輸液泵通常是機械或電子的控制裝置,它通過作用于輸液導管達到控制輸液速度的目的。常用于需要嚴格控制輸液量和藥量的情況,如在應用升壓藥物,抗心律失常藥藥物,嬰幼兒靜脈輸液或靜脈麻醉時。以下結合臨床實際應用來談談輸液泵的日常操作、維護及保存應該注意的問題。
輸液泵的產品型號多樣,性能各異。按其工作特點可分為蠕動控制式輸液泵,定容控制式輸液泵及針筒微量注射式輸液泵三類。
輸液泵系統主要由微機系統、泵裝置、監測裝置、報警裝置和輸入及顯示裝置組成。
微機系統目前主流涉及采用ARM Cortex-M3/M4架構的單片
泵裝置是整個系統的“心臟”,是輸送液體的動力源 醫用輸液泵一般采用的是指狀蠕動泵作為動力源。指狀蠕動泵是利用滾輪轉動,使輸液泵管路一定部位受到擠壓,產生蠕動,從而推動液體向前流動。指狀蠕動泵具有體積小,重量輕,定量準確及輸液管裝卸方便等特點,使用最為廣泛。這種泵有一根凸輪軸,凸輪軸上有多個凸輪,這些凸輪的運動規律相差一定的角度,每個凸輪與一個指狀滑塊相連。
工作時,由步進電機帶動凸輪軸轉動,使滑塊按照一定順序和運動規律上下往復運動,像波一樣依次擠壓靜脈輸液管,使輸液管中的液體以一定的速度定向流動。指狀蠕動泵比較精確,可大范圍控制輸液總量和輸液速度;當“手指”的數目超過8個時(一般為12個),泵的線性度良好,輸液時不易產生脈動,使輸液泵具有安全性和穩定性監測裝置主要有多種傳感器組成,輸液泵配有紅外滴數傳感器、壓力式傳感器和超聲波氣泡傳感器等,它們分別用于液體流速和流量、堵塞壓力及漏液和氣泡的檢測。
步進電機的速度、精度控制取決于步進電機驅動芯片,它是通過輸入脈沖信號來進行控制的,即電機的總轉動角度由輸入脈沖數決定,而電機的轉速由脈沖信號頻率決定。
如今隨著技術的發展,微步步進電機驅動不斷實現了越來越強大的性能,例如靜音驅動、降低功耗等。東芝新推出的TB5128FTG擁有強大的性能,額定值為50V/5A,支持128級微步進,在降低功耗的同時,支持大電流驅動和高精度控制,能有針對性地對電機運行難題實現各個擊破,從而系統地提升整體性能。更高的分辨率:憑借高達128級微步進的驅動控制技術,相比于傳統的32步電機驅動器擁有更高的分辨率。高效電機驅動:采用東芝原創性電流優化技術AGC[1],有助于避免電機失步和降低功耗,實現大電流驅動(額定值為50V/5A),而ADMD[2]有助于提高電流跟蹤能力。降低噪聲和振動:由于具備電流衰減模式選擇功能SMD[3],可有效降低電機驅動期間所產生的噪聲和振動。降低成本:不但如此,它還融入東芝原創性電流檢測技術ACDS[4],能有效減少驅動控制所需的元件數量,有助于降低系統成本,提高電路板設計靈活性。注:[1] AGC:主動增益控制優化驅動器電流,滿足所需扭矩。一項避免電機失速且實現功耗降低的東芝技術。[2] ADMD:先進動態混合衰減自動優化快速衰減和緩慢衰減模式的開關控制,實現安全高轉速。[3] SMD:可選擇混合衰減優化驅動器電流,以滿足電機需要。[4] ACDS:先進電流檢測系統,無需電流檢測電阻器即可控制電機電流。
報警系統是傳感器感應到的信號經微機處理后,得出報警控制信號,再由報警裝置響應,引起人們的注意,同時進行正確的處理。具有光電報警和聲音報警功能,對輸液過程中出現斷電、泵門未關、低溫、輸液完成、電池欠壓、管路阻塞和管路中出現氣泡等異常情況進行報警。輸入及顯示裝置的輸入部分負責設定輸液的各個參數,如輸液量和輸液速度等。顯示部分負責顯示各參數和當前的工作狀態等。
綜上,采用TB5128FTG專用芯片的輸液泵設計可以使藥水更加均勻、準確的輸入體內,從而使治療得到更有效的作用;同時,它還能確保濃度為最有效的濃度,copy準確控制用量,并且可以精準測量輸入量。同時精準控制藥水的輸液速度,從而避免藥水速度太快產生的不良后果,及速度過慢對治療起不到應有的效果。
TB5128FTG電路板設計圖
審核編輯黃宇
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