一种机械辅助输液装置及基于该装置的便携输液器的制作方法

本发明属于医疗器械领域，具体是指一种机械辅助输液装置及基于该装置的便携输液器。

背景技术：

输液又名打点滴或者挂水，是由静脉滴注输入体内的大剂量(一次给药在100ml以上)注射液。液体通常包装在玻璃或塑料的输液瓶或袋中，不含防腐剂或抑菌剂，使用时通过输液器调整滴速，持续而稳定地进入静脉，以补充体液、电解质或提供营养物质。

输液一般是通过重力式的输液方式完成的，主要是让液体在重力的作用下进入人体。由于其所需的输液器较为简单，生产与使用成本低廉，所以被广泛使用。但是，其输液的效率较为低下，使得患者需要长时间的呆在医院，不仅不利于患者的身体健康，同时还占用了大量的医疗空间，使得医院内部变得十分拥挤。同时，重力式输液方式的局限性较大，在抗灾、战争和野外突发状况下都难以使用。而为了克服这一情况，则有人采用挤压式设备来完成输液，但是该设备的体积较大，其便携性较低，不利于在日常生活中使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述问题，提供了一种机械辅助输液装置及基于该装置的便携输液器，提供了一种新的输液方式，其拥有使用便捷、体积小、功耗低、性能可靠的优点，更便于患者携带自行使用，从而使得患者无需在医院长时间逗留，节省了患者的时间，同时也降低了医院的压力。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种机械辅助输液装置，包括输出管，输出端贯穿输出管侧壁并与输出管内部连通的输入管，还包括设置在输入管中的液体开关，设置在输出管中的液体开关，以及设置在输出管前段端部的辅助输液结构；输出管被设置在该输出管中的液体开关隔为两段，其前段为缓冲段、后段为输出段，该输入管的输出端固定在缓冲段的侧壁上。

进一步的，所述辅助输液结构包括固定在输出管前端端部的固定盘，设置在输出管的前段端部且与固定盘垂直的支撑框，设置在输出管内部且与固定盘相邻的薄膜，贯穿该固定盘且后端固定在薄膜上的推拉杆，后端与推拉杆的前端相连接的活塞片，固定在支撑框内且被活塞片贯穿的固定片，后端与活塞片活动连结的活塞杆，通过一侧侧面与活塞杆的前端相连接的转盘，转轴与转盘垂直设置且端部固定在转盘另一侧侧面圆心处的驱动电机，以及与驱动电机相连接的电源。

作为优选，所述薄膜为有弹性的防水薄膜，该薄膜的侧壁与输出管的内壁固为一体；推拉杆贯穿固定盘的中轴后后端端部与薄膜粘贴在一起。

作为优选，所述固定片与活塞片相接触的表面上设置有与活塞片相匹配的滑槽，活塞片通过该滑槽在固定片上滑动；所述活塞杆的前端固定在转盘一侧侧面上的非圆心处。

作为优选，所述液体开关为有弹性的防水液体开关并呈漏斗形，且该液体开关的小口端可闭合；设置在输出管中的液体开关的小口端面向输出管的后端、大口端面向薄膜，设置在输入管中的液体开关的小口端面向输入管的输出端、大口端面向输入管的输入端。

再进一步的，所述输出管的输出段上还设置有气泡监测装置；该气泡监测装置由被输出管贯穿的监测块，设置在监测块上端的超声波发射器，设置在监测块下端的超声波接收器，以及与超声波接收器相连接的控制芯片组成；所述的超声波发射器与超声波接收器以输出管为对称轴对称设置。

基于一种机械辅助输液装置的便携输液器，主要由机械辅助输液装置，设置在机械辅助输液装置中的输入管的输入端上的带进气塞的瓶塞穿刺器，以及设置在机械辅助输液装置中的输出管的后端的输液针头组成。

作为优选，所述在瓶塞穿刺器和输液针头上还分别设置有保护套。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明机械辅助输液装置的结构简单，体积较小，其使用时仅需一个驱动电机即可，从而拥有功耗低、性能可靠的优点，进一步的提高了产品的使用效果。

(2)本发明在输入管与输出管中均设置有液体开关，能够保证液体的电流方向，避免液体发生回流的现象，同时在液体输送完毕后因为输出管的输出段的压力大于缓冲段的压力，所以输出管中的液体开关由于压力的关系将会保持关闭状态，从而很好的避免了血液从血管中回流到输出管，更好的保护了使用者，提高了产品的使用安全性。

(3)本发明设置有气泡监测装置，能够对通过的气泡进行监测，以提高产品的使用安全性。

(4)本发明的便携输液器与现有的重力型和挤压型输液器相比较，拥有结构简单、使用方便的特点，同时还具有体积较小的优点，从而使得使用者可以很方便的将本发明的产品带在身上进行使用，在使用时仅需通过电源驱动驱动电机运行即可，拥有功耗低、性能可靠的优点，进一步的提高了产品的使用效果。

(5)本发明通过在瓶塞穿刺器和输液针头上设置保护套，使得瓶塞穿刺器和输液针头在未使用时不会被外界的细菌污染，更好的保护了产品的使用安全性，很好的避免了细菌附着在瓶塞穿刺器和输液针头上并在产品使用时通过液体被输入人体的情况发生。

附图说明

图1为本发明机的械辅助输液装置的结构示意图。

图2为本发明的输入管和输出管连接处的剖视图。

图3为本发明的液体开关的打开状态的剖面图。

图4为本发明的辅助输液结构的剖视图。

图5为本发明的气泡监测装置的结构示意图

图6为本发明的便携输液器的结构示意图。

附图标记说明：1、输入管；2、输出管；3、辅助输液结构；4、气泡监测装置；5、液体开关；6、瓶塞穿刺器；7、进气塞；8、输液针头；31、驱动电机；32、薄膜；33、推拉杆；34、固定盘；35、固定片；36、活塞片；37、活塞杆；38、转盘；39、支撑框；41、超声波发射器；42、超声波接收器；43、监测块。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1、2所示，一种机械辅助输液装置，包括输出管2，输出端贯穿输出管2侧壁并与输出管2内部连通的输入管1，还包括设置在输入管1中的液体开关5，设置在输出管2中的液体开关5，以及设置在输出管2前段端部的辅助输液结构3；输出管2被设置在该输出管2中的液体开关5隔为两段，其前段为缓冲段、后段为输出段，该输入管1的输出端固定在缓冲段的侧壁上。

如图4所示，所述辅助输液结构3包括固定在输出管2前端端部的固定盘34，设置在输出管2的前段端部且与固定盘34垂直的支撑框39，设置在输出管2内部且与固定盘34相邻的薄膜32，贯穿该固定盘34且后端固定在薄膜32上的推拉杆33，后端与推拉杆33的前端相连接的活塞片36，固定在支撑框39内且被活塞片36贯穿的固定片35，后端与活塞片36活动连结的活塞杆37，通过一侧侧面与活塞杆37的前端相连接的转盘38，转轴与转盘38垂直设置且端部固定在转盘38另一侧侧面圆心处的驱动电机31，以及与驱动电机31相连接的电源。

活塞杆的前端通过转轴固定在转盘上，从而使得活塞杆能够围绕该固定位置在与转盘平行的平面上进行旋转。另外，将转盘、活塞杆、固定片和活塞片均设置在支撑框中，不仅能够更好的对其的位置进行定位，还可以更好的利用空间，从而降低了产品的大小。而转盘在支撑框内部设置且不与支撑框的内壁相接触，从而能够避免转盘与支撑框的内壁摩擦消耗能量，以提高产品的使用效果。

所述薄膜32为有弹性的防水薄膜，该薄膜32的侧壁与输出管2的内壁固为一体；推拉杆33贯穿固定盘34的中轴后后端端部与薄膜32粘贴在一起。因为薄膜面向输入管的一侧在使用时将会长时间浸泡在液体中，选用防水薄膜能够很好的避免液体浸透薄膜而渗出，从而很好的避免了漏液的情况发生。由于产品在使用时推拉杆将会重复推拉薄膜的动作，此处的薄膜选用拥有弹性的薄膜，以提高薄膜在被推拉时后方液体进出的效果，同时还可以大大提高薄膜的使用寿命。

所述固定片35与活塞片36相接触的表面上设置有与活塞片36相匹配的滑槽，活塞片36通过该滑槽在固定片35上滑动；所述活塞杆37的前端固定在转盘38一侧侧面上的非圆心处。

设置时，该活塞片设置在固定片的两个滑槽之间，以避免该活塞片滑落，同时该滑槽还能很好的限定活塞片的运动轨迹，使其只能沿该滑槽前后滑动。更优的是，在活塞片上可以设置微型滑轮以降低活塞片与固定片滑槽之间的摩擦力，进一步提高了能量的利用率。

所述液体开关5为有弹性的防水液体开关5并呈漏斗形，且该液体开关5的小口端可闭合；设置在输出管2中的液体开关5的小口端面向输出管2的后端、大口端面向薄膜32，设置在输入管1中的液体开关2的小口端面向输入管1的输出端、大口端面向输入管1的输入端。

液体开关的大口端的边缘与输入管或者输出管的管壁固为一体，当液体开关的大口端一侧的压力大于小口端外侧的压力时，液体开关的小口端在压力的作用下打开(如图3所示的液体开关状态)使得液体能够通过；当液体开关的小口端的压力小于小口端外侧的压力时，液体开关的小口端在外界压力的作用下关闭(如图1中所示的液体开关状态)以避免通过的液体回流。如此设置能够很好的控制液体单向流动，避免产品在使用时发生液体回流的现象。

另外，传统的输液器在液体输送完毕后如果没有能及时的关闭阀门将会倒是血管终端血液倒流。而本申请的产品中，在液体输送完毕后因为输出管的输出段的压力大于缓冲段的压力，所以输出管中的液体开关由于压力的关系将会保持关闭状态，从而很好的避免了血液从血管中回流到输出管，更好的保护了使用者，提高了产品的使用安全性。

如图5所示，所述输出管2的输出段上还设置有气泡监测装置4；该气泡监测装置4由被输出管2贯穿的监测块43，设置在监测块43上端的超声波发射器41，设置在监测块43下端的超声波接收器42，以及与超声波接收器42相连接的控制芯片组成；所述的超声波发射器41与超声波接收器42以输出管2为对称轴对称设置。

经过对比，从可靠性和安全性出发，选用准确度较高的超声波气泡监测装置来完成对气泡的监测。其具体的监测原理为：超声波从水入射到空气中时，其能量在分界面上几乎全部被反射，因而输液管中有无气泡时，接收端能量衰减相差很大。当超声波直接穿透充满液体的管道时，发射的超声波衰减小，接收到的能量较多，为具有一定幅值的正弦波信号；而一旦液体中有气泡出现，由于吸收衰减和散射衰减，接收到的正弦波的幅值也将产生明显的衰减，如果气泡足够大，超声波的能量大部分被气体吸收，只在气泡边缘产生绕射，形成声影，接收到的信号幅值将会衰减至一个很低的值，如果连续气泡足够长，信号的幅值和频率将会发生明显的衰减。因此，可以通过对幅值的放大比较判断气泡的有无，通过发射和接收的频率比较判断气泡是否超过允许值，从而控制检测气泡大小的精度。该比较监测的过程可以由设置在超声波接收器位置的控制芯片完成，控制芯片在判断气泡将会影响人体健康时，能够通过关闭驱动电机来保护人体的安全。

使用时，电源对驱动电机供电使其运行，驱动电机转动带动转盘转动，由于活塞杆的端部固定在转盘一侧侧面的非圆心位置处，所以该活塞杆将随着转盘转动，进而拉动活塞在固定片中前后滑动，而活塞滑动时又将带动推拉杆做前后往复运动，最终使得推拉杆带动薄膜进行前后往复运动，从而完成了薄膜的鼓动过程。在薄膜向后运动时，输入管中的液体开关打开，输出管中的液体开关关闭，液体由输入管进入输出管的缓冲段中；在薄膜向前运动时，输入管中的液体开关关闭，输出管中的液体开关打开，液体在薄膜的推动下由输出管的缓冲段向输出管的输出段流动。在当液体中有气泡，且该气泡在经过气泡监测装置时被控制芯片判定为危险气泡时，控制芯片将关闭驱动电机，从而避免气泡随着液体流入患者的身体中。

实施例2

如图6所示，基于一种机械辅助输液装置的便携输液器，主要由机械辅助输液装置，设置在机械辅助输液装置中的输入管的输入端上的带进气塞7的瓶塞穿刺器6，以及设置在机械辅助输液装置中的输出管的后端的输液针头8组成。

该瓶塞穿刺器和输液针头均为现有技术，为现有医疗行业的通用器件。

所述在瓶塞穿刺器6和输液针头8上还分别设置有保护套。通过设置该保护套，使得瓶塞穿刺器和输液针头在未使用时不会被外界的细菌污染，更好的保护了产品的使用安全性，很好的避免了细菌附着在瓶塞穿刺器和输液针头上，并在产品使用时通过液体被输入人体。

在使用时，先取下瓶塞穿刺器和输液针头上的保护套，并将瓶塞穿刺器刺入盛装液体的玻璃或塑料制成的输液瓶或输液袋中，接着启动机械辅助输液装置使得液体经过输入管与输出管并从输液针头流出，再关闭机械辅助输液装置并将输液针头插入人体，最后再次启动机械辅助输液装置使得液体能够正常的进入人体，并通过调节驱动电机的转速来调节液体的输送速度。

实施例3

在便携输液器上还可以设置MCU、加热装置以及固定装置。

通过MCU可以扩充该便携输液器的使用效果，该便携输液器可以通过MCU将相关的数据通过蓝牙发送至手机、电脑等智能设备中，患者可以通过该智能设备了解便携输液器的运行情况并通过智能设备配合MCU一起调整便携输液器运行的参数。

而加热装置可以对液体进行预热，使得液体在进入人体时患者会觉得更加舒适，大大提高了产品的使用效果，该加热装置还可以根据需求调节加热的温度，进一步提高了产品的适用范围。

而固定装置则可以将便携输液器以及相关的设备更好的固定在人体上，还可以根据需求固定在人体的不同位置处，进一步提高了产品的使用效果，使得产品的使用更加方便与灵活。

如上所述，便可很好的实现本发明。