胰島素泵，以提高胰島素泵的工作效率，并確保胰島素泵模擬正常胰腺分泌的效果。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題可以通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)實施一種基于胰島素泵的自動檢測裝藥量的方法，所述胰島素泵包括殼體、控制模塊、直流伺服電動機、被該直流伺服電動機驅(qū)動的給藥傳動組件和用于盛裝藥劑的裝藥筒。所述裝藥筒包括藥筒和用于推出藥劑的推藥活塞。所述給藥傳動組件包括絲桿和用于可拆卸地聯(lián)結(jié)推藥活塞的推桿，用于將所述直流伺服電動機的輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為所述推桿的軸向力矩。所述方法包括如下步驟A.在所述殼體內(nèi)設(shè)置一位置開關(guān)，用于偵測隨所述推桿進入殼體的所述裝藥筒是否到達(dá)設(shè)定位置；B.在需要安裝或者更換所述裝藥筒時，啟動所述直流伺服電動機正向旋轉(zhuǎn)，使所述推桿向殼體外移出至最大位置；C.更換或者安裝所述裝藥筒，并輸入指令以確認(rèn)該裝藥筒已經(jīng)完成安裝或者更換；D.所述控制模塊收到步驟C所述指令后，啟動所述直流伺服電動機反向旋轉(zhuǎn)，使所述裝藥筒隨推桿向所述胰島素泵的殼體內(nèi)移動，直到所述位置開關(guān)偵測到所述裝藥筒到達(dá)設(shè)定位置時，該位置開關(guān)發(fā)出指令，關(guān)閉所述直流伺服電動機，同時，所述控制模塊記錄此時所述直流伺服電動機的反向旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；E.所述控制模塊根據(jù)步驟D記錄的反向旋轉(zhuǎn)圈數(shù)處理數(shù)據(jù)得出推桿的行程，進而最終處理得到所述裝藥筒內(nèi)藥劑的初始劑量。所述步驟A還包括如下分步驟Al.于所述殼體內(nèi)，在所述裝藥筒隨推桿進入所述殼體的路徑上，設(shè)置一被柱狀彈簧固定的、沿所述裝藥筒的軸向延伸的擋板，所述擋板的末端聯(lián)結(jié)柱狀彈簧，并且在該柱狀彈簧未承受壓力或者拉力的情況下，令所述擋板的首端位于所述設(shè)定位置；A2.在所述柱狀彈簧和擋板所在軸向延伸面的側(cè)面設(shè)置一套用于偵測擋板是否被壓動的紅外線光收發(fā)裝置，所述紅外線光收發(fā)裝置的發(fā)光方向和接收光方向都正對所述柱狀彈簧和擋板所在軸向延伸面，即當(dāng)所述擋板被壓動時，所述紅外線收發(fā)裝置的狀態(tài)就發(fā)生改變。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題可以通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)設(shè)計、制造一種能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵，包括殼體、控制模塊、直流伺服電動機、被該直流伺服電動機驅(qū)動的給藥傳動組件和用于盛裝藥劑的裝藥筒。所述裝藥筒包括藥筒和用于推出藥劑的推藥活塞。所述給藥傳動組件包括絲桿和用于可拆卸地聯(lián)結(jié)推藥活塞的推桿，用于將所述直流伺服電動機的輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為所述推桿的軸向力矩。尤其是，在所述殼體內(nèi)設(shè)置一位置開關(guān)，用于偵測隨所述推桿進入殼體的所述裝藥筒是否到達(dá)設(shè)定位置。具體地，所述位置開關(guān)包括紅外線光收發(fā)裝置、柱狀彈簧和被該柱狀彈簧固定的擋板。所述擋板沿所述裝藥筒的軸向延伸，該擋板的末端聯(lián)結(jié)柱狀彈簧，并且在所述柱狀彈簧未受壓力或者拉力的情況下，所述擋板的首端位于所述設(shè)定位置。所述紅外線光收發(fā)裝置設(shè)置在所述柱狀彈簧和擋板所在軸向延伸面的側(cè)面，該紅外線光收發(fā)裝置的發(fā)光方向和接收光方向都正對所述柱狀彈簧和擋板所在軸向延伸面，從而當(dāng)所述擋板被壓動時，所述紅外線收發(fā)裝置的狀態(tài)就發(fā)生改變。所述胰島素泵還包括齒輪減速箱、齒輪組件和推桿固定座。所述直流伺服電動機的輸出軸聯(lián)結(jié)所述齒輪減速箱。所述絲桿設(shè)置有外螺紋，所述推桿的末端中央孔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述推桿的末端從絲桿的首端旋入。所述齒輪組件包括傳動齒輪組、與所述齒輪減速箱的輸出軸聯(lián)結(jié)的主動齒輪和與所述絲桿的末端聯(lián)結(jié)的從動齒輪。所述傳動齒輪組包括同軸的第一傳動齒輪和第二傳動齒輪，借助軸承固定，所述第一傳動齒輪與主動齒輪嚙合， 所述第二傳動齒輪與從動齒輪嚙合。所述推桿固定座借助中央通孔套在推桿外，以限制該推桿隨旋轉(zhuǎn)的絲桿做旋轉(zhuǎn)運動，令所述推桿隨著旋轉(zhuǎn)的絲桿沿該絲桿的軸線做直線移動，從而令推藥活塞完成推藥過程。所述推桿的側(cè)壁加工有一軸向平面，所述推桿固定座的中央通孔的橫截面形狀與推桿的橫截面形狀相同，即由一根圓心角大于180°的圓弧線與一根直線圍成，從而令套入所述推桿固定座的中央通孔的推桿不能做旋轉(zhuǎn)運動。所述推桿首端外壁設(shè)置有至少兩個凹槽，所述凹槽由一軸向凹槽和一沿柱面圓弧方向凹槽連通呈“L形”。所述裝藥筒的推藥活塞末端中央設(shè)置有軸向柱狀凹穴，在該凹穴內(nèi)面與所述凹槽相應(yīng)位置設(shè)置有凸臺。借助所述凸臺和所述凹槽的軸向凹槽部分，所述推桿首端插入推藥活塞的凹穴內(nèi)，所述凸臺旋入所述凹槽的沿柱面圓弧方向凹槽內(nèi)，所述推桿與推藥活塞聯(lián)結(jié)在一起。為將安裝在所述殼體內(nèi)的裝藥筒在軸向固定，所述胰島素泵還包括封蓋，該封蓋可拆卸的安裝在殼體的側(cè)壁上，并且與裝藥筒的首端對應(yīng)，用于將裝藥筒封裝在殼體內(nèi)。所述直流伺服電動機末端設(shè)置有用于檢測該直流伺服電機的旋轉(zhuǎn)角度的磁編碼
ο所述控制模塊設(shè)置有微處理器和接口，所述微處理器用于收集和處理數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果輸出控制信號。所述接口與直流伺服電動機電連接，用于傳輸對直流伺服電機的控制信號。同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明“能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵及其自動檢測方法” 的技術(shù)效果在于本發(fā)明實現(xiàn)了對裝藥筒的初裝藥劑量的自動檢測，避免了現(xiàn)有技術(shù)目測初裝藥劑量造成的誤差，提高了數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確度，確保了所述胰島素泵對正常胰腺分泌規(guī)律的模擬效果。


圖1是本發(fā)明“能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵及其自動檢測方法”優(yōu)選實施例的正投影主視示意圖；圖2是所述優(yōu)選實施例在推桿21達(dá)到最大位置時的正投影主視示意圖；圖3是所述優(yōu)選實施例在推桿21達(dá)到最大位置并安裝裝藥筒30時的正投影主視示意圖；圖4是所述優(yōu)選實施例在推桿21達(dá)到最大位置并安裝沒有裝滿的裝藥筒30時的正投影主視示意圖；圖5是所述優(yōu)選實施例的位置開關(guān)60的軸測投影示意圖；圖6是所述優(yōu)選實施例的所述位置開關(guān)60的正投影仰視示意圖；圖7是所述優(yōu)選實施例的傳動原理的正投影主視示意圖；圖8是所述優(yōu)選實施例的給藥傳動組件20的軸測投影示意圖；圖9是所述優(yōu)選實施例的推桿固定座90的軸測投影示意圖；圖10是所述優(yōu)選實施例的裝藥筒30的軸測投影示意圖；圖11是所述優(yōu)選實施例的自動控制原理示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖所示優(yōu)選實施例作進一步詳述。本發(fā)明提出一種基于胰島素泵的自動檢測裝藥量的方法，本發(fā)明優(yōu)選實施例，如圖1至圖4所示，所述胰島素泵包括殼體50、控制模塊40、直流伺服電動機10、被該直流伺服電動機10驅(qū)動的給藥傳動組件20和用于盛裝藥劑的裝藥筒30。所述裝藥筒30包括藥筒31和用于推出藥劑的推藥活塞32。所述給藥傳動組件20包括絲桿22和用于可拆卸地聯(lián)結(jié)推藥活塞32的推桿21，用于將所述直流伺服電動機10的輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為所述推桿21 的軸向力矩。所述方法包括如下步驟A.在所述殼體50內(nèi)設(shè)置一位置開關(guān)60，用于偵測隨所述推桿21進入殼體50的所述裝藥筒30是否到達(dá)設(shè)定位置。圖1示出所述胰島素泵的基本結(jié)構(gòu)。那么，在執(zhí)行上述步驟A之后，所述胰島素泵自動檢測裝藥量的過程是，B.在需要安裝或者更換所述裝藥筒30時，如圖2所示，啟動所述直流伺服電動機 10正向旋轉(zhuǎn)，使所述推桿21向殼體50外移出至最大位置。所述最大位置可以是所述推桿 21能夠被推出的極限位置，也可以是經(jīng)過試驗測試的最大位置，從后文可知，這個最大位置相當(dāng)于檢測裝藥筒30最初裝藥量的起始點，即計數(shù)零點。圖2中所述推桿21頭部最初沒有安裝裝藥筒，因此本發(fā)明優(yōu)選實施例描述的過程是安裝裝藥筒30并自動檢測裝藥量的過程，在了解此過程后，所述更換裝藥筒30的過程與該過程大同小異。C.更換或者安裝所述裝藥筒30，并輸入指令以確認(rèn)該裝藥筒30已經(jīng)完成安裝或者更換。如前所述，如圖3所示，本發(fā)明實施例在此步驟就是具體指安裝所述裝藥筒30的步驟。D.所述控制模塊40收到步驟C所述指令后，啟動所述直流伺服電動機10反向旋轉(zhuǎn)，使所述裝藥筒30隨推桿21向所述胰島素泵的殼體50內(nèi)移動，直到所述位置開關(guān)60偵測到所述裝藥筒30到達(dá)設(shè)定位置時，該位置開關(guān)60發(fā)出指令，關(guān)閉所述直流伺服電動機 10，同時，所述控制模塊40記錄此時所述直流伺服電動機10的反向旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。在圖3中， 用Hl標(biāo)出了推桿21，也就是裝藥筒30的行程，用H2標(biāo)明了藥劑在裝藥筒30內(nèi)沿該裝藥筒軸向0102的長度。如上述步驟B中所述，通過調(diào)整所述推桿21向殼體10外移出的最大位置，就可以實現(xiàn)Hl = H2，那么所述最大位置就是檢測裝藥筒30最初裝藥量的起始點，即計數(shù)零點。E.所述控制模塊10根據(jù)步驟D記錄的反向旋轉(zhuǎn)圈數(shù)處理數(shù)據(jù)得出推桿21的行程，即本發(fā)明優(yōu)選實施例中所述H1，如上所述由于能夠?qū)崿F(xiàn)Hl = H2，那么通過簡單的換算就可以進而最終處理得到所述裝藥筒30內(nèi)藥劑的初始劑量。本發(fā)明優(yōu)選實施例通過圖4體現(xiàn)，所述裝藥筒30內(nèi)即使沒有裝滿藥劑，依然可以通過上述步驟完成藥劑初裝量的自動檢測。這在實踐中更能體現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)效果。因為， 通常情況下，所述裝藥筒30都是在裝滿藥劑的情況下使用，對于已經(jīng)封裝好的裝藥筒30， 其藥劑量是經(jīng)過精密測試并標(biāo)明的，因此，并不一定需要目測讀出藥劑初裝量。但是，對于圖4示出情況，即裝藥筒30并不是預(yù)先封裝并測試好藥劑量，所述裝藥筒30內(nèi)的藥劑量是隨機從藥劑瓶中抽取的，此時，更要求準(zhǔn)確確定裝藥筒30內(nèi)的藥劑量。對于圖4所示情況， 執(zhí)行上述步驟A至E，仍然可以實現(xiàn)藥劑初裝量的自動檢測。此時，雖然H3和H4都小于各自對應(yīng)的Hl和H2，但可以確定H3 = H4，從而準(zhǔn)確得到所述裝藥筒30內(nèi)藥劑的初始劑量。
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本發(fā)明突破了現(xiàn)有技術(shù)胰島素泵依靠目測和手動輸入完成藥劑初裝量檢測的局限性和缺陷，實現(xiàn)了對裝藥筒的初裝藥劑量的自動檢測，避免了現(xiàn)有技術(shù)目測初裝藥劑量造成的誤差，提高了數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確度，確保了所述胰島素泵對正常胰腺分泌規(guī)律的模擬效上述步驟A中提及的位置開關(guān)60可以有多種實現(xiàn)方式，例如在所述設(shè)定位置上設(shè)置一觸碰開關(guān)，那么，當(dāng)裝藥筒30隨推桿21向殼體50內(nèi)移動并到達(dá)所述設(shè)定位置時，所述裝藥筒30觸碰所述觸碰開關(guān)就可以改變其工作狀態(tài)，即閉合接通或者斷開。而本發(fā)明優(yōu)選實施例，采用另一種方式實現(xiàn)位置開關(guān)60。所述步驟A還包括如下分步驟Al.于所述殼體50內(nèi)，在所述裝藥筒30隨推桿21進入所述殼體50的路徑上，設(shè)置一被柱狀彈簧61固定的、沿所述裝藥筒30的軸向延伸的擋板62，所述擋板62的末端聯(lián)結(jié)柱狀彈簧61，并且在該柱狀彈簧61未承受壓力或者拉力的情況下，令所述擋板62的首端位于所述設(shè)定位置。A2.在所述柱狀彈簧61和擋板62所在軸向延伸面的側(cè)面設(shè)置一套用于偵測擋板 62是否被壓動的紅外線光收發(fā)裝置63，所述紅外線光收發(fā)裝置63的發(fā)光方向和接收光方向都正對所述柱狀彈簧61和擋板62所在軸向延伸面。如圖1至圖4所示，所述軸向延伸面是0304向上下兩方向延伸形成的面。當(dāng)所述擋板62被壓動時，所述紅外線收發(fā)裝置63 的狀態(tài)就發(fā)生改變。本發(fā)明還提出一種實現(xiàn)上述方法的能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵，如圖1至圖 5所示，包括殼體50、控制模塊40、直流伺服電動機10、被該直流伺服電動機10驅(qū)動的給藥傳動組件20和用于盛裝藥劑的裝藥筒30。所述裝藥筒30包括藥筒31和用于推出藥劑的推藥活塞32。所述給藥傳動組件20包括絲桿22和用于可拆卸地聯(lián)結(jié)推藥活塞32的推桿 21，用于將所述直流伺服電動機10的輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為所述推桿21的軸向力矩。尤其是，在所述殼體50內(nèi)設(shè)置一位置開關(guān)60，用于偵測隨所述推桿21進入殼體50的所述裝藥筒30 是否到達(dá)設(shè)定位置。如上所述，本發(fā)明優(yōu)選實施例，如圖1至圖6所示，所述位置開關(guān)60包括紅外線光收發(fā)裝置63、柱狀彈簧61和被該柱狀彈簧61固定的擋板62。所述擋板62沿所述裝藥筒 30的軸向0102方向延伸，該擋板62的末端聯(lián)結(jié)兩柱狀彈簧61，并且在所述柱狀彈簧61未受壓力或者拉力的情況下，所述擋板62的首端位于所述設(shè)定位置。所述紅外線光收發(fā)裝置 63設(shè)置在所述柱狀彈簧61和擋板62所在軸向延伸面的側(cè)面，所述軸向延伸面是0304向上下兩方向延伸形成的面。所述紅外線光收發(fā)裝置63的發(fā)光方向和接收光方向都正對所述柱狀彈簧61和擋板62所在軸向延伸面，從而當(dāng)所述擋板62被壓動時，所述紅外線收發(fā)裝置63的狀態(tài)就發(fā)生改變。本發(fā)明優(yōu)選實施例，如圖5和圖6所示，所述胰島素泵還設(shè)置有用于定位所述直流伺服電動機10和給藥傳動組件20的定位座950，所述位置開關(guān)60就設(shè)置在該定位座950上。所述定位座950上的第一通孔951用于定位給藥傳動組件20，所述定位座950上的第二通孔952用于定位直流伺服電動機10。所述胰島素泵還包括電池盒52，安裝在該電池盒52內(nèi)的電池可以是一次電池，也可以是被稱為充電電池的二次電池。所述胰島素泵還包括作為輸入裝置的控制面板970和作為輸出裝置的顯示屏。所述控制模塊40設(shè)置有微處理器41和接口 42，所述微處理器42是實現(xiàn)胰島素泵各項功能的核心，用于收集和處理數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果輸出控制信號。所述接口 42與直流伺服電動機10電連接，用于傳輸對直流伺服電機10的控制信號。對于傳動部分，本發(fā)明優(yōu)選實施例，如圖7所示，所述胰島素泵還包括齒輪減速箱 70、齒輪組件80和推桿固定座90。所述直流伺服電動機10的輸出軸聯(lián)結(jié)所述齒輪減速箱 70。所述絲桿22設(shè)置有外螺紋，所述推桿21的末端中央孔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述推桿21 的末端從絲桿22的首端旋入。所述齒輪組件80包括傳動齒輪組81、與所述齒輪減速箱70 的輸出軸聯(lián)結(jié)的主動齒輪84和與所述絲桿22的末端聯(lián)結(jié)的從動齒輪85。所述傳動齒輪組 81包括同軸的第一傳動齒輪82和第二傳動齒輪83，借助軸承86固定，所述第一傳動齒輪 82與主動齒輪嚙合84，所述第二傳動齒輪83與從動齒輪85嚙合。所述推桿固定座90借助中央通孔91套在直線進給推桿21外，以限制該直線進給推桿21隨旋轉(zhuǎn)的絲桿22做旋轉(zhuǎn)運動，令所述直線進給推桿21隨著旋轉(zhuǎn)的絲桿22沿該絲桿22的軸線做直線移動，從而令推藥活塞32完成推藥過程。具體而言，如圖8和圖9所示，所述推桿21的側(cè)壁加工有一軸向平面211，所述推桿固定座90的中央通孔91的橫截面形狀與直線進給推桿21的橫截面形狀相同，即由一根圓心角大于180°的圓弧線與一根直線圍成，從而令套入所述推桿固定座90的中央通孔91 的推桿21不能做旋轉(zhuǎn)運動。如圖8和圖10所示，所述推桿21首端外壁設(shè)置有至少兩個凹槽212，所述凹槽 212由一軸向凹槽和一沿柱面圓弧方向凹槽連通呈“L形”。所述裝藥筒30的推藥活塞32 末端中央設(shè)置有軸向柱狀凹穴321，在該凹穴321內(nèi)面與所述凹槽212相應(yīng)位置設(shè)置有凸臺 322。借助所述凸臺322和所述凹槽212的軸向凹槽部分，所述推桿21首端插入推藥活塞 32的凹穴321內(nèi)，所述凸臺322旋入所述凹槽212的沿柱面圓弧方向凹槽內(nèi)，所述推桿21 與推藥活塞32聯(lián)結(jié)在一起。本發(fā)明優(yōu)選實施例，如圖1至圖4所示，為了限定裝藥筒30，防止注射藥劑時在推藥活塞32被推動過程中，所述裝藥筒30也被推動，所述胰島素泵還包括封蓋51，該封蓋51 可拆卸的安裝在殼體50的側(cè)壁上，并且與裝藥筒30的首端對應(yīng)，用于將裝藥筒封裝在殼體 50內(nèi)。這樣，所述步驟B中應(yīng)當(dāng)加入拆卸封蓋51的分步驟，而在步驟D中應(yīng)當(dāng)加入安裝封蓋51的分步驟。本發(fā)明優(yōu)選實施例，所述胰島素泵作為高度自動化裝置，其內(nèi)各硬件構(gòu)成一套反饋系統(tǒng)。為了監(jiān)測直流伺服電動機10的工作情況，在所述直流伺服電動機10末端設(shè)置有用于檢測該直流伺服電機10的旋轉(zhuǎn)角度的磁編碼器11。所述胰島素泵的自動控制原理如圖11所示。可見，微處理器42是核心部件，所有數(shù)據(jù)都經(jīng)過微處理器42處理并形成指令主要輸出至直流伺服電動機10。所述磁編碼器11構(gòu)成了反饋控制環(huán)，確保微處理器42實施精確控制。本發(fā)明優(yōu)選實施例，所述直流伺服電機10是杯形繞組直流伺服電機。所述齒輪減速箱70是行星齒輪減速箱。所述傳動齒輪131的第一傳動齒輪82的外徑大于第二傳動齒輪83的外徑。所述軸承86是含油軸承。
權(quán)利要求
1.一種基于胰島素泵的自動檢測裝藥量的方法，所述胰島素泵包括殼體(50)、控制模塊(40)、直流伺服電動機(10)、被該直流伺服電動機(10)驅(qū)動的給藥傳動組件00)和用于盛裝藥劑的裝藥筒(30)；所述裝藥筒(30)包括藥筒(31)和用于推出藥劑的推藥活塞 (32)；所述給藥傳動組件00)包括絲桿02)和用于可拆卸地聯(lián)結(jié)推藥活塞(32)的推桿 (21)，用于將所述直流伺服電動機(10)的輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為所述推桿的軸向力矩；所述方法的特征在于包括如下步驟A.在所述殼體(50)內(nèi)設(shè)置一位置開關(guān)(60)，用于偵測隨所述推桿進入殼體(50) 的所述裝藥筒(30)是否到達(dá)設(shè)定位置；B.在需要安裝或者更換所述裝藥筒(30)時，啟動所述直流伺服電動機(10)正向旋轉(zhuǎn)， 使所述推桿向殼體(50)外移出至最大位置；C.更換或者安裝所述裝藥筒(30)，并輸入指令以確認(rèn)該裝藥筒(30)已經(jīng)完成安裝或者更換；D.所述控制模塊GO)收到步驟C所述指令后，啟動所述直流伺服電動機(10)反向旋轉(zhuǎn)，使所述裝藥筒(30)隨推桿向所述胰島素泵的殼體(50)內(nèi)移動，直到所述位置開關(guān)陽0)偵測到所述裝藥筒(30)到達(dá)設(shè)定位置時，該位置開關(guān)(60)發(fā)出指令，關(guān)閉所述直流伺服電動機(10)，同時，所述控制模塊GO)記錄此時所述直流伺服電動機(10)的反向旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；E.所述控制模塊(10)根據(jù)步驟D記錄的反向旋轉(zhuǎn)圈數(shù)處理數(shù)據(jù)得出推桿的行程，進而最終處理得到所述裝藥筒(30)內(nèi)藥劑的初始劑量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于胰島素泵的自動檢測裝藥量的方法，其特征在于所述步驟A還包括如下分步驟Al.于所述殼體(50)內(nèi)，在所述裝藥筒(30)隨推桿進入所述殼體(50)的路徑上，設(shè)置一被柱狀彈簧(61)固定的、沿所述裝藥筒(30)的軸向延伸的擋板(62)，所述擋板 (62)的末端聯(lián)結(jié)柱狀彈簧(61)，并且在該柱狀彈簧(61)未承受壓力或者拉力的情況下，令所述擋板(62)的首端位于所述設(shè)定位置；A2.在所述柱狀彈簧(61)和擋板(6 所在軸向延伸面的側(cè)面設(shè)置一套用于偵測擋板 (62)是否被壓動的紅外線光收發(fā)裝置(63)，所述紅外線光收發(fā)裝置(6 的發(fā)光方向和接收光方向都正對所述柱狀彈簧(61)和擋板(6 所在軸向延伸面，即當(dāng)所述擋板(6 被壓動時，所述紅外線收發(fā)裝置(6 的狀態(tài)就發(fā)生改變。
3.—種能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵，包括殼體(50)、控制模塊(40)、直流伺服電動機(10)、被該直流伺服電動機(10)驅(qū)動的給藥傳動組件O0)和用于盛裝藥劑的裝藥筒 (30)；所述裝藥筒(30)包括藥筒(31)和用于推出藥劑的推藥活塞(3 ；所述給藥傳動組件O0)包括絲桿02)和用于可拆卸地聯(lián)結(jié)推藥活塞(32)的推桿(21)，用于將所述直流伺服電動機(10)的輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為所述推桿(21)的軸向力矩；其特征在于在所述殼體(50)內(nèi)設(shè)置一位置開關(guān)(60)，用于偵測隨所述推桿進入殼體(50)的所述裝藥筒(30)是否到達(dá)設(shè)定位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵，其特征在于所述位置開關(guān)陽0)包括紅外線光收發(fā)裝置(63)、柱狀彈簧(61)和被該柱狀彈簧(61) 固定的擋板(62)；所述擋板(6 沿所述裝藥筒(30)的軸向延伸，該擋板(6 的末端聯(lián)結(jié)柱狀彈簧 (61)，并且在所述柱狀彈簧(61)未受壓力或者拉力的情況下，所述擋板(62)的首端位于所述設(shè)定位置；所述紅外線光收發(fā)裝置(6 設(shè)置在所述柱狀彈簧(61)和擋板(6 所在軸向延伸面的側(cè)面，該紅外線光收發(fā)裝置(6 的發(fā)光方向和接收光方向都正對所述柱狀彈簧(61)和擋板(6 所在軸向延伸面，從而當(dāng)所述擋板(6 被壓動時，所述紅外線收發(fā)裝置(63)的狀態(tài)就發(fā)生改變。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵，其特征在于還包括齒輪減速箱(70)、齒輪組件(80)和推桿固定座(90)；所述直流伺服電動機(10)的輸出軸聯(lián)結(jié)所述齒輪減速箱(70)；所述絲桿0 設(shè)置有外螺紋，所述推桿的末端中央孔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述推桿 (21)的末端從絲桿0 的首端旋入；所述齒輪組件(80)包括傳動齒輪組(81)、與所述齒輪減速箱(70)的輸出軸聯(lián)結(jié)的主動齒輪(84)和與所述絲桿0 的末端聯(lián)結(jié)的從動齒輪(8 ；所述傳動齒輪組(81)包括同軸的第一傳動齒輪(8 和第二傳動齒輪(83)，借助軸承(86)固定，所述第一傳動齒輪 (82)與主動齒輪嚙合(84)，所述第二傳動齒輪(8 與從動齒輪(8 嚙合；所述推桿固定座(90)借助中央通孔(91)套在推桿外，以限制該直線進給推桿 (21)隨旋轉(zhuǎn)的絲桿0 做旋轉(zhuǎn)運動，令所述推桿隨著旋轉(zhuǎn)的絲桿0 沿該絲桿02) 的軸線做直線移動，從而令推藥活塞(3 完成推藥過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵，其特征在于所述推桿的側(cè)壁加工有一軸向平面011)，所述推桿固定座(90)的中央通孔 (91)的橫截面形狀與推桿的橫截面形狀相同，即由一根圓心角大于180°的圓弧線與一根直線圍成，從而令套入所述推桿固定座(90)的中央通孔(91)的推桿不能做旋轉(zhuǎn)運動。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵，其特征在于所述直線進給推桿首端外壁設(shè)置有至少兩個凹槽012)，所述凹槽012)由一軸向凹槽和一沿柱面圓弧方向凹槽連通呈“L形”；所述裝藥筒(30)的推藥活塞(3 末端中央設(shè)置有軸向柱狀凹穴(321)，在該凹穴(321)內(nèi)面與所述凹槽(21 相應(yīng)位置設(shè)置有凸臺 (322)；借助所述凸臺(32 和所述凹槽(21 的軸向凹槽部分，所述推桿首端插入推藥活塞(32)的凹穴(321)內(nèi)，所述凸臺(322)旋入所述凹槽012)的沿柱面圓弧方向凹槽內(nèi)， 所述推桿與推藥活塞(3 聯(lián)結(jié)在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵，其特征在于還包括封蓋(51)，該封蓋(51)可拆卸的安裝在殼體(50)的側(cè)壁上，并且與裝藥筒 (30)的首端對應(yīng)，用于將裝藥筒封裝在殼體(50)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵，其特征在于所述直流伺服電動機(10)末端設(shè)置有用于檢測該直流伺服電機(10)的旋轉(zhuǎn)角度的磁編碼器(11)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵，其特征在于所述控制模塊GO)設(shè)置有微處理器Gl)和接口 G2)，所述微處理器0 用于收集和處理數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果輸出控制信號；所述接口 G2)與直流伺服電動機(10)電連接，用于傳輸對直流伺服電機(10)的控制信號。
全文摘要
本發(fā)明提出一種能夠自動檢測裝藥量的胰島素泵以及一種自動檢測裝藥量的方法。所述胰島素泵，包括殼體、控制模塊、直流伺服電動機、被該直流伺服電動機驅(qū)動的給藥傳動組件和用于盛裝藥劑的裝藥筒。所述給藥傳動組件包括絲桿和推桿，用于將所述直流伺服電動機的輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為所述推桿的軸向力矩。尤其是，在所述殼體內(nèi)設(shè)置一位置開關(guān)，用于偵測隨所述推桿進入殼體的所述裝藥筒是否到達(dá)設(shè)定位置。本發(fā)明實現(xiàn)了對裝藥筒的初裝藥劑量的自動檢測，避免了現(xiàn)有技術(shù)目測初裝藥劑量造成的誤差，提高了數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確度，確保了所述胰島素泵對正常胰腺分泌規(guī)律的模擬效果。
文檔編號A61M5/145GK102233148SQ20101016631
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者王永祿, 王超, 鐘偉鵬 申請人:深圳市利泰爾科技有限公司