本實用新型屬于醫(yī)療器械領域，涉及一種高壓注射器。

背景技術：

為了提高造影的效果，通常需要使用高壓注射器將造影劑注射到人體組織或器官中。高壓注射器是一種用于造影檢查時進行造影劑注射的注射器，通過按照設定的程序注射造影劑以增強組織對比度，提高病變分辨率及診斷的準確性。一般，高壓注射器的動力裝置采用直流電機、步進電機或伺服電機，而采用上述動力裝置的高壓注射器，由于動力裝置含有磁性材質，將會限制應用于磁共振造影檢查。因此，目前磁共振造影檢查用的高壓注射器一般采用的是液壓裝置進行驅動，具體通過油泵直接將液壓油傳輸到伺服比例閥，通過伺服比例閥來調節(jié)管路中的油量與油壓，但其存在流速和流量難以精確控制，從而無法實現超低流量輸出，也無法實現注射的精準控制，并且需要經常更換液壓油，致使其不易于維護保養(yǎng)，使用成本高。

技術實現要素：

本實用新型要解決的主要技術問題是，提供一種高壓注射器，解決現有高壓注射器因為含有磁性材質不能應用于磁共振造影檢查，或因為采用液壓裝置存在流速和流量難以精確控制，導致無法實現超低流量輸出，也無法實現注射的精準控制，并且需要經常更換液壓油，致使不易于維護、成本高的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種高壓注射器，包括：注射臂機架、注射臂以及控制器；所述注射臂固定在所述注射臂機架上，其包括電機安裝板、夾頭固定板、超聲電機、聯(lián)軸器、滾珠絲桿、推桿及夾頭，所述超聲電機固定在所述電機安裝板上，所述聯(lián)軸器的一端通過所述電機安裝板上的通孔與所述電機連接，另一端與所述滾珠絲桿的一端連接，所述滾珠絲桿的另一端與所述推桿套接；所述夾頭固定在所述夾頭固定板上，所述推桿的一端通過所述夾頭固定板上的通孔穿過所述夾頭，伸入安裝在所述夾頭上的針筒內，與針筒內的活塞相配合；

所述控制器包括機箱、設置于所述機箱內的中央控制器和電機驅動器；所述中央控制器向所述電機驅動器發(fā)送控制指令，所述電機驅動器根據所述控制指令控制所述電機轉動進而通過所述聯(lián)軸器帶動所述滾珠絲桿轉動，進而帶動所述推桿向前或向后移動完成吸藥、排氣、試注射和注射。

在本實用新型的一種實施例中，所述注射臂包含兩套超聲電機、聯(lián)軸器、滾珠絲桿、推桿及夾頭。

在本實用新型的一種實施例中，所述控制器還包括設置于所述機箱內，用于將所述電機驅動器進行屏蔽的電機驅動器屏蔽罩。

在本實用新型的一種實施例中，還包括磁環(huán)陣列，所述磁環(huán)陣列包含至少一個磁環(huán)，設置在所述電機驅動器屏蔽罩上。

在本實用新型的一種實施例中，所述注射臂還包括導向軸和導向滑塊，所述導向軸兩端分別固定在所述電機安裝板、夾頭固定板上且與所述滾珠絲桿平行，所述導向滑塊穿過所述導向軸且可沿著該導向軸來回滑動，所述導向滑塊的下端與所述推桿后端固定連接。

在本實用新型的一種實施例中，還包括限位開關和開關觸發(fā)片，所述限位開關包括靠近所述夾頭固定板設置的前限位開關和靠近所述電機安裝板設置的后限位開關，所述開關觸發(fā)片設置在所述導向滑塊上，所述導向滑塊向前移動和向后移動過程中，所述開關觸發(fā)片分別與所述前限位開關和后限位開關配合，觸發(fā)所述前限位開關和后限位開關產生位置檢測信號并傳遞給所述中央控制器。

在本實用新型的一種實施例中，所述限位開關為光電限位開關，所述開關觸發(fā)片為光遮擋片。

在本實用新型的一種實施例中，所述注射臂還包括人機交互控制面板，其與所述中央控制器連接，用于將操作人員下發(fā)的指令發(fā)給所述中央控制器。

在本實用新型的一種實施例中，還包括控制臺，所述控制臺作為人機交互界面，其與所述中央控制器連接，用于將操作人員設置的信息發(fā)給所述中央控制器，以及對來自所述中央控制器的系統(tǒng)信息進行顯示。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型提供的高壓注射器包括注射臂機架、注射臂以及控制器；注射臂固定在所述注射臂機架上，其包括電機安裝板、夾頭固定板、超聲電機、聯(lián)軸器、滾珠絲桿、推桿及夾頭，推桿與安裝在夾頭上的針筒內的活塞配合；控制器包括機箱、設置于機箱內的中央控制器和電機驅動器；中央控制器向電機驅動器發(fā)送控制指令，電機驅動器根據控制指令控制超聲電機轉動進而通過聯(lián)軸器帶動滾珠絲桿轉動，進而帶動推桿向前或向后移動完成吸藥、排氣、試注射和注射。本實用新型通過在注射臂上設置超聲電機并通過在控制器上設置電機驅動器及控制器，既能應用于磁共振造影檢查，提升控制的精準性，又能避免使用液壓裝置存在的流速和流量難以精確控制，導致無法實現超低流量輸出，也無法實現注射的精準控制，并且需要經常更換液壓油，致使不易于維護、成本高的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的高壓注射器結構示意圖一；

圖2為本實用新型實施例提供的高壓注射器結構示意圖二；

圖3為本實用新型實施例提供的注射臂結構示意圖一；

圖4為本實用新型實施例提供的注射臂結構示意圖二；

圖5為本實用新型實施例提供的控制器結構示意圖一；

圖6為本實用新型實施例提供的控制器結構示意圖二。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

本實用新型提供的上述控制方法和裝置適用于各種類型的高壓注射器。本實施例以通過電機控制推桿前后移動的高壓注射器為例進行說明。

請參見圖1所示，本實施例提供的高壓注射器包括：注射臂機架3、注射臂30以及控制器2；注射臂30固定在注射臂機架3上，注射臂30通過注射臂電纜5與控制器2連接。其中控制器2和注射臂機架3放置在檢查室內，例如CT室或者磁共振室。

注射臂機架3包括五爪底座34，下直管33、配重鐵36以及上彎管31；下直管33的下端穿過五爪底座34與配重鐵36連接，下直管33的上端與上彎管31連接。注射臂30與上彎管31固定連接。五爪底座34上安裝有腳輪35，以便于機架靈活移動，從而便于調整注射臂30的位置。其中3個腳輪35上可設置剎車，另外2個腳輪35則不帶剎車；配置的配重鐵36用于穩(wěn)定注射臂機架3的重心，便于注射臂機架3穩(wěn)定移動。

請參見圖2所示，本實施例中提供的高壓注射器還包括控制臺1，該控制臺1與控制器2連接，該控制臺1具體可通過光纖4或普通網線與控制器2連接?？刂婆_1放置在操作室內，將高壓注射器的系統(tǒng)信息反饋給控制臺1，控制臺1可對其進行顯示。同時控制臺1作為人機交互界面可以發(fā)出控制指令，通過光纖4或普通網線傳遞給控制器2。

請參見圖3和圖4所示，本實施例提供的注射臂30包括：電機安裝板304、夾頭固定板310、超聲電機301、聯(lián)軸器311、滾珠絲桿313、推桿317及夾頭316，超聲電機301固定在電機安裝板304上，聯(lián)軸器311的一端與超聲電機301連接，另一端與滾珠絲桿313的一端連接，滾珠絲桿313的另一端與推桿317套接；夾頭316固定在夾頭固定板310上，推桿317的一端通過夾頭固定板310上的通孔穿過夾頭316，與安裝在夾頭316上的針筒內的活塞配合。

具體的，注射臂30還包括電機支撐柱302、轉動頭303、連接板306、導向軸309、夾頭固定板310、聯(lián)軸器311、軸承312、滾珠絲桿313、滑動套314、油封315、導向滑塊318、軸承壓板319、轉動板320組成。

其中夾頭316、滑動套314、油封315固定安裝到夾頭固定板310上；滾珠絲桿313和軸承312安裝到電機固定板304上，并使用軸承壓板319固定?。粚蜉S309穿過導向滑塊318后安裝在夾頭固定板310和電機安裝板304的通孔位內，且與推桿317平行。導向滑塊318的下端與推桿317后端連接。將限位開關308(包括前限位開關和后限位開關，前限位開關靠近夾頭固定板設置，后限位開關靠近電機安裝板設置)安裝到限位開關安裝板307上，將轉動頭303與轉動板320安裝到一起，然后將連接板306、轉動板320、限位開關安裝板307安裝到夾頭固定板310和電機安裝板304上；再將推桿317從夾頭固定板310上穿入，與滾珠絲桿313、導向滑塊318、開關觸發(fā)片305安裝在一起；進一步將聯(lián)軸器311與滾珠絲桿313進行裝配，進一步將超聲電機301安裝到聯(lián)軸器311和電機支撐柱302上，這樣整個傳動機構就裝配完成了。導向滑塊318沿著導向軸309前后移動過程中，開關觸發(fā)片305分別與前限位開關和后限位開關配合，觸發(fā)前限位開關和后限位開關產生位置檢測信號并傳遞給控制器中的中央控制器。本實施例中的限位開關308可為光控限位開關，此時的開關觸發(fā)片為光遮擋片即可；本實施例中的限位開關308也可為行程開關，此時的開關觸發(fā)片為開關壓縮片即可。

本實施例中的注射臂30上可以設置單針筒，也可以設置多針筒。圖3-4所述注射臂包含兩套超聲電機301、聯(lián)軸器311、滾珠絲桿313、推桿317及夾頭316。

本實施例中的注射臂30還包括人機交互控制面板，其與控制器2的中央控制器連接，用于將操作人員下發(fā)的指令發(fā)給中央控制器。用戶可以通過該人機交互控制面板下發(fā)控制指令并發(fā)給控制器2。

請參圖5和圖6所示，控制器2包括機箱，機箱上設有內部電源電池盒20、電池盒壓板21、驅動器屏蔽罩22、機箱連接板23、中央控制器屏蔽罩24、電源指示燈板25、電源開關26、變壓器27、電源插座28、保險絲座29組成。

具體的，驅動器屏蔽罩22內包括電機驅動器222、濾波電路板223；還包括設置在驅動器屏蔽罩22上的磁環(huán)矩陣221(包括至少一個磁環(huán))，該磁環(huán)矩陣221有減小系統(tǒng)向環(huán)境輻射電磁能量的作用。電機驅動器222是注射臂30上超聲電機301的驅動裝置；濾波電路板223具有衰減從電機驅動器222發(fā)射出的超聲電機驅動控制信號中的共模干擾信號的作用。具體的中央控制器屏蔽罩24內包括散熱鋁塊241、導熱硅膠242、中央控制器243；散熱鋁塊241和導熱硅膠242結合到中央控制器243的整流橋堆上，具有快速散熱的作用；中央控制器243是整個系統(tǒng)的核心。

控制器2的工作原理如下：

控制器2通過光纖4將系統(tǒng)信息傳送到控制臺1，同時從控制臺1獲取系統(tǒng)配置及用戶操作指令，這些信息全傳送到中央控制器243進行處理。控制器2通過注射臂電纜5獲取注射臂30上的按鍵信息和限位開關308的狀態(tài)信息，這些信息反饋給中央控制器243進行處理。

中央控制器243通過獲取的控制臺1信息和注射臂30信息，進行處理后，將相關的信息實時傳遞到控制臺1顯示。同時根據處理結果，中央控制器243將發(fā)送驅動器控制信號給電機驅動器222，電機驅動器222會處理中央控制器發(fā)送的指令，然后將處理結果反饋給中央控制器243，或發(fā)送電機驅動信號通過注射臂電纜5傳遞給超聲電機301，控制超聲電機301帶動相關傳動機構運行。同時超聲電機301的編碼器會將其實時的編碼器信息通過注射臂電纜5反饋給電機驅動器222，電機驅動器222根據反饋的編碼器信息調節(jié)電機驅動信號，同時將編碼器信息轉發(fā)給中央控制器243，中央控制器243根據反饋的編碼器信息及其它控制信息進行處理，調節(jié)超聲電機301的運行狀態(tài)，同時將相關的推桿317的位置信息實時通過光纖4發(fā)送給控制臺1。

注射臂30的工作原理如下：

當超聲電機301接收到從注射臂電纜5傳送過來的驅動信號后，超聲電機301將受驅動信號控制，并進行運轉，通過聯(lián)軸器311帶動滾珠絲桿313轉動，進而帶動推桿317向前或向后移動完成，包括吸藥、排氣、試注射和注射的過程。具體的，超聲電機301通過電機支撐柱302固定在電機安裝板304上，超聲電機301轉動時，會帶動與之相連接的聯(lián)軸器311轉動，聯(lián)軸器311將帶動與之相連的滾珠絲桿313轉動，滾珠絲桿313、推桿317、導向滑塊318、開關觸發(fā)片305是裝配在一起的，因此滾珠絲桿313轉動時會帶動推桿317、導向滑塊318、開關觸發(fā)片305一起向前(注射或排氣)或者向后運動(吸藥)；推桿317應用時與安裝在夾頭316上的針筒內的活塞進行配合連接，當推桿317運動時，將帶動針筒內的活塞一起運行，這樣就實現了吸藥、排氣及注射的過程。

當推桿317運動時，由于其與導向滑塊318裝配在一起，導向軸309穿過了導向滑塊318，因此推桿317及導向滑塊318將沿著導向軸309運動，使推桿317在運行過程中不會出現其它方向的擺動。

超聲電機301運行時，其一體的編碼器也將讀取超聲電機運行速度和方向信息，編碼器信息將通過注射臂電纜5反饋給控制器2進行處理。

當開關觸發(fā)片305隨著推桿317運行到限位開關308處時，限位開關308的狀態(tài)變化信息會通過注射臂電纜5被控制器2檢測到，因此通過判斷限位開關308的狀態(tài)信息可以起到限定推桿317運動范圍和進行零點校準的作用，達到保護設備準確、安全工作的目的。

油封315的作用是防止藥液通過夾頭316與推桿317之間的間隙滲漏到注射臂30內部，污染輻射注射臂30內部機構。

轉動頭303裝配到上彎管31上，轉動頭303與轉動板320裝配在一起，轉動板320連接了夾頭固定板310和電機安裝板304，可以使整個注射臂30與水平面成-60°到+120°的范圍內轉動。

基于本實施例提供的高壓注射器，其控制過程如下：

在注射臂30上安裝好針筒；

發(fā)送快速排氣指令給中央控制器243，中央控制器243發(fā)送相應的控制信號給電機驅動器222，電機驅動器222控制超聲電機301以預設速率轉動完成快速排空氣；

發(fā)送吸藥指令給中央控制器243，中央控制器243發(fā)送相應的控制信號給電機驅動器222，電機驅動器222控制超聲電機301以預設速率轉動完成吸藥；

發(fā)送慢速排氣指令給中央控制器243，中央控制器243發(fā)送相應的控制信號給電機驅動器222，電機驅動器222控制超聲電機301以預設速率轉動完成慢速排空氣；

發(fā)送試注射指令給中央控制器243，中央控制器243發(fā)送相應的控制信號給電機驅動器222，電機驅動器222控制超聲電機301以預設速率轉動完成試注射，在向被注射對象注入第一預設劑量的注射液后停止；

在判斷未發(fā)生皮下滲漏后，發(fā)送注射指令給中央控制器243，中央控制器243發(fā)送相應的控制信號給電機驅動器222，電機驅動器222控制超聲電機301以預設速率轉動完成預設劑量的注射；

當中央控制器243在注射過程中檢測到系統(tǒng)告警信息時，中央控制器243發(fā)送相應的停止控制信號給電機驅動器222以控制超聲電機301停止轉動，從而停止注射。

以上內容是結合具體的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。