[发明专利]重力输液泵

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是一种通过称量药液重量获取输液速率、求解输液误差并及时做出修正的高精度重力输液泵。

背景技术

现有蠕动式输液泵通过挤压输液管驱动药液注入血管，完成输液任务。输液过程的流速（ml/h）精度关系到治疗效果乃至生命安全。由于输液管 (多为PVC材料)弹性、环境温度、使用时长和外形尺寸不同，同一台输液泵使用不同厂家或不同批次输液器的流速精度不同，同样的输液泵和输液器，不同环境温度和使用时长条件下的流速精度也不同，因此现有输液泵的流速误差较大，远远超过5％的技术要求，严重影响治疗效果乃至患者生命安全，为此提出一种重力输液泵技术方案。重力输液泵以单片机控制为基础，通过实时测量药液重量间接获得实时流速并计算流速偏差，在步进电机驱动下依靠螺母丝杠机构运动改变输液管截面大小，进行流速控制，保证输液精度。

发明内容

本发明针对现有输液泵受管路弹性、外形尺寸和环境温度及使用时长影响、流速精度不高的问题，提出一种重力输液泵，可以避免上述因素影响，保证输液流速精度。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种重力输液泵，包括主机和探控器；所述主机包括主移动电源、具有悬挂功能的外壳、称重传感器、主控制电路板、液晶显示屏、主蓝牙模块和按键；所述探控器包括探控盒、从移动电源、从控制电路板、气泡探测器、流速控制器、从蓝牙模块、电机零位开关及泵门开关；所述主移动电源、称重传感器、主控制电路板、液晶显示屏、主蓝牙模块和按键均安装于外壳内；所述从移动电源、从控制电路板、气泡探测器、流速控制器、从蓝牙模块及泵门开关均安装于探控盒内。主机和探控器通过蓝牙技术相连。主机采用可悬挂平板结构，相关组件固定于可悬挂外壳内，壳内采用三明治结构，前面一层为主控制电路板（含主蓝牙模块）和液晶显示屏，中间一层为称重传感器，后面一层为移动电源。称重传感器居中，控制电路板靠右，称重传感器下端固连可悬挂输液袋或药瓶的挂钩，左边空间作为升级备用。探控盒采用带凹槽和泵门的方形壳体，从上至下分别安装气泡探测器、从控制电路板（含从蓝牙模块）、从移动电源、流速控制器和电机零位开关及泵门开关。主机与探控器可以通过蓝牙技术连接，还可通过导线相连，其余各组件导线相连。

所述主机和探控器主要采用有线连接方式。

所述外壳为带提手的平板形状，分为前后两块，前面一块中央位置开有与液晶显示屏配套的窗口，右边位置开有与按键匹配的若干个小孔，下面开有放置挂钩的圆孔，里边设有固定组件的定位螺钉孔。

所述称重传感器为S形或一字形，两根输入线（电源），两根输出线（信号），量程0～5kg。

所述气泡探测器为超声传感器，U形结构，一端发射超声，另一端接收超声，适用于直径3～6mm的输液管，驱动频率2～3MHz，探测灵敏度优于10ul。

所述主控制电路板包括放大器、内部自带A/D的单片机及蜂鸣器，所述按键和主蓝牙模块安装于主控制电路板上；主控制电路板可以实时测量药液重量，计算流速偏差，控制输液进程，显示剩余时间、已输液量、报警原因、运行状态和电池电量等。所述从控制电路板包括气泡探测驱动电路、内部自带A/D的单片机、步进电机驱动电路及电机零位开关，所述从蓝牙模块、电机零位开关及泵门开关与从控制电路板相连。从控制电路板可以实时检测管路气泡，控制步进电机运动，探测泵门和电机零位位置，感知阻塞报警，判断外部干扰性质（拉拽，折弯，摆动等），向主机发送状态数据等。

所述液晶显示屏自带驱动，可以显示5行，工作电压5V，矩阵规模320×256以上，上面两行显示流速，下面一行显示报警原因及电量信息，中间两行显示剩余时间和已输液量，右边靠近按键一列显示运行状态。

所述流速控制器由步进电机和螺母丝杠机构组成，步进电机可正反旋转，扭矩不大于0.10Nm，丝杠长度大于7mm；步进电机零位为流速最大位置；螺母套内螺纹长度大于6mm，螺母套滑动安装于探控盒内，螺母只能直线运动不能转动，轴线垂直或平行泵门。

所述主蓝牙模块和从蓝牙模块原理结构相同，内部软件设置和功能作用不同；主蓝牙模块最大传输距离20米，串口数据格式，可控制多个从蓝牙模块。

所述从蓝牙模块通过流速控制器调低输液流速，使之自动具有静脉开放功能（KVO）。

所述重力输液泵通过按键锁定输液流速，防止他人修改流速数值，引发医疗事故。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：