多參數監測閉環控制注射泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多參數監測閉環控制注射泵，包括生理參數監測模塊和注射泵部分，注射泵部分包括微控制器、步進電機控制單元、步進電機、機械推進裝置和人機交互單元，生理參數監測模塊包括肌松監測模塊、雙頻譜指數監測模塊、聽覺誘發電位監測模塊、脈搏血氧飽和度監測模塊、呼氣末二氧化碳分壓監測模塊、心電圖監測模塊和動靜脈血壓監測模塊中的一種或幾種，生理參數監測模塊與注射泵部分之間通過通信接口實現可插拔連接。本實用新型實現了各種監護儀與注射泵的結合，有效的防止了因為醫生主觀判斷和個體差異而帶來的醫療風險，有助于臨床節約用藥，科學用藥。
【專利說明】多參數監測閉環控制注射泵
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自動注射給藥設備，具體涉及一種多參數監測閉環控制注射栗。
【背景技術】
[0002]在臨床中對病人肌松、雙頻譜指數、聽覺誘發電位、脈搏血氧飽和度、呼氣末二氧化碳分壓、心電圖和動靜脈血壓生理指標的監測是通過各種獨立的監護儀實現。麻醉師根據個人的長期經驗對患者各項生理指標狀況作出判斷，并給病人注射藥物。準確性因主觀因素的影響和個體差異而受到限制，缺乏客觀的給藥標準。存在給藥過量，藥物浪費和病人醫療費用過高的問題。
[0003]目前，市場上已有一種閉環肌松注射系統，該閉環肌松注射系統是將肌松監測模塊集成在注射泵內部，肌松參數監測利用了壓電傳感器。中國實用新型專利201020152817.8即介紹了這種閉環肌松注射裝置的結構和使用方法。該裝置只能經行肌松參數監測與閉環，結構單一，不能選擇對雙頻譜指數、聽覺誘發電位、脈搏血氧飽和度、呼氣末二氧化碳分壓、心電圖和動靜脈血壓生理指標的監測并實現閉環控制，因此，其閉環控制算法簡單，只是進行簡單的開關控制，以恒定的速度給藥，導致裝置存在盲目給藥的隱患，具有一定的醫療風險。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于針對現有技術的缺陷，提供一種智能化的多參數監測與自動藥物注射的閉環注射泵，通過不同生理指標的監測實現閉環自動藥物輸注，提高醫療安全性。
[0005]本實用新型的技術方案如下:一種多參數監測閉環控制注射泵，包括生理參數監測模塊和注射泵部分；
[0006]所述的注射泵部分包括微控制器、步進電機控制單元、步進電機、機械推進裝置和人機交互單元，所述的步進電機與機械推進裝置相連接，機械推進裝置與注射器相連接；
[0007]其中，所述的生理參數監測模塊包括肌松監測模塊、雙頻譜指數監測模塊、聽覺誘發電位監測模塊、脈搏血氧飽和度監測模塊、呼氣末二氧化碳分壓監測模塊、心電圖監測模塊和動靜脈血壓監測模塊中的一種或幾種，生理參數監測模塊與注射泵部分之間通過通信接口實現可插拔連接；
[0008]所述的肌松監測模塊為基于加速度傳感器的肌松監測模塊，包括與控制器相連接的高壓產生電路、恒流控制電路，刺激電極與高壓產生電路相連接，加速度傳感器和溫度傳感器通過信號運算電路和AD轉換電路與控制器相連接。
[0009]進一步，如上所述的多參數監測閉環控制注射泵，其中，所述的人機交互單元包括液晶顯示屏、觸摸屏、編碼器和按鍵。
[0010]進一步，如上所述的多參數監測閉環控制注射泵，其中，所述的加速度傳感器為電容式加速度傳感器。
[0011]進一步，如上所述的多參數監測閉環控制注射泵，其中，所述的肌松監測模塊的高壓產生電路產生的電壓小于或等于400V。
[0012]進一步，如上所述的多參數監測閉環控制注射泵，其中，所述的肌松監測模塊的恒流控制電路輸出脈沖的電流值為0-80mA。
[0013]進一步，如上所述的多參數監測閉環控制注射泵，其中，所述的肌松監測模塊的刺激電極輸出負載阻抗在500-5000歐姆之間。
[0014]本實用新型的有益效果如下:本實用新型實現了各種監護儀與注射泵的結合，可代替各種大型的監護儀進行病人肌松、雙頻譜指數、聽覺誘發電位、脈搏血氧飽和度、呼氣末二氧化碳分壓、心電圖和動靜脈血壓生理指標進行客觀監測，閉環控制可減輕醫務工作人員的勞動強度。本實用新型有效的防止了因為醫生主觀判斷和個體差異而帶來的醫療風險，有助于臨床節約用藥，科學用藥。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為多參數監測閉環控制注射泵系統構成框圖；
[0016]圖2為注射泵與肌松監測模塊連接的結構原理框圖；
[0017]圖3為注射泵閉環控制方式示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。
[0019]如圖1所示，本實用新型所提供的多參數監測閉環控制注射泵主要由生理參數監測模塊和注射泵部分構成。生理參數監測模塊是多參數監測閉環控制注射泵的外掛模塊，根據不同需要可以選配模塊，其可以是肌松監測模塊、雙頻譜指數監測模塊、聽覺誘發電位監測模塊、脈搏血氧飽和度監測模塊、呼氣末二氧化碳分壓監測模塊、心電圖監測模塊和動靜脈血壓監測模塊的一種或幾種。生理參數監測模塊與注射泵部分之間通過通信接口實現可插拔連接，不同的生理參數監測模塊都可以與注射泵構成閉環注射系統。
[0020]肌松監測模塊與注射泵構成的系統結構如圖2所示，包括微控制器、高壓產生電路、恒流控制電路、刺激電極、加速度傳感器和溫度傳感器、信號運算電路、AD轉換電路、按鍵輸入、彩屏顯示、步進電機控制部分、機械推進裝置和通信接口。
[0021]其中，高壓產生電路、恒流控制電路、刺激電極、加速度傳感器和溫度傳感器、信號運算電路、AD轉換電路和控制器共同構成了肌松監測部分。其工作原理為:高壓產生電路和恒流控制電路是穩定脈沖刺激的核心，控制器產生PWM (脈寬調制)，通過驅動器與升壓變壓器產生0-400V的高壓。同時控制器的DAC輸出的電壓信號控制恒流控制電路產生恒定的電流脈沖，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測部位人體溫度，信號輸入到信號運算電路經行2階低通濾波與差分運算放大后輸入到AD轉換電路，AD轉換結果輸入到控制器處理與運算。肌松監測模塊是利用TOF (四成串刺激)刺激得到肌松監測指標。加速度傳感器采集得到的信號運算為肌松監測指標TOF (四成串刺激)值與Tl百分比，并通過串口通訊將運算結果傳輸的注射泵。其中TOF (四成串刺激)值的計算公式為:[0022]TOF=(第四個刺激產生的反應振幅/第一個刺激產生的反應振幅)X 100%
[0023]Tl百分比的計算公式為:
[0024]Tl=(第一個刺激產生的反應振幅/校準值)X 100%
[0025]其中加速度傳感器監測肌張力是利用牛頓第二定律F=ma，當質量一定時，加速度與力成正比。將監測到的加速度轉換為電信號實現對肌張力的定量監測。
[0026]注射泵構成:如圖2所示，注射泵部分包括微控制器，步進電機控制單元，機械推進裝置，通信接口，步進電機和人機交互單元。人機交互單元包括7寸液晶顯示屏、觸摸屏、編碼器和按鍵。其中通信接口實現注射泵微控制器與生理參數模塊之間的連接和通信。不同的生理參數監測模塊采用統一的主機詢問，從機應答的通訊協議，協議格式如表1所示，協議根據不同的監測模塊有不同的命令。
[0027]表1
[0028]
【權利要求】
1.一種多參數監測閉環控制注射泵，包括生理參數監測模塊和注射泵部分； 所述的注射泵部分包括微控制器、步進電機控制單元、步進電機、機械推進裝置和人機交互單元，所述的步進電機與機械推進裝置相連接，機械推進裝置與注射器相連接； 其特征在于:所述的生理參數監測模塊包括肌松監測模塊、雙頻譜指數監測模塊、聽覺誘發電位監測模塊、脈搏血氧飽和度監測模塊、呼氣末二氧化碳分壓監測模塊、心電圖監測模塊和動靜脈血壓監測模塊中的一種或幾種，生理參數監測模塊與注射泵部分之間通過通信接口實現可插拔連接； 所述的肌松監測模塊為基于加速度傳感器的肌松監測模塊，包括與控制器相連接的高壓產生電路、恒流控制電路，刺激電極與高壓產生電路相連接，加速度傳感器和溫度傳感器通過信號運算電路和AD轉換電路與控制器相連接。
2.如權利要求1所述的多參數監測閉環控制注射泵，其特征在于:所述的人機交互單元包括液晶顯示屏、觸摸屏、編碼器和按鍵。
3.如權利要求1或2所述的多參數監測閉環控制注射泵，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.如權利要求3所述的多參數監測閉環控制注射泵，其特征在于:所述的肌松監測模塊的高壓產生電路產生的電壓小于或等于400V。
5.如權利要求3所述的多參數監測閉環控制注射泵，其特征在于:所述的肌松監測模塊的恒流控制電路輸出脈沖的電流值為0-80mA。
6.如權利要求3所述的多參數監測閉環控制注射泵，其特征在于:所述的肌松監測模塊的刺激電極輸出負載阻抗在500-5000歐姆之間。
【文檔編號】A61M5/142GK203736613SQ201420041283
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月22日 優先權日:2014年1月22日
【發明者】李麗華 申請人:北京思路高醫療科技有限公司