专利名称：微电机输血输液泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微电机输血输液泵技术。
背景技术：
静脉输血输液是一种最常用的临床治疗方法。对于枪伤、穿剌伤、烧伤等外伤和失 血、脱水性休克病人，院前急救控制性快速补液是一项非常重要的抢救措施。目前，由于受 各种技术条件的限制，适宜于院前急救、战场使用的可控快速输血输液装置却一直是个难 题，军内外至今没有此类产品装备医疗应急分队，导致无法控制液体快速输注，被迫中止对 伤员进行液体输注，难于展开抗失血、脱水性休克救治。虽然院内救治具有可控精确的各种 输液泵，但因其体积、重量、功耗大，连续液体输注需要交流供电，无法在院前急救、战场使 用。而现有的加压输液器、便携输注装置，因其结构简单、技术缺陷、操作不便，体积功耗大、 缺少报警功能、换液延误治疗等问题，亦无法完全满足院前急救、战场使用。因此，如何实现 院前急救、野外、战场快速补液是军事医学、急救医学研究的热点，研制院前急救便携智能 微电机快速输血输液泵具有特别重要的意义。
发明内容
鉴于上述存在的问题，本发明提出一种微电机输血输液泵，其集单向阀双泵管、空
气消除膜片技术与阻抗传感器于一体，采用微电机驱动，实现微动力、低功耗以及气泡阻塞
的自动过滤和输出报警型号等功能，可达到方便携带、快速输血输液及全程测控，为院前急
救、野外、战场救治提供精确、安全可靠的符合标准规定的IV输血输液。 为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案 —种微电机输血输液泵，其包括输血输液板总成和电机驱动装置 所述输血输液板总成由单向阀、弹性泵管、空气消除膜片和阻抗探测器集成于输
血输液基板上构成； 所述输血输液基板的两端有相互平行的进液道和出液道，所述进液道上有连接输 血输液袋的进液口，出液道与空气消除膜片的进液道连通； 所述进液道和出液道的两端分别通过泵管接头连接两根平行的泵管，并分别在泵 管接头内设置单向阀，所有单向阀均朝向出液方向单向开启；所述输血输液基板采用PMMA 材料，泵管、单向阀采用APSPG硅胶。 所述空气消除膜片集成在输血输液基板上，其由膜片上体和膜片下体上下合围形 成一个腔体结构，膜片下体可直接采用输血输液基板，两者粘合并激光焊接而成，并在腔体 中间设置亲水性空气阻隔膜片将腔体分割成上下两个腔，上腔内壁上形成有微型三角型沟 槽，形成毛细管空气消除阵列液路，在下腔的底部设置有带排气膜片的消气？L。所述进液通 道从下腔接入，出液道由上腔接出。 所述阻抗探测器的两个阻抗检测电极设置在出液口处。 所述微电机驱动装置具有减速微电机、摆动挤压头、偏心轴承、电路板和电源装置，它们安装在由机壳和固定板构成的壳体内。 所述固定板固定在机壳上，在固定板上卡装输血输液板总成；在固定板上与输血 输液板总成上设置阻抗检测电极对应的位置设置有导电柱，在阻抗检测电极和电路板之间 实现电连接。 所述减速微电机通过电机轴连接偏心轴承，电机轴的端部通过轴承安装在轴承座 中；所述机壳上设置有变速旋钮，与电路板电连接，电路板通过控制信号线连接减速微电 机。 所述摆动挤压头下部装在偏心轴承上，随偏心轴承左右摆动，摆动挤压头的上部 的挤压头为T型，向上伸出于固定板，并装在固定板中间的导向槽中，导向槽上方固定定位 板对T型挤压头的上下位置进行定位，T型挤压头的两端分别正对输血输液板总成上的弹 性泵管侧壁，并在摆动挤压头摆动时交替伸出导向槽挤压弹性泵管。 本发明微电机输血输液泵是通过控制电路控制微电机工作，实现摆动挤压头的左 右摆动，挤压泵管，实现液体的单向输出，其具有以下显著的优点 1、采用PMMA材质基板，具有一定的透明度和生物相容性，用亲水性空气阻隔膜片 分隔上下两腔，即可隔断空气又可使液体溢出，在加上上腔形成的毛细管空气消除阵列液 路，下腔分布两个经过特殊处理的排气但并不漏液的两个消气孔，由此实现对液体中空气 的有效消除。 2、采用单向阀双泵结构，PMMA材料的输血输液基板和APSPG硅胶的泵管、单向阀，
它们具有极好的弹性和良好的记忆功能，单向阀具有弹性变形特性，拉进安装孔，放开后自
行固定。泵管在挤压头的交替挤压下，驱动单向阀开关自如，恰似人工心脏瓣膜。 3、该泵将阻抗检测电极固定于液体出口处，对输注全程进行气泡、阻塞监测，实现
对输注液体的气泡检测报警，使得输出液体可以安全输注，较之传统输血输液泵利用超声
传感器检测气泡、压力传感器检测堵塞的技术更加先进实用。 4、微电机驱动构件具有多挡调速功能，适宜不同流量的输注。输血输液瓶(袋)
可置于担架、床等相对于人体的任何位置，甚至可置担架以下合适部位。 综上所述，本发明利用集单向阀双泵管、空气消除膜片以及阻抗传感器于一体的
输血输液板来过滤气泡，具有排除输血输液泵或液体输送管路中液体所含气体的功能，并
能实现空气体积超限报警、阻塞报警，具有微动力、低功耗、体积小、方便携带的优点。
图1为本发明的整体结构示意图。 图2为本发明的微电机及摆动挤压头的结构示意图。 图3为本发明的输血输液板的泵体与空气消除膜片结构示意图。 图4为本发明的空气消除膜片与阻抗探测电极的结构示意图。 图5为图4的A-A剖面图。 图6为本发明的液路原路图。
具体实施例方式以下结合附图进一步说明本发明的结构及工作原理
参见图1，本微电机输血输液泵包括上方的输血输液板总成4和下方的微电机驱 动装置。 结合参见图3，输血输液板总成4由四个单向阀、两根弹性泵管、一块空气消除膜 片45和阻抗探测器集成于输血输液基板41上构成。输血输液基板41采用医用有机玻璃 压膜制成，在其两端有相互平行的进液道47和出液道49 ，进液道47上有连接输血输液袋的 进液口 48，出液道49与空气消除膜片45的进液道454连通。在进液道47和出液道49的 两端分别通过泵管接头43连接平行的第一泵管44A和第二泵管44B，并分别在泵管接头43 内设置第一单向阀42A、第二单向阀42B、第三单向阀42C和第四单向阀42D，所有单向阀均 朝向出液方向单向开启。输血输液基板41采用PMMA材料，泵管、单向阀采用APSPG硅胶。
参见图4和图5，空气消除膜片45集成在输血输液基板41上，以输血输液基板41 作为膜片下体455，膜片上体451采用另一块PMMA板，两者粘合并激光焊接成一个腔体，并 在中间设置亲水性空气阻隔膜片452，将腔体分割成上下两个腔，在下腔的底部设置有带排 气膜片453的消气孔456，同时在上腔壁上形成有微型三角型沟槽459，形成毛细管空气消 除阵列液路。进液道454从下腔接入，出液口46由上腔接出。阻抗探测器的第一和第二阻 抗检测电极457和458设置在出液口 46处。 结合参见图1、图2和图3，微电机驱动装置具有减速微电机16、摆动挤压头7、偏 心轴承9、电路板11和电源装置等。它们安装在由机壳1和固定板2构成的壳体内。
固定板2固定在机壳1上，在固定板2上通过锁定器3卡装输血输液板总成4。在 固定板2上与输血输液板总成4上设置第一和第二阻抗检测电极457和458对应的位置设 置有导电柱18，通过导电柱18在第一和第二阻抗检测电极457、458和电路板11之间实现 电连接，导电柱18是通过弹性胶垫17安装在固定板2上的。 减速微电机16通过轴8连接偏心轴承9，减速电机轴8的端部通过轴承20安装在 轴承座19中。在机壳1上设置有变速旋钮15，与电路板11电连接，电路板11通过控制信 号线连接减速微电机16，对电机进行变速控制。 摆动挤压头7下部为U型叉状，叉在偏心轴承9上，随偏心轴承9的转动而左右摆 动，摆动挤压头7上部的挤压头为T型，向上伸出于固定板2，并装在固定板2中间的导向槽 5中，导向槽5上方固定定位板6对T型挤压头的上下位置进行定位，T型挤压头的两端分 别正对输血输液板总成4上的第一和二泵管44A和44B的侧壁，并在摆动挤压头7摆动时 交替伸出导向槽5去挤压第一泵管44A或第二泵管44B。 本输血输液泵设置了两种电源方式，一种是通过设置在机壳1外侧的低压电源插 座IO接市电，另一种是通过设置在机壳1底部下机壳12中的电池14和电池盒13，有电池 13供电。 本输血输液泵的使用方式参见图6 : 在输血输液前，将输血输液袋21或瓶通过输血输液管22与输血输液板总成4的 进液口 48连接，将空气消除膜片45上的出液口 46通过标准Luser连接器23与输血输液 针连接，挤压输血输液袋21，使第一单向阀42A、第二单向阀42B、第三单向阀42C和第四单 向阀42D打开，整个管道流路系统充满输注液体。 当减速微电机16驱动摆动挤压头7压縮弹性泵管44A时，第一单向阀42A打开，第 二至四单向阀42B、42C和42D关闭，充满第一泵管44A的液体流经空气消除膜片45后被输出；反之，当减速微电机16驱动摆动挤压头7压縮第二泵管44B时，第四单向阀42D打开， 第一至三单向阀42A、42B、42C关闭，充满第二泵管44B的液体流经空气消除膜片46后被输 出。摆动挤压头7摆动交替压縮第一和二泵管44A和44B，这样就会在标准Luser连接器 23输出口形成具有一定压力的连续不断的液体输注给病人，类似于心房心室的连续工作原 理。单向阀的阀瓣能阻止反流。 在输注过程中，当阻抗探测器探测到有气泡、堵塞产生时，就会将信号传输给电路 板11，电路板11即控制减速电机立即停止工作，系统还可发出声光报警。
气泡膜片过滤技术是本装置最优秀的特点之一，在急救中当输血输液袋掉到地 上，或出现倒流，大量空气会进入管路。但是有了该膜片，就不会出现此情况。即便有一点 空气也会被排除掉，丝毫不会进入到病人一侧的管路中。同时将阻抗探测器设置膜片的出 液口处，即在病人侧管路中，以确保万无一失。
权利要求
微电机输血输液泵，其包括输血输液板总成(4)和电机驱动装置；其特征在于所述输血输液板总成(4)由单向阀、弹性泵管、空气消除膜片(45)和阻抗探测器集成于输血输液基板(41)上构成；所述输血输液基板(41)的两端有相互平行的进液道(47)和出液道(49)，所述进液道(47)上有连接输血输液袋的进液口(48)，出液道(49)与空气消除膜片(45)的进液通道(454)连通；所述进液道(47)和出液道(49)的两端分别连接四个泵管接头(43)，两根平行的第一泵管(44A)和第二泵管(44B)分别通过泵管接头(43)连接在进液道(47)和出液道(49)相对的两端之间，并分别在泵管接头(43)内设置第一单向阀(42A)、第二单向阀(42B)、第三单向阀(42C)和第四单向阀(42D)，所有单向阀均朝向出液方向单向开启；所述空气消除膜片(45)集成在输血输液基板(41)上，其由膜片上体(451)和膜片下体(455)上下合围形成一个腔体结构，并在腔体中间设置亲水性空气阻隔膜(452)，将腔体分割成上下两个腔，在下腔的底部设置有带排气膜片(453)的消气孔(456)；所述进液通道(454)从下腔接入，出液口(46)由上腔接出；所述阻抗探测器的两个阻抗检测电极即第一阻抗检测电极(457)和第二阻抗检测电极(458)设置在出液口(46)处；所述微电机驱动装置具有减速微电机(16)、摆动挤压头(7)、偏心轴承(9)、电路板(11)和电源装置，它们安装在一由机壳(1)和固定板(2)构成的壳体内；所述固定板(2)固定在机壳(1)上，在固定板(2)上卡装输血输液板总成(4)；在固定板(2)上与输血输液板总成(4)上设置阻抗检测电极(457和458)对应的位置设置有导电柱(18)，在第一阻抗检测电极(457)和第二阻抗检测电极(458)与电路板(11)之间实现电连接；所述减速微电机(16)通过电机轴(8)连接偏心轴承(9)，电机轴(8)的端部通过轴承(20)安装在轴承座(19)中；所述机壳(1)上设置有变速旋钮(15)，与电路板(11)电连接，电路板(11)通过控制信号线连接减速微电机(16)；所述摆动挤压头(7)下部装在偏心轴承(9)上，随偏心轴承(9)左右摆动，摆动挤压头(7)上部的挤压头为T型，向上伸出于固定板(2)，并装在固定板(2)中间的导向槽(5)中，导向槽(5)上方固定定位板(6)对T型挤压头的上下位置进行定位，T型挤压头的两端分别正对输血输液板(4)上的第一泵管(44A)和第二泵管(44B)侧壁，并在摆动挤压头(7)摆动时交替伸出导向槽(5)挤压第一泵管(44A)或第二泵管(44B)。
2. 根据权利要求1所述的微电机输血输液泵，其特征在于所述空气消除膜片(45)采 用两块PMMA基板为膜片上体(451)和膜片下体(455)，其中膜片下体(455)直接借用输血 输液基板(41)，膜片上体(451)和膜片下体(455)粘合并激光焊接而成，并在上腔壁上形成 有微型三角型沟槽(459)，形成毛细管空气消除阵列液路。
3. 根据权利要求1所述的微电机输血输液泵，其特征在于所述输血输液基板(41)采 用PMMA材料，第一泵管(44A)、第二泵管(44B)、第一单向阀(42A)、第二单向阀(42B)、第三 单向阀(42C)和第四单向阀(42D)采用APSPG硅胶。
4. 根据权利要求1所述的微电机输血输液泵，其特征在于所述电源装置包括设置在 机壳(1)外侧的低压电源插座(10)和设置在机壳(1)底部的电池盒(13)中的电池(14)。
全文摘要
本发明公开一种微电机输血输液泵，其包括输血输液板总成和电机驱动装置。所述输血输液板总成由单向阀、弹性泵管、空气消除膜片和阻抗探测器集成于输血输液基板上构成；输血输液基板上的进、出液道分别连接输血输液袋和空气消除膜片；进、出液道的两端连接两根平行的泵管，分别设置单向阀；空气消除膜片集成在基板上，膜片的腔体中设置亲水性空气阻隔膜，并在下腔底部设置带排气膜片的消气孔；所述阻抗探测器设置在出液口处；所述微电机部分通过摆动挤压头摆动交替挤压弹性泵管，实现液体的单向输出。本发明集单向阀双泵管、空气消除膜片以及阻抗传感器于一体，具有排除泵中液体所含气体的功能，并能实现空气体积超限报警、阻塞报警，具有微动力、低功耗、体积小、方便携带的优点。
文档编号A61M1/02GK101745155SQ20101916100
公开日2010年6月23日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者刘九零, 王晴, 种银保, 赵安 申请人:中国人民解放军第三军医大学第二附属医院