微量输注泵安全系统的制作方法

本发明涉及一种医疗设备领域，具体为微量输注泵安全系统。

背景技术：

输液是医疗过程中至关重要的一个环节，也是医疗过程中非常普通和常见的治疗方式。在医疗技术飞速发展的今天，注射泵的使用越来越广泛。它以其少量液体和药物精确、恒量、恒速、持续泵入人体内的特点，成为ICU治疗中的常规设备。输注精度和药物残留是注射泵在医疗过程中很常见的问题。输注精度不够直接影响到泵的临床使用范围，甚至是产品的销售。药物残留不合理则很容易导致药物的浪费和患者的抱怨。因此输注精度和药物残留，以及产品对注射器的适应能力是衡量产品能否在市场上取得成功的几个关键技术指标。

如何有效地提高微量输注泵的使用安全一直是产品设计人员追求的目标。在输液泵和输液控制器的专用安全标准中对产品的安全指标进行了严格详细的定义。专用安全标准要求保护系统在单一故障状态出现时，保护系统能够及时停止输液且触发对用户显而易见的报警。现有微量输注泵的安全设计常见的是采用单芯片或者是采用双芯片的设计。单芯片设计的方案系统所有的报警控制全部由单一芯片来完成，缺乏对控制芯片本身的一个最基本的状态监控。现有的双芯片设计方案基本上都是一个作为主芯片，另外一个作为辅芯片，主辅芯片之间的通讯方式通常采用串口来实现，而且两者之间更多的局限于状态的监控，但是缺乏从系统供电，状态检测，驱动保护和报警触发等几个方面同时进行系统地安全设计。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可靠性高，符合目前法规标准安全要求的微量输注泵安全系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的。

微量输注泵安全系统，包括主芯片、安全芯片、逻辑或电路、系统电源、微系统备用电源、系统电源按键、扬声器、蜂鸣器、电机驱动电路、电机、逻辑与电路，其特征在于主芯片或安全芯片检测到系统电源按键按下的电信号后，主芯片或安全芯片发出电信号至电源控制的逻辑或电路，电源控制的逻辑或电路发出电信号驱动系统电源给主芯片、安全芯片、微系统备用电源上电，微系统备用电源保证安全芯片在系统电源异常断电的情况下，正常运行，安全芯片向主芯片发送心跳信号，然后主芯片向安全芯片发送心跳信号，如果主芯片发出的心跳信号异常，则安全芯片给主芯片发送报警激活电信号，主芯片控制扬声器发出报警信号，同时安全芯片控制蜂鸣器发出报警信号；如果安全芯片发出心跳信号异常，则主芯片控制扬声器发出报警信号，主芯片、安全芯片同时发出有效电信号给电机驱动电源控制的逻辑与电路，电机驱动电源控制的逻辑与电路激活电机驱动电路，主芯片发出脉冲信号给电机驱动电路，电机驱动电路驱动电机，系统上电后，主芯片、安全芯片检测到电源按键 按下，主芯片发出关机信号给安全芯片，同时主芯片发出断电信号给电源控制的逻辑或电路，安全芯片检测到主芯片发出的关机信号，安全芯片发出断电信号给电源控制的逻辑或电路，电源控制的逻辑或电路发出电信号驱动系统电源断电。主芯片、安全芯片通过系统电源和微系统备用电源供电，其中，所述微系统备用电源为超级电容或电流输出比较大的纽扣电池及相关控制电路。主芯片和安全芯片通过逻辑或的电路设计来控制系统的上电，在通常情况下系统电源给微系统备用电源充电，如果系统电源完全失效或掉电，则通过微系统备用电源给安全芯片供电，然后驱动蜂鸣器报警。主芯片到安全芯片有单独的一路关机确认信号。主芯片到安全芯片的心跳信号、安全芯片到主芯片的心跳信号、主芯片的上电状态信号、安全芯片的上电状态信号合计提供四路信号供状态监控。主芯片控制电机驱动，但是电机驱动控制的供电是由芯片和安全芯片通过逻辑与电路设计来控制。主芯片控制喇叭进行报警，在主芯片部分失效的情况下，安全芯片通过激活报警激活信号通知主芯片系统异常，在主芯片完全失效的情况下安全芯片通过控制蜂鸣器进行报警。

主芯片通过一个可编程输入输出端口生成一个固定频率的Kick信号输入到安全芯片，安全芯片通过检测Kick信号是否异常来判断主芯片的状态，如果安全芯片检测到主芯片异常，安全芯片首先通过系统电源的控制端口强制停止电机的驱动，同时通过控制蜂鸣器启动报警，最后通过报警激活端口给出报警提示到主芯片，主芯片在能够获取到安全芯片给到的报警信号后采取相应的安全措施，安全芯片同样通过一个可编程输入输出端口生成一个固定频率的Kick信号输入到主芯片，主芯片通过检测Kick信号是否异常来判断安全芯片的状态，如果主芯片检测到安全芯片异常，主芯片通过控制扬声器启动报警。

本发明从系统供电、芯片状态监测、驱动保护和报警触发四个方面通过简单灵活的设计有效地提高系统的安全性，降低患者使用输液泵的风险。该设计方案成为国内同类医疗产品中的一个技术创新。本技术发明的目的是在符合法规要求的前提条件下，希望通过巧妙的系统设计以简单有效的方式降低产品设计的复杂度，同时有效地解决现有微量输注泵在安全设计上存在的一些问题，从而使得产品的安全性获得很大的改进和提升。

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2发明流程图。

图3本发明结构示意图

图中：1、主芯片，2、安全芯片，3、逻辑或电路，4、系统电源，5、微系统备用电源，6、系统电源按键，7、扬声器，8、蜂鸣器，9、电机驱动电路，10、电机，11、逻辑与电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

微量输注泵安全系统，包括主芯片1、安全芯片2、逻辑或电路3、系统电源4、微系统备用电源5、系统电源按键6、扬声器7、蜂鸣器8、电机驱动电路9、电机10、逻辑与电路11，其特征在于主芯片1或安全芯片2检测到系统电源按键6按下的电信号后，主芯片1或安全芯片2发出电信号至电源控制的逻辑或电路3，电源控制的逻辑或电路3发出电信号驱动系统电源4给主芯片1、安全芯片2、微系统备用电源5上电，微系统备用电源5保证安全芯片2在系统电源4异常断电的情况下，正常运行，安全芯片2向主芯片1发送心跳信号，然后主芯片1向安全芯片2发送心跳信号，如果主芯片1发出的心跳信号异常，则安全芯片2给主芯片1发送报警激活电信号，主芯片1控制扬声器7发出报警信号，同时安全芯片2控制蜂鸣器8发出报警信号；如果安全芯片2发出心跳信号异常，则主芯片1控制扬声器7发出报警信号，主芯片1、安全芯片2同时发出有效电信号给电机10驱动电源控制的逻辑与电路11，电机10驱动电源控制的逻辑与电路11激活电机驱动电路9，主芯片1发出脉冲信号给电机驱动电路9，电机驱动电路9驱动电机10，系统上电后，主芯片1、安全芯片2检测到电源按键 按下，主芯片1发出关机信号给安全芯片2，同时主芯片1发出断电信号给电源控制的逻辑或电路3，安全芯片2检测到主芯片1发出的关机信号，安全芯片2发出断电信号给电源控制的逻辑或电路3，电源控制的逻辑或电路3发出电信号驱动系统电源4断电。主芯片1、安全芯片2通过系统电源4和微系统备用电源5供电，其中，所述微系统备用电源5为超级电容或电流输出比较大的纽扣电池及相关控制电路。主芯片1和安全芯片2通过逻辑或的电路设计来控制系统的上电，在通常情况下系统电源4给微系统备用电源5充电，如果系统电源4完全失效或掉电，则通过微系统备用电源5给安全芯片2供电，然后驱动蜂鸣器8报警。主芯片1到安全芯片2有单独的一路关机确认信号。主芯片1到安全芯片2的心跳信号、安全芯片2到主芯片1的心跳信号、主芯片1的上电状态信号、安全芯片2的上电状态信号合计提供四路信号供状态监控。主芯片1控制电机10驱动，但是电机10驱动控制的供电是由芯片和安全芯片2通过逻辑与电路11设计来控制。主芯片1控制喇叭进行报警，在主芯片1部分失效的情况下，安全芯片2通过激活报警激活信号通知主芯片1系统异常，在主芯片1完全失效的情况下安全芯片2通过控制蜂鸣器8进行报警。

主芯片1通过一个可编程输入输出端口生成一个固定频率的Kick信号输入到安全芯片2，安全芯片2通过检测Kick信号是否异常来判断主芯片1的状态，如果安全芯片2检测到主芯片1异常，安全芯片2首先通过系统电源4的控制端口强制停止电机10的驱动，同时通过控制蜂鸣器8启动报警，最后通过报警激活端口给出报警提示到主芯片1，主芯片1在能够获取到安全芯片2给到的报警信号后采取相应的安全措施，安全芯片2同样通过一个可编程输入输出端口生成一个固定频率的Kick信号输入到主芯片1，主芯片1通过检测Kick信号是否异常来判断安全芯片2的状态，如果主芯片1检测到安全芯片2异常，主芯片1通过控制扬声器7启动报警。

本发明从系统供电、芯片状态监测、驱动保护和报警触发四个方面通过简单灵活的设计有效地提高系统的安全性，降低患者使用输液泵的风险。该设计方案成为国内同类医疗产品中的一个技术创新。本技术发明的目的是在符合法规要求的前提条件下，希望通过巧妙的系统设计以简单有效的方式降低产品设计的复杂度，同时有效地解决现有微量输注泵在安全设计上存在的一些问题，从而使得产品的安全性获得很大的改进和提升。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。