一种定量调控的麻醉药辅助推送器

1.本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种定量调控的麻醉药辅助推送器。


背景技术：

2.微量注射泵(简称微量泵)是一种新型泵力仪器，由控制器，执行机构和注射器组成，用于将少量药液精确、微量、均匀、持续地泵入体内，操作便捷、定时、定量，根据病情需要可随时调整药物浓度、速度，使药物在体内能保持有效血药浓度，运用微量泵对手术病人进行麻醉操作，能减轻麻醉医生工作量，提高工作效率，准确、安全、有效地配合手术实施。
3.现有厂家生产的微量泵，有单通道(一道泵)、双通道(二道泵)和多通道(多道泵)三类，常用的是一道泵和二道泵，集成化程度低，一个泵配一个独立的控制系统，需要多种麻醉药时，就要同时使用多个泵，设置繁琐的同时，也极大地占用了手术室空间。对此，若从注射器本体结构出发，如专利号为201210260318.4的专利提出了一种微量药液定量供给机构，包括药囊、药囊活塞和丝杆，其结构可靠、控制简单、实现了药物的极微量精确控制与供给，适合于胰岛素、麻醉药物、生化分析试剂微量供给的精确控制。对于胰岛素和生物分析试剂而言，该发明确实具备较高的实用性，但是对于麻醉药物而言，该发明显然不适合在手术室中代替微量泵使用。
4.综上，设计一种可替代现有微量泵的、体积小巧、结构简单、使用灵活、集成化程度高的麻醉药定量推送装置，成了一个有待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本发明的采用的技术方案为：一种定量调控的麻醉药辅助推送器，包括总控装置、带有螺旋推送组件和自适应夹持组件的定量调控装置；总控装置上铰接有一根心轴；心轴上圆周均布地、可拆卸地安装有多个定量调控装置；螺旋推送组件包括第一螺旋机构、第二螺旋机构和弹性限位机构；第二螺旋机构串联在第一螺旋结构上；两个互相对称的弹性限位机构分别与第一螺旋机构固定连接；第一螺旋机构用于调节第二螺旋机构的位置；第二螺旋机构用于调节注射器中活塞杆的位置；弹性限位机构用于卡紧注射器的针筒卷边；自适应夹持组件包括两个对称设置的平面六杆机构；每个平面六杆机构中包括两个对称的、共用一个从动件的正切机构；每个正切机构上均设置有一个正交双波垫；正交双波垫上设置有沿着正交双波垫圆周方向和轴向方向均为均布排列的正交双波齿；正交双波垫用于夹持注射器的针筒。
6.进一步地，第一螺旋机构包括底板、第一支座、第一螺杆、滑台、第一支架、手轮；两个第一支座固定安装在底板上；第一螺杆两端分别铰接在两个第一支座上；手轮固定安装在第一螺杆上；滑台套设在第一螺杆上；滑台内置内螺纹，与第一螺杆构配合成一个螺旋机构；滑台与底板滑动连接；第一支架固定安装在滑台上。
7.进一步地，第二螺旋机构包括第二螺杆、滑键、减速电机、法兰盘、第一齿轮、第二齿轮、顶针；法兰盘与第一支架固定连接；减速电机固定安装在法兰盘上；第一齿轮固定安
装在减速电机的输出轴上；第二齿轮铰接在法兰盘上；第一齿轮与第二齿轮啮合；第二螺杆与法兰盘滑动连接；第二齿轮内置内螺纹，与第二螺杆配合构成一个螺旋机构；顶针固定安装在第二螺杆上；滑键固定安装在法兰盘上；第二螺杆上设置有一个与滑键滑动配合的滑槽。
8.进一步地，弹性限位机构包括导轨、滑轨、第一弹簧；滑轨固定安装在底板上；导轨滑动安装在滑轨上；第一弹簧两端分别与导轨和滑轨固定连接。
9.进一步地，平面六杆机构包括第二支座、第三支座、第二弹簧、卡箍、第三弹簧、第一导杆、夹板、挡圈、第二导杆、连杆、第四支座；两个第二支座与底板固定连接；第三支座与底板固定连接；每个第二支座上铰接有一个第二弹簧的第一端；每个第二弹簧的第二端铰接在卡箍上；卡箍铰接在第三支座上；卡箍上滑动安装有一个第二导杆；第二导杆第一端固定安装有一个挡圈；第二导杆第二端的两侧各铰接有一个连杆的第一端；每个连杆的第二端与一个第四支座铰接；每个第四支座与一个夹板固定连接；每个夹板上固定安装有一个第一导杆；每个第一导杆均与卡箍滑动连接；每个第一导杆上套设有一个第三弹簧；每个第三弹簧两端分别与卡箍和夹板固定连接。
10.进一步地，每个夹板上设置有两个互相对称的、斜度不超过10
°
的楔面；楔面用于与正交双波垫固定连接。
11.进一步地，自适应夹持组件还包括拉扣；拉扣同时与两个平面六杆机构中的卡箍可拆卸地滑动连接。
12.进一步地，正交双波垫还包括周向母线和轴向母线；周向母线和轴向母线均为三角函数曲线；正交双波垫主体为圆心角小于90
°
的空心圆柱的一部分；周向母线与空心圆柱内壁所围成的封闭图形，绕着空心圆柱轴线，自空心圆柱周向的第一端旋转至第二端，得到的实体为中间齿；轴向母线所在平面为空心圆柱轴向的第一端端面，轴向母线所在平面与空心圆柱轴线的交点为轴向母线的中心点，轴向母线的中心点分别与轴向母线两个端点相连后构成的封闭图形，沿着空心圆柱轴线从空心圆柱轴向的第一端移动至第二端，得到的实体与中间齿进行布尔差运算，剩余的实体，即为正交双波齿。
13.进一步地，周向母线和轴向母线位于同一空间直角坐标系内，在该空间直角坐标系中，周向母线的参数方程为：
[0014][0015]
轴向母线的参数方程为：
[0016][0017]
以上各式中，a、b、c、n和r均为常数项。
[0018]
进一步地，总控装置还包括底盘、第二支架、触控屏、主机、万向轮；底盘用于铰接心轴；多个第二支架圆周均布的固定安装在心轴上，每个第二支架与一个定量调控装置通
过底板可拆卸地固定连接；四个万向轮固定安装在底板下部；主机固定安装在底盘上部；触控屏固定安装在主机上；主机与触控屏和减速电机电连接。
[0019]
本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)多组定量调控装置圆周均布的、可旋转、可拆卸地安装在总控装置上，使用灵活，适用面广；(2)定量调控装置中的螺旋推送组件，可实现针筒中麻醉药的精准、定量、均匀、持续地推送；(3)自适应夹持组件可实现对10ml～50ml的不同规格针筒的有效夹持；(4)自适应夹持组件中设置有采用弹性材料制成的正交双波垫，正交双波垫上带有密排的正交双波齿，正交双波齿为类金字塔形，接触针筒后经弹性变形，可通过面接触产生的摩擦力，有效夹紧针筒表面；(5)总控装置带有主机和触控屏，可同时对所有定量调控装置进行实时控制；(6)由于采用了立式滚筒式结构，整机体积小巧，在鞋盒大小的空间内，可至少同时容纳6组针筒，在满足工作要求的情况下，极大地减少了手术室的空间占用。
附图说明
[0020]
图1为本发明的整体结构示意图。
[0021]
图2为本发明的定量调控装置结构示意图。
[0022]
图3为本发明的自适应夹持组件结构示意图。
[0023]
图4为本发明的自适应夹持组件最小极限工位示意图。
[0024]
图5为本发明的自适应夹持组件最大极限工位示意图。
[0025]
图6为本发明的卡箍零件结构示意图。
[0026]
图7为本发明的楔面结构示意图。
[0027]
图8为本发明的正交双波垫零件结构示意图。
[0028]
图9为本发明的正交双波垫零件三视图。
[0029]
图10为本发明的总控装置结构示意图。
[0030]
图中：1-定量调控装置；2-螺旋推送组件；3-自适应夹持组件；4-总控装置；
[0031]
201-底板；202-第一支座；203-第一螺杆；204-滑台；205-第一支架；206-手轮；207-第二螺杆；208-滑键；209-减速电机；210-法兰盘；211-第一齿轮；212-第二齿轮；213-顶针；214-导轨；215-滑轨；216-第一弹簧；
[0032]
20701-滑槽；
[0033]
301-第二支座；302-第三支座；303-第二弹簧；304-卡箍；305-第三弹簧；306-第一导杆；307-夹板；308-挡圈；309-第二导杆；310-连杆；311-第四支座；312-拉扣；313-正交双波垫；
[0034]
30401-第一光孔；30402-第二光孔；30403-第三光孔；30404-第四光孔；
[0035]
30701-楔面；
[0036]
31301-正交双波齿；31302-周向母线；31303-轴向母线；
[0037]
401-底盘；402-心轴；403-第二支架；404-触控屏；405-主机；406-万向轮。
具体实施方式
[0038]
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0039]
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本
专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0040]
图1至图10为本发明的优选实施例，在该实施例中，可夹持的注射器规格包括10ml、20ml、30ml和50ml；整机长50厘米、宽35厘米、高35厘米。
[0041]
如图1和图10所示，总控装置4上铰接有一根心轴402；心轴402上圆周均布地、可拆卸地安装有多个定量调控装置1；每个定量调控装置1上设置有一个螺旋推送组件2和一个自适应夹持组件3；螺旋推送组件2包括第一螺旋机构、第二螺旋机构和弹性限位机构；第二螺旋机构串联在第一螺旋结构上；两个互相对称的弹性限位机构分别与第一螺旋机构固定连接；第一螺旋机构用于调节第二螺旋机构的位置；第二螺旋机构用于调节注射器中活塞杆的位置；弹性限位机构用于卡紧注射器的针筒卷边；自适应夹持组件3包括两个对称设置的平面六杆机构；每个平面六杆机构中包括两个对称的、共用一个从动件的正切机构；每个正切机构上均设置有一个正交双波垫313；正交双波垫313上设置有沿着正交双波垫313圆周方向和轴向方向均为均布排列的正交双波齿31301；正交双波垫313用于夹持注射器的针筒。
[0042]
如图2所示，螺旋推送组件2中，第一螺旋机构包括底板201、第一支座202、第一螺杆203、滑台204、第一支架205、手轮206；两个第一支座202固定安装在底板201上；第一螺杆203两端分别铰接在两个第一支座202上；手轮206固定安装在第一螺杆203上；滑台204套设在第一螺杆203上；滑台204内置内螺纹，与第一螺杆203构配合成一个螺旋机构；滑台204与底板201滑动连接；第一支架205固定安装在滑台204上；第二螺旋机构包括第二螺杆207、滑键208、减速电机209、法兰盘210、第一齿轮211、第二齿轮212、顶针213；法兰盘210与第一支架205固定连接；减速电机209固定安装在法兰盘210上；第一齿轮211固定安装在减速电机209的输出轴上；第二齿轮212铰接在法兰盘210上；第一齿轮211与第二齿轮212啮合；第二螺杆207与法兰盘210滑动连接；第二齿轮212内置内螺纹，与第二螺杆207配合构成一个螺旋机构；顶针213固定安装在第二螺杆207上；滑键208固定安装在法兰盘210上；第二螺杆207上设置有一个与滑键208滑动配合的滑槽20701；弹性限位机构包括导轨214、滑轨215、第一弹簧216；滑轨215固定安装在底板201上；导轨214滑动安装在滑轨215上；第一弹簧216两端分别与导轨214和滑轨215固定连接。
[0043]
如图3、图4和图5所示，自适应夹持组件3中，拉扣312同时与两个平面六杆机构中的卡箍304可拆卸地滑动连接；平面六杆机构中，两个第二支座301与底板201固定连接；第三支座302与底板201固定连接；每个第二支座301上铰接有一个第二弹簧303的第一端；每个第二弹簧303的第二端铰接在卡箍304上；卡箍304铰接在第三支座302上；卡箍304上滑动安装有一个第二导杆309；第二导杆309第一端固定安装有一个挡圈308；第二导杆309第二端的两侧各铰接有一个连杆310的第一端；每个连杆310的第二端与一个第四支座311铰接；每个第四支座311与一个夹板307固定连接；每个夹板307上固定安装有一个第一导杆306；每个第一导杆306均与卡箍304滑动连接；每个第一导杆306上套设有一个第三弹簧305；每个第三弹簧305两端分别与卡箍304和夹板307固定连接。
[0044]
如图6所示，卡箍304上设置有一个第一光孔30401、两个关于第一光孔30401轴线对称的第二光孔30402、一个第三光孔30403和一个第四光孔30404；第一光孔30401用于与
第二导杆309滑动配合；第二光孔30402用于与第一导杆306滑动配合；第三光孔30403用于铰接第二弹簧303；第四光孔30404用于与拉扣312滑动配合。
[0045]
如图7所示，夹板307上设置有两个互相对称的、斜度不超过10
°
的楔面30701；楔面30701用于与正交双波垫313固定连接；在本实施例中，两个楔面30701的斜度均为5
°
。
[0046]
如图8和图9所示，正交双波垫313中，周向母线31302和轴向母线31303均为三角函数曲线；正交双波垫313主体为圆心角小于90
°
的空心圆柱的一部分，本实施例中，该圆心角为70
°
；周向母线31302与空心圆柱内壁所围成的封闭图形，绕着空心圆柱轴线，自空心圆柱周向的第一端旋转至第二端，得到的实体为中间齿；轴向母线31303所在平面为空心圆柱轴向的第一端端面，轴向母线31303所在平面与空心圆柱轴线的交点为轴向母线31303的中心点，轴向母线31303的中心点分别与轴向母线31303两个端点相连后构成的封闭图形，沿着空心圆柱轴线从空心圆柱轴向的第一端移动至第二端，得到的实体与中间齿进行布尔差运算，剩余的实体，即为正交双波齿31301；进一步地，周向母线31302和轴向母线31303位于同一空间直角坐标系内，在本实施例及该空间直角坐标系中，周向母线31302的参数方程为：
[0047][0048]
轴向母线31303的参数方程为：
[0049][0050]
以上各式中，x、y、z的单位为mm。
[0051]
如图10所示，总控装置4中，底盘401用于铰接心轴402；多个第二支架403圆周均布的固定安装在心轴402上，每个第二支架403与一个定量调控装置1通过底板201可拆卸地固定连接；四个万向轮406固定安装在底板201下部；主机405固定安装在底盘401上部；触控屏404固定安装在主机405上；主机405与触控屏404和减速电机209电连接。
[0052]
本发明的工作原理：本发明主机405与各个减速电机209之间的排线，可满足所有定量调控装置1和心轴402一起，往复旋转一圈。
[0053]
使用时，将本装置推到手术床旁边，然后根据所需的注射器数量，依次向每个定量调控装置1内装入注射器，以图2和图3为例，安装方法为：抽出拉扣312，然后手动分开两个卡箍304，接着将注射器放入四个正交双波垫313所包围的空间内，同时使得注射器卷边滑入两个导轨214中，导轨214中心线由一段圆弧和一段直线构成，两个导轨214所围的空间，上侧开口大(适应不同规格注射器的不同宽度的卷边)，中间和下侧等距，注射器卷边放入导轨214的过程中，会推动导轨214沿着滑轨215滑动，在第一弹簧216作用下，使得两个导轨214始终贴紧注射器的卷边，导轨214的设置，可限制注射器针筒沿轴向的位移，同时统一不同规格注射器的卷边的初始位置；接着，手动合拢两侧的卡箍304，第二弹簧303可助力，使得四个正交双波垫313上的正交双波齿31301与针筒贴紧形变，最终，两个卡箍304的第四光孔30404端合拢，此时插入拉扣312，将两个卡箍304箍紧固定；接着，手动旋转手轮206，通过
第一螺杆203，驱动滑台204带动第二螺旋机构移动，使得顶针213顶在注射器的活塞杆端部。
[0054]
如图4和图5所示，针筒与正交双波垫313紧密贴合时，会克服第三弹簧305的弹力，在针筒和第三弹簧305作用下，针筒会通过夹板307驱动第一导杆306滑动，通过连杆310驱动第二导杆309滑动；挡圈308的设置，决定了自适应夹持组件3所能夹持的最小针筒的直径，即如图4所示，此时挡圈308与卡箍304接触，使得第二导杆309无法再向针筒方向移动，在本实施例中，图4所示的状态，夹持的是10ml规格的注射器，该注射器外径标准规格为16mm；第三弹簧305的被压缩量的极限值，决定了自适应夹持组件3所能夹持的最大针筒的直径，即如图5所示，此时第三弹簧305无法再被压缩，第一导杆306无法再向远离针筒的方向位移，在本实施例中，图5所示的状态，夹持的是20ml规格的注射器，该注射器外径标准规格为29mm。
[0055]
如图7所示，两个楔面30701的设置，使得每个夹板307在隔着正交双波垫313时，与针筒的接触点数为2，即没有正交双波垫313，夹板307直接与针筒接触的话，将会是两点接触。
[0056]
如图8和图9所示，正交双波垫313通过模具制造，采用弹性橡胶或医用硅胶材质。
[0057]
如图10所示，本发明采用10寸的触控屏404，主机405支持有线和无线联网，可现场直接通过触控屏404对各个减速电机209进行速度控制，也可远程通过手机或电脑进行控制。
[0058]
减速电机209自带减速比，第一齿轮211和第二齿轮212之间也存在减速比，经过二级减速，作用于第二螺杆207，实现第二螺杆207的精准、微量、持续可控的推送。在本实施例中，第一齿轮211和第二齿轮212模数均为1，第一齿轮211齿数为17，第二齿轮212齿数为33。
[0059]
本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。