专利名称：用于注射泵的注射器参数自动标定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于注射泵的注射器参数自动标定装置。
技术背景 微量注射泵是临床医疗和生命科学研究中经常使用的一种长时间进行均匀微量注射的仪器。其基本原理为——控制系统控制机电传动装置均匀推动注射器活塞排出注射器内的液体，进而实现微量注射控制。由于控制的主体是注射器，其最终的注射速度由两个因素决定其一为机电传动装置推动注射器活塞运动的速度V，单位为mm/h ;其二为注射器内容腔的截面积S，单位为mm2，二者决定了最终注入患者的药液的注射速度V，单位为ml/ho V=v*S/1000。根据以上分析可知，决定最终注入患者的药液的注射速度的有两个条件，其中机电传动装置推动注射器活塞运动的速度V是受控制系统控制的，可以根据需要进行调节，而注射器内容腔的截面积S则是由注射器本身决定的，不受控制系统的控制活动影响。由于注射器存在相对固定的规格，常用的有lml、5ml、10ml、20ml、30ml、50ml、60ml，且各规格之间的注射器外径体现为阶跃特征，为了解决注射器内容腔的截面积S不确定对注射控制装置的影响，目前主要有以下几个方案采用接近光电开关的方式，识别各规格间的分界点，判断装卡的注射器的所属规格，控制系统内置注射器厂家和型号信息，由操作者选择对应的品牌或型号后进行注射操作；采用长寿命滑线变阻器的实现方式，将注射器外径信息转化为电信号，识别注射器的外径信息，判断注射器的规格区间，识别注射器的规格，控制系统内置注射器厂家和型号信息，由操作者选择对应的品牌或型号后进行注射操作。上述方案均借用自动识别注射器的规格信息来简化注射器的操控，同时也都依赖于操作者来选择和确定注射器的信息，此外，其最大的局限在于必须使用内置的注射器厂商和品牌才能获得精准的注射控制精度，虽然有些注射泵厂商也保留了一些数据档位供临床使用单位来设置定制化的注射器耗材，但是操作繁琐，如需要测量注射器的量程长度等，给临床操作使用人员带来了极大的不便。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于注射泵的注射器参数自动标定装置，依托于现有的注射器规格识别技术，实现注射器截面积信息的自动获取，以提高临床注射器耗材的可选择性和操作使用的便利性。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现一种用于注射泵的注射器参数自动标定装置，包括注射器，所述注射器上与注射器的刻度对应处安装有图像传感器，图像传感器通过其内部的驱动电路电连接嵌入式单片机系统，图像传感器一侧设置有平行布置的发光元件，发光元件通过其内部的光源控制电路电连接嵌入式单片机系统。所述图像传感器的安装轴线与注射器针管的圆心轴线平行。本实用新型的有益效果为使临床可以更方便的采用适合的注射器耗材，提高了临床更换注射器耗材的效率和便利性，使临床能够向患者提供更多的选择，更好的维护患者的利益，改善医患关系。
下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。图I是本实用新型实施例所述的用于注射泵的注射器参数自动标定装置的结构框图。 图中I、注射器；2、嵌入式单片机系统；3、图像传感器；4、发光元件。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型实施例所述的用于注射泵的注射器参数自动标定装置，包括注射器I和嵌入式单片机系统2，所述注射器I上与注射器I的刻度对应处安装有图像传感器3，图像传感器3为线阵CCD或CMOS图像传感器，图像传感器3通过其内部的驱动电路电连接嵌入式单片机系统2，图像传感器3 —侧设置与图像传感器3平行放置的发光元件4，发光元件4通过其内部的光源控制电路电连接嵌入式单片机系统2。所述图像传感器3的安装轴线与注射器I内针管的圆心轴线平行。具体使用时，发光元件4为类似图像传感器3的长方体结构，且为了保证成像的灰度均匀，采用均匀的漫反射人工光源(如采用白光LED阵列和毛玻璃透射面的发光元件);在光源充足的情况下(光源不足时嵌入式单片机系统2开启装置自带漫反射人工光源进行补光)，启动图像传感器3的驱动电路，使图像传感器3进入工作状态，进行图像信息采集，并将图像信息反馈至嵌入式单片机系统2 ；由嵌入式单片机系统2对成像结果进行处理分析，得出刻度间的尺寸，同时结合注射器I规格信息计算出刻度代表的容积，进而计算出注射器的截面积参数S，存入系统，完成注射器参数的自动识别。其中注射器规格信息由注射器规格自动识别模块实现，其利用注射器I的阶跃特性可以通过注射器I的外径识别注射器I的规格信息。相对应的，不同规格注射器I的刻度尺寸也相对稳定。该信息作为图像传感器3检测注射器I刻度的辅助信息，用于识别图像传感器3扫描的刻度。当注射器I位于图像传感器3的成像区域时，图像传感器3会根据检测到的情况产生对应的像素列图像。在得到对应的成像结果后，嵌入式单片机系统2通过识别图像传感器3单个像素点的灰度值可以很容易的分辨出刻度起点位置的CCD像素点Pl (Pl为像素编号，Pl选取起点刻度线所覆盖的中间位置的CCD编号)和终点位置的CCD像素点P2(P2为像素编号，P2选取终点刻度线所覆盖的中间位置的CCD编号)，以及两者中间的刻度线总数η。通过Pl和Ρ2以及已知的单个像素点尺寸值LI，可以计算出刻度起点和终点的长度值L= (IΡ2-Ρ11 +1) *L1。由此可以计算出两个刻度线之间的尺寸平均值L2=L/ (η+1)=(|P2-P1 |+l)*Ll/(n+l)。图像传感器本身由许多单个CCD感光点排列成线阵组成，其单次成像产生的图像为一个由许多单像素组成的像素列。根据型号不同，其成像长度可以为几毫米至几十毫米。对于已知的图像传感器型号，其单个像素点的尺寸大小LI和像素总数是已知的。因此通过计算出任意两个成像像素点间的像素个数就可以得出这两个像素间的尺寸距离L。因此通过识别注射器刻度的成像结果，可以获知刻度点之间的距离。再根据公式S=V/L可以计算出注射器的截面积S (V为通过注射器规格识别获知的刻度间的容量值，单位为ml，L为通过图像传感器成像计算出的刻度间的尺寸)。在极端情况下，即注射器刻度未处于图像传感器成像区域内。在这种情况下嵌入式单片机系统2将通过人机界面向操作者给出视觉提示信息，同时给出声音提示，提示操作者此时注射器未正确安装，注射器参数无法正常识别。本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的 启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于注射泵的注射器参数自动标定装置，包括注射器(I)和嵌入式单片机系统(2)，其特征在于所述注射器(I)上与注射器(I)的刻度对应处安装有图像传感器(3)，图像传感器(3)通过内部的驱动电路电连接嵌入式单片机系统(2)，图像传感器(3) —侧设置有与图像传感器(3)平行放置的发光元件(4)。
2.根据权利要求I所述的用于注射泵的注射器参数自动标定装置，其特征在于所述图像传感器(3)的安装轴线与注射器(I)内针管的圆心轴线平行。
3.根据权利要求I所述的注射器参数自动标定装置，其特征在于所述发光元件(4)通过其内部的光源控制电路电连接嵌入式单片机系统(2 )。
专利摘要本实用新型涉及一种用于注射泵的注射器参数自动标定装置，包括注射器，所述注射器上与注射器的刻度对应处安装有图像传感器，图像传感器通过其内部的驱动电路电连接嵌入式单片机系统，图像传感器一侧设置有平行布置的发光元件，发光元件通过其内部的光源控制电路电连接嵌入式单片机系统；所述图像传感器的安装轴线与注射器针管的圆心轴线平行。本实用新型的有益效果为使临床可以更方便的采用适合的注射器耗材，提高了临床更换注射器耗材的效率和便利性，使临床能够向患者提供更多的选择，更好的维护患者的利益，改善医患关系。
文档编号A61M5/14GK202569058SQ201220232440
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者刘仲馨, 叶国梁 申请人:北京鑫禾丰医疗技术有限公司