智能注射泵的崛起及醫療專用電源的誕生
發布時間:2016-05-24 責任編輯:susan
【導讀】隨著科技的發展,各類智能醫療設備湧入市場,這些設備通常直接與人體(患者或者操作者)接觸,因此對於安規有著嚴格的要求,這一點在醫療認證EN 60601-1,3rd中(zhong)有(you)著(zhe)明(ming)確(que)的(de)要(yao)求(qiu)。在(zai)整(zheng)機(ji)係(xi)統(tong)中(zhong)隔(ge)離(li)電(dian)源(yuan)對(dui)爬(pa)電(dian)距(ju)離(li)和(he)漏(lou)電(dian)流(liu)等(deng)安(an)規(gui)要(yao)求(qiu)起(qi)著(zhe)關(guan)鍵(jian)性(xing)的(de)作(zuo)用(yong),因(yin)此(ci)這(zhe)也(ye)就(jiu)要(yao)求(qiu)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)需(xu)要(yao)緊(jin)跟(gen)智(zhi)能(neng)醫(yi)療(liao)的(de)要(yao)求(qiu),進(jin)一(yi)步(bu)的(de)提(ti)升(sheng)隔(ge)離(li)性(xing)能(neng),甚(shen)至(zhi)滿(man)足(zu)2個MOPP的隔離防護要求。
1、概述:
統輸液方式出現醫療事故主要原因有:1、護士未能在輸液完成時立刻拔針而造成患者血液回流;2、患者在輸液過程中,輸液速度過快或者有針管堵塞現象,未能及時發現;3、患者身體對藥液可能會有過敏等異常反應,未得到及時處理等,而新型的智能注射泵則能很好的規避這些問題。
zhushebengtongchangshijixiehuodianzidekongzhizhuangzhi,tatongguozuoyongyushuyedaoguandadaokongzhishuyesuduheyongliangdemude,changyongyuxuyaoyangekongzhishuyeliangheyaoliangdeqingkuang,ruzhusheshengyayaowu,kangxinlvshichangyaowu,yingyouerjingmaishuyehuojingmaimazuishi。
隨(sui)著(zhe)注(zhu)射(she)泵(beng)應(ying)用(yong)越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛(fan),其(qi)整(zheng)機(ji)係(xi)統(tong)對(dui)安(an)全(quan)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)格(ge)。而(er)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)的(de)高(gao)隔(ge)離(li)性(xing)能(neng)對(dui)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)安(an)全(quan)工(gong)作(zuo)起(qi)到(dao)了(le)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong),它(ta)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)係(xi)統(tong)規(gui)避(bi)相(xiang)關(guan)的(de)安(an)全(quan)隱(yin)患(huan)。可(ke)以(yi)說(shuo)注(zhu)射(she)泵(beng)的(de)崛(jue)起(qi)催(cui)生(sheng)了(le)高(gao)隔(ge)離(li)性(xing)能(neng)的(de)隔(ge)離(li)電(dian)源(yuan)的(de)誕(dan)生(sheng)。
2、注射泵結構框圖:

上圖1為最常見的單通道注射泵方案框圖,大體上可以分為軟件係統、機械係統和電氣係統。而詳細的劃分又可以將其劃分為:主控係統、電源係統、電機驅動係統、壓力檢測係統、自動報警係統。最基礎的工作原理為:控製部件通過控製步進電機來推動機械部件的操作,同時會有專門的傳感器模塊實時的檢測實際情況並反饋給控製部件。簡單講,注射泵的電氣部分的工作原理如下圖2:

(1)主控係統:如圖2中的計算機軟件控製模塊,主要實現對各個部件的控製,如屏顯的控製、壓力檢測的控製等等。
(2)電源係統:電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)主(zhu)要(yao)負(fu)責(ze)完(wan)成(cheng)設(she)備(bei)內(nei)部(bu)所(suo)有(you)部(bu)件(jian)的(de)供(gong)電(dian),通(tong)常(chang)由(you)常(chang)規(gui)的(de)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)和(he)電(dian)池(chi)組(zu)成(cheng)。從(cong)而(er)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)外(wai)部(bu)電(dian)源(yuan)及(ji)內(nei)部(bu)電(dian)源(yuan)供(gong)電(dian)兩(liang)種(zhong)方(fang)式(shi),當(dang)外(wai)部(bu)電(dian)源(yuan)斷(duan)電(dian)後(hou)內(nei)置(zhi)的(de)電(dian)池(chi)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)供(gong)電(dian),以(yi)免(mian)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)。
(3)電機驅動係統:主要為機械部件通過步進電機的移動完成注射器的移動。
(4)壓力檢測係統:壓力檢測係統負責通過傳感器檢測流量等常態或故障信號,從而反饋回控製係統,進行進一步的響應。
(5)自動報警係統:包含注射脫落、管道堵塞、供電是否正常等等的問題報警。
3、供電需求特性及推薦產品
電源模塊需要為整個係統的部件供電,如控製芯片、備用電池、傳感器和通訊芯片等等。詳細的供電框圖如下:

圖3為智能注射泵控製係統供電原理框圖,係統工作情況如下:
係統供電說明:AC/DC電源輸出15V電壓,分別給電池充電電路、步進電機和電壓轉換芯片供電,通過穩壓和電源轉換模塊轉換成12V、5V、3.3V、1.8V電壓分別給功放電路、編碼器以及CPU進行供電。
工作過程:接通交流電源,在無交流電源情況下由內置電池供電。係統上電時,液晶顯示屏、步進電機、步進電機控製器通過主板CPU的初始化後進入正常工作。當人按鍵操作顯示屏按鈕,顯示屏將信號反饋給主板CPU ,CPU將(jiang)接(jie)受(shou)的(de)指(zhi)令(ling)內(nei)部(bu)處(chu)理(li),然(ran)後(hou)將(jiang)處(chu)理(li)後(hou)的(de)信(xin)號(hao)傳(chuan)給(gei)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)控(kong)製(zhi)器(qi),通(tong)過(guo)驅(qu)動(dong)信(xin)號(hao)去(qu)控(kong)製(zhi)電(dian)機(ji)的(de)推(tui)進(jin)速(su)度(du),電(dian)機(ji)將(jiang)轉(zhuan)軸(zhou)信(xin)息(xi)傳(chuan)給(gei)編(bian)碼(ma)器(qi),編(bian)碼(ma)器(qi)將(jiang)接(jie)受(shou)的(de)反(fan)饋(kui)信(xin)號(hao)傳(chuan)給(gei)電(dian)機(ji),並(bing)且(qie)同(tong)時(shi)將(jiang)信(xin)號(hao)傳(chuan)給(gei)CPU、步進電機控製器,實現控製、編碼、顯示等一係列閉環控製的過程。
電源選型關鍵點:
youyishanggongzuokuangtukezhi,zhushebengshitongguochumopingyucaozuozhejiechu,tongguoshuyeguanyuhuanzhejiechu,yincianquanfanghudengjiyaoqiuxiangduiputongdegongyeshebeigenggao,tongchangxuyaomanzugelinaiya3000VAC,防護等級2個MOOP的要求,但是很多嚴格要求的場合也會提出要求滿足2個MOPP的隔離防護等級。金升陽科技有限公司推出的專門針對醫療行業的電源,便可以很好的滿足這些要求。
推薦產品型號及規格:

小結:
在智能注射泵係統中,控製模塊是係統的核心控製部分,要求電源必須具備高性能、高可靠性才能滿足係統設計的要求。金升陽公司的LO25-13Bxx及URH_P-6WR3係列產品在小體積的基礎上滿足了第三版醫療認證EN 60601-1,3rd,自身的短路、過流保護功能、超寬的電壓範圍和優異的EMC性能大大增強了係統穩定性,為廣大使用者的安全帶來新的保障。
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