[發明專利]基于形狀記憶合金彈簧驅動的蠕動控制式輸液裝置及其方法

有效

• 申請號: 201310274120.6
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN103316399A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 鄒鴻生;李會雨;李華
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61M5/172
• 分類號: A61M5/172;A61M5/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及藥物輸液裝置裝置，尤其涉及一種基于形狀記憶合金彈簧驅動的蠕動控制式輸液裝置及其方法。

背景技術

人工靜脈滴注法作為一種傳統臨床輸液方法,在醫院的應用相當廣泛。但此方法存在諸如控制精度差、容易操作失誤、輸液過程監控不及時等問題，容易導致醫療事故的發生。因此，智能輸液技術逐漸成為醫療設備研發的熱點方向。近些年來，相關研究人員大力開發智能輸液裝置，已取得一系列研究成果，部分產品在臨床醫療中得到了大力推廣與應用。但是，目前市場上已有的智能輸液設備仍存在諸多技術問題，并時常引發醫療事故。智能輸液設備引發醫療事故的原因很多，其中最重要的一個原因在于輸液設備內部機械零部件的設計缺陷，比如控制藥液流速的驅動電機控制精度不高、機械部件內部潤滑液有污染藥物的危險以及設備內部機械結構復雜、機構之間相互摩擦產生噪聲等等。為改正這些缺點，需要簡化智能輸液器內部的機械部件，設計出更加簡單、可靠的輸液控制器。

基于形狀記憶合金控制器而開發的智能結構輸液設備還有無需潤滑、無藥物污染危險，工作時幾乎不產生噪聲、綠色環保等優點。該裝置結構簡單，控制方便，力能密度高，動態響應速度快，不需要附加制動裝置，斷電后具有自鎖定功能，特別適用于高精度的輸液控制器。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種基于形狀記憶合金彈簧驅動的蠕動控制式輸液裝置及其方法。

基于形狀記憶合金彈簧驅動的蠕動控制式輸液裝置包括基座、固定板、擋板、支撐板、多個形狀記憶合金彈簧驅動器、一次性輸液管；固定板上設有卡槽，一次性輸液管置于固定板的卡槽內，擋板和支撐板上設有多個形狀記憶合金彈簧驅動器固定孔，形狀記憶合金彈簧驅動器包括復位彈簧、導桿和形狀記憶合金彈簧，導桿中間設有擋塊，擋塊兩側的導桿上設有復位彈簧和形狀記憶合金彈簧；基座上設有固定板、擋板，設有復位彈簧的導桿端部穿入擋板固定孔，并與一次性輸液管相接觸，設有形狀記憶合金彈簧的導桿端部穿入支撐板的固定孔，支撐板通過螺栓固定在基座上。

所述的形狀記憶合金驅動器的行程在3毫米到5毫米之間。

所述的復位彈簧采用彈簧鋼，其剛度系數在1N/mm到1.8N/mm之間。

所述的形狀記憶合金彈簧采用鎳鈦合金材料，相變溫度為55到75攝氏度或者70到90攝氏度。

基于形狀記憶合金彈簧驅動的蠕動控制式常輸液方法是：形狀記憶合金彈簧為推力彈簧，其高溫時長度比溫時大，工作中形狀記憶合金彈簧在電信號加熱下溫度升高，發生馬氏體向奧氏體結構的轉變，彈簧剛度變大，沿長度方向彈開并驅動導桿擠壓一次性輸液管，擠壓過程完成后，電信號結束加熱，形狀記憶合金彈簧溫度降低,由奧氏體狀態恢復到馬氏體狀態，彈簧剛度降低，由復位彈簧將形狀記憶合金彈簧驅動器回復原位，并在電信號控制下開始下一個擠壓行程，多個形狀記憶合金彈簧驅動器在電信號的控制下，按順序完成擠壓過程，以實現一次性輸液管的蠕動運動，使一次性輸液管中的藥物定向流動，實現輸液，通過調整多個形狀記憶合金彈簧驅動器的作動頻率，調節輸液速度。

本發明與現有技術相比具有有益效果

1）形狀記憶合金彈簧驅動器取代傳統的步進電機，結構簡單、可靠性提高。

2）形狀記憶合金驅動器的運動不受磁場影響，只和電信號有關，因此適合核磁共振等一些特殊場合應用。

3）形狀記憶合金彈簧直接由電信號驅動，驅動方式成熟可靠，易于運用控制算法調整輸液精度。

附圖說明

圖1為基于形狀記憶合金驅動的蠕動控制式輸液裝置結構示意圖；

?圖2為本發明的底座及支持板結構示意圖；

?圖3為本發明的導桿結構示意圖；

?圖4為本發明的固定一次性輸液管的卡槽結構示意圖。

具體實施方式

?結合附圖，有利于更加全面準確地了解前面對于本發明的基本概述以及本發明的具體實施過程。附圖僅提供本發明的一種示例，實際發明并不局限于所示的精確布局、幾何形狀及實施手段。