药物注射泵的自动控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术药物注射泵的自动控制装置，属于医疗设备。采用自动控制系统实时计算药物给药速率，从而调节注射泵药物的速度，达到控制血中药物的浓度。其特征在于有自动控制系统：它由中央控制电路、串行通信电路、显示电路、电源电路、报警电路、键盘控制电路连接而成；中央控制电路内置系统控制程序，中央控制电路的信号输出端连接串行通信电路的输入端；串行通信电路的输出端连接注射泵的控制输入端；显示电路的输入端连接中央控制电路的数据信号输出端；键盘控制电路的信号输出端连接中央控制电路的控制输入端；报警电路输入端连接中央控制电路报警信号输出端；电源电路的输出端连接各电路的电源输入端。

【技术实现步骤摘要】

药物注射泵的自动控制装置，属于医疗设备，适合于需要连续长时间药物注射的病人使用，尤其适合根据病人的年龄、性别、体重、健康状况、药物效果等情况，而需要综合考虑注射泵给药的速度和药量。
技术介绍
病人在医疗过程中，需要注射药物，可以采用分次静脉注射、滴注和用泵持续滴注给药的方法。这些方法均存在着一定的缺点。分次静脉给药会使血药浓度产生较大的波动，静脉注射后血药浓度迅速升高，高峰浓度会带来副作用；药物从血浆通过分解、转化和排泄迅速消除，血药浓度很快下降，当低于有效浓度时又达不到应有的药理作用。用注射泵恒速静脉滴注，需要较长时间才能使血药浓度达到稳态。由于药物半衰期长短不一，血药浓度难以控制。因此，改进给药方法很有必要。
技术实现思路
药物注射泵的控制系统是为了克服用注射泵给药难以控制血药浓度的缺点，提高血液药液浓度控制的准确性，保证病人用药安全、有效且副作用小的目的。本专利技术药物注射泵的自动控制装置是以药代动力学和药效学为基础，采用自动控制系统实时计算药物给药速率，从而调节注射泵药物的速度，达到控制血中药物的浓度。药物注射泵的自动控制装置由注射泵、操作系统、机体组成，其特征在于有自动控制系统它由中央控制电路、串行通信电路、显示电路、电源电路、报警电路、键盘控制电路连接而成；中央控制电路内置系统控制程序，中央控制电路的信号输出端连接串行通信电路的输入端；串行通信电路的输出端连接注射泵的控制输入端；显示电路的输入端连接中央控制电路的数据信号输出端；键盘控制电路的信号输出端连接中央控制电路的控制输入端；报警电路输入端连接中央控制电路报警信号输出端；电源电路的输出端连接各电路的电源输入端。此外，自动控制系统的中央控制电路还连接内存扩展电路。所述的中央控制电路由型号为ATmega128的单片机芯片U1及其外围元件连接而成，所述单片机芯片内置控制程序，该控制程序完成数据计算、串行通信、键盘输入、显示、报警功能。串行通信电路由型号为MAX232的信号转换芯片U5及其外围电容连接而成，其输入端、输出端分别连接单片机串行通信口UART、注射泵的串行通信接口RS232，将单片机串行通信UART接口的TTL电平转换成RS-232电平显示电路由型号为SED1335的液晶显示芯片U7构成，该液晶显示芯片可显示128×64点阵的汉字图形和汉字，内置8192个中文汉字，128个字符及64×256显示RAM，可直接与单片机芯片U1连接。键盘控制电路由16个输入按键，通过键盘完成各种参数的输入和注射模式的选择。报警电路由蜂鸣器或喇叭构成，其信号输入端连接前述单片机芯片的一个信号输出端。电源电路由稳压集成芯片78M05构成，为单片机和外围其它元器件提供稳定的5V和3.3V电压。内存扩展电路由存贮器芯片U3和地址锁存芯片U2构成，作为单机芯片ATmega128的外部存贮器。地址存储器型号为74HC573，32K存储器的型号为HM62256。它具有如下特点体积小，控制精度高，稳定性好；临床应用证实其实血药浓度目标血药浓度之间的误差可控制在20％以内。在药物的选择上依据临床实践做到多样化、实用化。附图说明图1是本专利技术药物注射泵的自动控制装置原理框图。图2是本专利技术药物注射泵的自动控制装置中央控制电路及内存扩展电路图。图3是本专利技术药物注射泵的自动控制装置串行通信电路图。图4是本专利技术药物注射泵的自动控制装置显示电路图。图5是本专利技术药物注射泵的自动控制装置键盘控制电路图。图6是本专利技术药物注射泵的自动控制装置电源电路图。图7是本专利技术药物注射泵的自动控制装置的复位电路图。图8是本专利技术药物注射泵的自动控制装置的控制程序流程图。具体实施例方式现用一具体例说明本方案。图1是药物注射泵的自动控制装置原理框图。它显示了自动控制系统的组成它由中央控制电路、串行通信电路、显示电路、电源电路、报警电路、键盘控制电路连接而成。中央控制电路内置系统控制程序、其控制信号输出端连接串行通信电路的输入端，串行通信电路的输出端连接注射泵的控制输入端；显示电路的输入端连接中央控制电路输出端；键盘控制电路输出端连接中央控制电路控制输入端；报警电路输入端连接中央控制电路报警信号输出端；电源电路输出端连接其余各电路的电源输入端。图2是所述的中央控制电路，由型号为ATmega128)的单片机芯片U1及其外围元件连接而成，所述单片机芯片U1通过插座J1、J2、J3、J4连接其它各步分电路。所述单片机芯片U1内置控制程序，该程序完成数据计算、串行通信、键盘输入、显示功能。ATmega128单片机是ATMEL公司生产的8位简化指令(RISC)AVR系列单片机，该单机执行大多数指令只需要一个时钟周期，运行速度非常快，8MHz的AVR系列单片机相当于200MHz51系列单片机；AVR单片机的32个通用寄存器直接与算术逻辑单元(ALU)相连，从而消除了运行瓶颈，可以有效地解决药代动力学参数计算数量大、系统控制实时性高的问题。系统程序采用单片机C语言编写。内存扩展电路(图2)。内存扩展电路为满足系统程序运算大量数据的要求，为单片ATmege128机扩充了32K外部存储器。内存扩展电路由型号为74HC573数据锁存器U2、型号为628128的内存芯片U3、外部石英晶振子组成，为32.768K的石英晶体X1接到U1的18、19脚，8M的石英晶体X2接到U1的23、24脚。图3是串行通信电路显示图，串行通信电路由型号为MAX232的信号转换芯片U5、电容C5、C6、C7、C8、C9组成，它将单片机串行通信UART接口的TTL电平转换成RS-232电平。通信信号接到U1的2、3、27、28脚。输出端连接到注射泵的串行通信接口，图4是本专利技术的显示电路图。型号为SED1335的液晶显示芯片U7，型号为HM62256的内存芯片U4、液晶显示正压升压电路组成，液晶显示正压升压电路由U8(X9313)，U9(MAX629)，外围电阻R12、R13、R14、R18、R19、R20、R21，电容C25、C10、C22、C14组成。该部分电路将5V电压升压为20.5V，供给液晶模块产生显示对比度。图5是本专利技术的键盘控制电路图。键盘控制电路由16个输入按键，通过键盘完成各种参数的输入和注射模式的选择。所述的键盘接口J2通过排阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8连接到U1的10-17脚。通过键盘输入可以设置参数，控制系统的运行。报警电路由蜂鸣器构成，其信号输入端连接前述单片机芯片的一个信号输出端。图6是本专利技术的电源电路图。电源电路由BG1、三端稳压UV1(78M05)、3.3V电源UV2(LM1117)、二极管D2、电阻R15、电容E2、E1、C11、C15组成。通过电源电路产生整机所需的5V和3.3V电压。图7是本专利技术药物注射泵的自动控制装置的复位电路，由型号为IMP809的U10、反向器U6A、U6B(74HC04)、电容C12、电阻R16、R17组成。图8是本专利技术中央控制电路内置控制程序流程图。能根据病人的体重、身高、年龄、性别确定药物，自动检测通信接口是否正常，自动计算药物剂量及各种药代动力学参数，自动控制注射泵的工作，还可根据显示电路的指示，从控制键盘更改各种药物的浓度。程序控制过程控制系统接通电源后，核心本文档来自技高网...

【技术保护点】
药物注射泵的自动控制装置，它由注射泵、操作系统、机箱组成，其特征在于有自动控制系统：它由中央控制电路、串行通信电路、显示电路、电源电路、报警电路、键盘控制电路连接而成；中央控制电路内置系统控制程序，中央控制电路的信号输出端连接串行通信电路的输入端；串行通信电路的输出端连接注射泵的控制输入端；显示电路的输入端连接中央控制电路的数据信号输出端；键盘控制电路的信号输出端连接中央控制电路的控制输入端；报警电路输入端连接中央控制电路报警信号输出端；电源电路的输出端连接各电路的电源输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴安，陈宇柯，吴群林，窦建识，
申请(专利权)人：张兴安，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]