多参数监测闭环控制注射泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多参数监测闭环控制注射泵，包括生理参数监测模块和注射泵部分，注射泵部分包括微控制器、步进电机控制单元、步进电机、机械推进装置和人机交互单元，生理参数监测模块包括肌松监测模块、双频谱指数监测模块、听觉诱发电位监测模块、脉搏血氧饱和度监测模块、呼气末二氧化碳分压监测模块、心电图监测模块和动静脉血压监测模块中的一种或几种，生理参数监测模块与注射泵部分之间通过通信接口实现可插拔连接。本实用新型实现了各种监护仪与注射泵的结合，有效的防止了因为医生主观判断和个体差异而带来的医疗风险，有助于临床节约用药，科学用药。
【专利说明】多参数监测闭环控制注射泵
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动注射给药设备，具体涉及一种多参数监测闭环控制注射栗。
【背景技术】
[0002]在临床中对病人肌松、双频谱指数、听觉诱发电位、脉搏血氧饱和度、呼气末二氧化碳分压、心电图和动静脉血压生理指标的监测是通过各种独立的监护仪实现。麻醉师根据个人的长期经验对患者各项生理指标状况作出判断，并给病人注射药物。准确性因主观因素的影响和个体差异而受到限制，缺乏客观的给药标准。存在给药过量，药物浪费和病人医疗费用过高的问题。
[0003]目前，市场上已有一种闭环肌松注射系统，该闭环肌松注射系统是将肌松监测模块集成在注射泵内部，肌松参数监测利用了压电传感器。中国实用新型专利201020152817.8即介绍了这种闭环肌松注射装置的结构和使用方法。该装置只能经行肌松参数监测与闭环，结构单一，不能选择对双频谱指数、听觉诱发电位、脉搏血氧饱和度、呼气末二氧化碳分压、心电图和动静脉血压生理指标的监测并实现闭环控制，因此，其闭环控制算法简单，只是进行简单的开关控制，以恒定的速度给药，导致装置存在盲目给药的隐患，具有一定的医疗风险。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种智能化的多参数监测与自动药物注射的闭环注射泵，通过不同生理指标的监测实现闭环自动药物输注，提高医疗安全性。
[0005]本实用新型的技术方案如下:一种多参数监测闭环控制注射泵，包括生理参数监测模块和注射泵部分；
[0006]所述的注射泵部分包括微控制器、步进电机控制单元、步进电机、机械推进装置和人机交互单元，所述的步进电机与机械推进装置相连接，机械推进装置与注射器相连接；
[0007]其中，所述的生理参数监测模块包括肌松监测模块、双频谱指数监测模块、听觉诱发电位监测模块、脉搏血氧饱和度监测模块、呼气末二氧化碳分压监测模块、心电图监测模块和动静脉血压监测模块中的一种或几种，生理参数监测模块与注射泵部分之间通过通信接口实现可插拔连接；
[0008]所述的肌松监测模块为基于加速度传感器的肌松监测模块，包括与控制器相连接的高压产生电路、恒流控制电路，刺激电极与高压产生电路相连接，加速度传感器和温度传感器通过信号运算电路和AD转换电路与控制器相连接。
[0009]进一步，如上所述的多参数监测闭环控制注射泵，其中，所述的人机交互单元包括液晶显示屏、触摸屏、编码器和按键。
[0010]进一步，如上所述的多参数监测闭环控制注射泵，其中，所述的加速度传感器为电容式加速度传感器。
[0011]进一步，如上所述的多参数监测闭环控制注射泵，其中，所述的肌松监测模块的高压产生电路产生的电压小于或等于400V。
[0012]进一步，如上所述的多参数监测闭环控制注射泵，其中，所述的肌松监测模块的恒流控制电路输出脉冲的电流值为0-80mA。
[0013]进一步，如上所述的多参数监测闭环控制注射泵，其中，所述的肌松监测模块的刺激电极输出负载阻抗在500-5000欧姆之间。
[0014]本实用新型的有益效果如下:本实用新型实现了各种监护仪与注射泵的结合，可代替各种大型的监护仪进行病人肌松、双频谱指数、听觉诱发电位、脉搏血氧饱和度、呼气末二氧化碳分压、心电图和动静脉血压生理指标进行客观监测，闭环控制可减轻医务工作人员的劳动强度。本实用新型有效的防止了因为医生主观判断和个体差异而带来的医疗风险，有助于临床节约用药，科学用药。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为多参数监测闭环控制注射泵系统构成框图；
[0016]图2为注射泵与肌松监测模块连接的结构原理框图；
[0017]图3为注射泵闭环控制方式示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
[0019]如图1所示，本实用新型所提供的多参数监测闭环控制注射泵主要由生理参数监测模块和注射泵部分构成。生理参数监测模块是多参数监测闭环控制注射泵的外挂模块，根据不同需要可以选配模块，其可以是肌松监测模块、双频谱指数监测模块、听觉诱发电位监测模块、脉搏血氧饱和度监测模块、呼气末二氧化碳分压监测模块、心电图监测模块和动静脉血压监测模块的一种或几种。生理参数监测模块与注射泵部分之间通过通信接口实现可插拔连接，不同的生理参数监测模块都可以与注射泵构成闭环注射系统。
[0020]肌松监测模块与注射泵构成的系统结构如图2所示，包括微控制器、高压产生电路、恒流控制电路、刺激电极、加速度传感器和温度传感器、信号运算电路、AD转换电路、按键输入、彩屏显示、步进电机控制部分、机械推进装置和通信接口。
[0021]其中，高压产生电路、恒流控制电路、刺激电极、加速度传感器和温度传感器、信号运算电路、AD转换电路和控制器共同构成了肌松监测部分。其工作原理为:高压产生电路和恒流控制电路是稳定脉冲刺激的核心，控制器产生PWM (脉宽调制)，通过驱动器与升压变压器产生0-400V的高压。同时控制器的DAC输出的电压信号控制恒流控制电路产生恒定的电流脉冲，电流值为0-80mA，并通过电极连接到病人。其适用于皮肤阻抗在500欧姆到5千欧姆之间。加速度传感器、温度传感器采集病人肌张力与监测部位人体温度，信号输入到信号运算电路经行2阶低通滤波与差分运算放大后输入到AD转换电路，AD转换结果输入到控制器处理与运算。肌松监测模块是利用TOF (四成串刺激)刺激得到肌松监测指标。加速度传感器采集得到的信号运算为肌松监测指标TOF (四成串刺激)值与Tl百分比，并通过串口通讯将运算结果传输的注射泵。其中TOF (四成串刺激)值的计算公式为:[0022]TOF=(第四个刺激产生的反应振幅/第一个刺激产生的反应振幅)X 100%
[0023]Tl百分比的计算公式为:
[0024]Tl=(第一个刺激产生的反应振幅/校准值)X 100%
[0025]其中加速度传感器监测肌张力是利用牛顿第二定律F=ma，当质量一定时，加速度与力成正比。将监测到的加速度转换为电信号实现对肌张力的定量监测。
[0026]注射泵构成:如图2所示，注射泵部分包括微控制器，步进电机控制单元，机械推进装置，通信接口，步进电机和人机交互单元。人机交互单元包括7寸液晶显示屏、触摸屏、编码器和按键。其中通信接口实现注射泵微控制器与生理参数模块之间的连接和通信。不同的生理参数监测模块采用统一的主机询问，从机应答的通讯协议，协议格式如表1所示，协议根据不同的监测模块有不同的命令。
[0027]表1
[0028]
【权利要求】
1.一种多参数监测闭环控制注射泵，包括生理参数监测模块和注射泵部分； 所述的注射泵部分包括微控制器、步进电机控制单元、步进电机、机械推进装置和人机交互单元，所述的步进电机与机械推进装置相连接，机械推进装置与注射器相连接； 其特征在于:所述的生理参数监测模块包括肌松监测模块、双频谱指数监测模块、听觉诱发电位监测模块、脉搏血氧饱和度监测模块、呼气末二氧化碳分压监测模块、心电图监测模块和动静脉血压监测模块中的一种或几种，生理参数监测模块与注射泵部分之间通过通信接口实现可插拔连接； 所述的肌松监测模块为基于加速度传感器的肌松监测模块，包括与控制器相连接的高压产生电路、恒流控制电路，刺激电极与高压产生电路相连接，加速度传感器和温度传感器通过信号运算电路和AD转换电路与控制器相连接。
2.如权利要求1所述的多参数监测闭环控制注射泵，其特征在于:所述的人机交互单元包括液晶显示屏、触摸屏、编码器和按键。
3.如权利要求1或2所述的多参数监测闭环控制注射泵，其特征在于:所述的加速度传感器为电容式加速度传感器。
4.如权利要求3所述的多参数监测闭环控制注射泵，其特征在于:所述的肌松监测模块的高压产生电路产生的电压小于或等于400V。
5.如权利要求3所述的多参数监测闭环控制注射泵，其特征在于:所述的肌松监测模块的恒流控制电路输出脉冲的电流值为0-80mA。
6.如权利要求3所述的多参数监测闭环控制注射泵，其特征在于:所述的肌松监测模块的刺激电极输出负载阻抗在500-5000欧姆之间。
【文档编号】A61M5/142GK203736613SQ201420041283
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】李丽华 申请人:北京思路高医疗科技有限公司