多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵，包括生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊和注射泵部分，注射泵部分包括微控制器、步進(jìn)電機(jī)控制單元、步進(jìn)電機(jī)、機(jī)械推進(jìn)裝置和人機(jī)交互單元，生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊包括肌松監(jiān)測(cè)模塊、雙頻譜指數(shù)監(jiān)測(cè)模塊、聽覺誘發(fā)電位監(jiān)測(cè)模塊、脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)模塊、呼氣末二氧化碳分壓監(jiān)測(cè)模塊、心電圖監(jiān)測(cè)模塊和動(dòng)靜脈血壓監(jiān)測(cè)模塊中的一種或幾種，生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊與注射泵部分之間通過通信接口實(shí)現(xiàn)可插拔連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了各種監(jiān)護(hù)儀與注射泵的結(jié)合，有效的防止了因?yàn)獒t(yī)生主觀判斷和個(gè)體差異而帶來(lái)的醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)，有助于臨床節(jié)約用藥，科學(xué)用藥。
【專利說明】多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)注射給藥設(shè)備，具體涉及一種多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射栗。
【背景技術(shù)】
[0002]在臨床中對(duì)病人肌松、雙頻譜指數(shù)、聽覺誘發(fā)電位、脈搏血氧飽和度、呼氣末二氧化碳分壓、心電圖和動(dòng)靜脈血壓生理指標(biāo)的監(jiān)測(cè)是通過各種獨(dú)立的監(jiān)護(hù)儀實(shí)現(xiàn)。麻醉師根據(jù)個(gè)人的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)對(duì)患者各項(xiàng)生理指標(biāo)狀況作出判斷，并給病人注射藥物。準(zhǔn)確性因主觀因素的影響和個(gè)體差異而受到限制，缺乏客觀的給藥標(biāo)準(zhǔn)。存在給藥過量，藥物浪費(fèi)和病人醫(yī)療費(fèi)用過高的問題。
[0003]目前，市場(chǎng)上已有一種閉環(huán)肌松注射系統(tǒng)，該閉環(huán)肌松注射系統(tǒng)是將肌松監(jiān)測(cè)模塊集成在注射泵內(nèi)部，肌松參數(shù)監(jiān)測(cè)利用了壓電傳感器。中國(guó)實(shí)用新型專利201020152817.8即介紹了這種閉環(huán)肌松注射裝置的結(jié)構(gòu)和使用方法。該裝置只能經(jīng)行肌松參數(shù)監(jiān)測(cè)與閉環(huán)，結(jié)構(gòu)單一，不能選擇對(duì)雙頻譜指數(shù)、聽覺誘發(fā)電位、脈搏血氧飽和度、呼氣末二氧化碳分壓、心電圖和動(dòng)靜脈血壓生理指標(biāo)的監(jiān)測(cè)并實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，因此，其閉環(huán)控制算法簡(jiǎn)單，只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的開關(guān)控制，以恒定的速度給藥，導(dǎo)致裝置存在盲目給藥的隱患，具有一定的醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種智能化的多參數(shù)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)藥物注射的閉環(huán)注射泵，通過不同生理指標(biāo)的監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)藥物輸注，提高醫(yī)療安全性。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵，包括生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊和注射泵部分；
[0006]所述的注射泵部分包括微控制器、步進(jìn)電機(jī)控制單元、步進(jìn)電機(jī)、機(jī)械推進(jìn)裝置和人機(jī)交互單元，所述的步進(jìn)電機(jī)與機(jī)械推進(jìn)裝置相連接，機(jī)械推進(jìn)裝置與注射器相連接；
[0007]其中，所述的生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊包括肌松監(jiān)測(cè)模塊、雙頻譜指數(shù)監(jiān)測(cè)模塊、聽覺誘發(fā)電位監(jiān)測(cè)模塊、脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)模塊、呼氣末二氧化碳分壓監(jiān)測(cè)模塊、心電圖監(jiān)測(cè)模塊和動(dòng)靜脈血壓監(jiān)測(cè)模塊中的一種或幾種，生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊與注射泵部分之間通過通信接口實(shí)現(xiàn)可插拔連接；
[0008]所述的肌松監(jiān)測(cè)模塊為基于加速度傳感器的肌松監(jiān)測(cè)模塊，包括與控制器相連接的高壓產(chǎn)生電路、恒流控制電路，刺激電極與高壓產(chǎn)生電路相連接，加速度傳感器和溫度傳感器通過信號(hào)運(yùn)算電路和AD轉(zhuǎn)換電路與控制器相連接。
[0009]進(jìn)一步，如上所述的多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵，其中，所述的人機(jī)交互單元包括液晶顯示屏、觸摸屏、編碼器和按鍵。
[0010]進(jìn)一步，如上所述的多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵，其中，所述的加速度傳感器為電容式加速度傳感器。
[0011]進(jìn)一步，如上所述的多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵，其中，所述的肌松監(jiān)測(cè)模塊的高壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電壓小于或等于400V。
[0012]進(jìn)一步，如上所述的多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵，其中，所述的肌松監(jiān)測(cè)模塊的恒流控制電路輸出脈沖的電流值為0-80mA。
[0013]進(jìn)一步，如上所述的多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵，其中，所述的肌松監(jiān)測(cè)模塊的刺激電極輸出負(fù)載阻抗在500-5000歐姆之間。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果如下:本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了各種監(jiān)護(hù)儀與注射泵的結(jié)合，可代替各種大型的監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行病人肌松、雙頻譜指數(shù)、聽覺誘發(fā)電位、脈搏血氧飽和度、呼氣末二氧化碳分壓、心電圖和動(dòng)靜脈血壓生理指標(biāo)進(jìn)行客觀監(jiān)測(cè)，閉環(huán)控制可減輕醫(yī)務(wù)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。本實(shí)用新型有效的防止了因?yàn)獒t(yī)生主觀判斷和個(gè)體差異而帶來(lái)的醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)，有助于臨床節(jié)約用藥，科學(xué)用藥。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵系統(tǒng)構(gòu)成框圖；
[0016]圖2為注射泵與肌松監(jiān)測(cè)模塊連接的結(jié)構(gòu)原理框圖；
[0017]圖3為注射泵閉環(huán)控制方式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵主要由生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊和注射泵部分構(gòu)成。生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊是多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵的外掛模塊，根據(jù)不同需要可以選配模塊，其可以是肌松監(jiān)測(cè)模塊、雙頻譜指數(shù)監(jiān)測(cè)模塊、聽覺誘發(fā)電位監(jiān)測(cè)模塊、脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)模塊、呼氣末二氧化碳分壓監(jiān)測(cè)模塊、心電圖監(jiān)測(cè)模塊和動(dòng)靜脈血壓監(jiān)測(cè)模塊的一種或幾種。生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊與注射泵部分之間通過通信接口實(shí)現(xiàn)可插拔連接，不同的生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊都可以與注射泵構(gòu)成閉環(huán)注射系統(tǒng)。
[0020]肌松監(jiān)測(cè)模塊與注射泵構(gòu)成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括微控制器、高壓產(chǎn)生電路、恒流控制電路、刺激電極、加速度傳感器和溫度傳感器、信號(hào)運(yùn)算電路、AD轉(zhuǎn)換電路、按鍵輸入、彩屏顯示、步進(jìn)電機(jī)控制部分、機(jī)械推進(jìn)裝置和通信接口。
[0021]其中，高壓產(chǎn)生電路、恒流控制電路、刺激電極、加速度傳感器和溫度傳感器、信號(hào)運(yùn)算電路、AD轉(zhuǎn)換電路和控制器共同構(gòu)成了肌松監(jiān)測(cè)部分。其工作原理為:高壓產(chǎn)生電路和恒流控制電路是穩(wěn)定脈沖刺激的核心，控制器產(chǎn)生PWM (脈寬調(diào)制)，通過驅(qū)動(dòng)器與升壓變壓器產(chǎn)生0-400V的高壓。同時(shí)控制器的DAC輸出的電壓信號(hào)控制恒流控制電路產(chǎn)生恒定的電流脈沖，電流值為0-80mA，并通過電極連接到病人。其適用于皮膚阻抗在500歐姆到5千歐姆之間。加速度傳感器、溫度傳感器采集病人肌張力與監(jiān)測(cè)部位人體溫度，信號(hào)輸入到信號(hào)運(yùn)算電路經(jīng)行2階低通濾波與差分運(yùn)算放大后輸入到AD轉(zhuǎn)換電路，AD轉(zhuǎn)換結(jié)果輸入到控制器處理與運(yùn)算。肌松監(jiān)測(cè)模塊是利用TOF (四成串刺激)刺激得到肌松監(jiān)測(cè)指標(biāo)。加速度傳感器采集得到的信號(hào)運(yùn)算為肌松監(jiān)測(cè)指標(biāo)TOF (四成串刺激)值與Tl百分比，并通過串口通訊將運(yùn)算結(jié)果傳輸?shù)淖⑸浔?。其中TOF (四成串刺激)值的計(jì)算公式為:[0022]TOF=(第四個(gè)刺激產(chǎn)生的反應(yīng)振幅/第一個(gè)刺激產(chǎn)生的反應(yīng)振幅)X 100%
[0023]Tl百分比的計(jì)算公式為:
[0024]Tl=(第一個(gè)刺激產(chǎn)生的反應(yīng)振幅/校準(zhǔn)值)X 100%
[0025]其中加速度傳感器監(jiān)測(cè)肌張力是利用牛頓第二定律F=ma，當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力成正比。將監(jiān)測(cè)到的加速度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)肌張力的定量監(jiān)測(cè)。
[0026]注射泵構(gòu)成:如圖2所示，注射泵部分包括微控制器，步進(jìn)電機(jī)控制單元，機(jī)械推進(jìn)裝置，通信接口，步進(jìn)電機(jī)和人機(jī)交互單元。人機(jī)交互單元包括7寸液晶顯示屏、觸摸屏、編碼器和按鍵。其中通信接口實(shí)現(xiàn)注射泵微控制器與生理參數(shù)模塊之間的連接和通信。不同的生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊采用統(tǒng)一的主機(jī)詢問，從機(jī)應(yīng)答的通訊協(xié)議，協(xié)議格式如表1所示，協(xié)議根據(jù)不同的監(jiān)測(cè)模塊有不同的命令。
[0027]表1
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵，包括生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊和注射泵部分； 所述的注射泵部分包括微控制器、步進(jìn)電機(jī)控制單元、步進(jìn)電機(jī)、機(jī)械推進(jìn)裝置和人機(jī)交互單元，所述的步進(jìn)電機(jī)與機(jī)械推進(jìn)裝置相連接，機(jī)械推進(jìn)裝置與注射器相連接； 其特征在于:所述的生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊包括肌松監(jiān)測(cè)模塊、雙頻譜指數(shù)監(jiān)測(cè)模塊、聽覺誘發(fā)電位監(jiān)測(cè)模塊、脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)模塊、呼氣末二氧化碳分壓監(jiān)測(cè)模塊、心電圖監(jiān)測(cè)模塊和動(dòng)靜脈血壓監(jiān)測(cè)模塊中的一種或幾種，生理參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊與注射泵部分之間通過通信接口實(shí)現(xiàn)可插拔連接； 所述的肌松監(jiān)測(cè)模塊為基于加速度傳感器的肌松監(jiān)測(cè)模塊，包括與控制器相連接的高壓產(chǎn)生電路、恒流控制電路，刺激電極與高壓產(chǎn)生電路相連接，加速度傳感器和溫度傳感器通過信號(hào)運(yùn)算電路和AD轉(zhuǎn)換電路與控制器相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵，其特征在于:所述的人機(jī)交互單元包括液晶顯示屏、觸摸屏、編碼器和按鍵。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵，其特征在于:所述的加速度傳感器為電容式加速度傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵，其特征在于:所述的肌松監(jiān)測(cè)模塊的高壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電壓小于或等于400V。
5.如權(quán)利要求3所述的多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵，其特征在于:所述的肌松監(jiān)測(cè)模塊的恒流控制電路輸出脈沖的電流值為0-80mA。
6.如權(quán)利要求3所述的多參數(shù)監(jiān)測(cè)閉環(huán)控制注射泵，其特征在于:所述的肌松監(jiān)測(cè)模塊的刺激電極輸出負(fù)載阻抗在500-5000歐姆之間。
【文檔編號(hào)】A61M5/142GK203736613SQ201420041283
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】李麗華 申請(qǐng)人:北京思路高醫(yī)療科技有限公司