RU2012358C1

RU2012358C1 - Device for injecting medicinal preparations

Info

Publication number: RU2012358C1
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Шариков; Владимир Иванович Максимов; Георгий Яковлевич Молчанов; Виктор Дмитриевич Колесник; Владимир Степанович Кондратенко; Александр Иванович Слетов
Original assignee: Александр Николаевич Шариков; Владимир Иванович Максимов; Георгий Яковлевич Молчанов; Виктор Дмитриевич Колесник; Владимир Степанович Кондратенко; Александр Иванович Слетов
Priority date: 1991-09-10
Filing date: 1991-09-10
Publication date: 1994-05-15

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: device has a drive of a syringe push, an electronic control unit for controlling an electric motor, light and acoustic indication units. The device is characterized by the use of non-authorized rotation protection circuit for the electric motor shaft, by the use of a protection circuit for protecting an electric circuit between the electronic control unit and the syringe push drive electric motor from circuit break and by the use of a protection unit for protecting hydraulic duct from excess pressure above a predetermined value so that to enhance safety of a patient. EFFECT: enhanced patient's safety. 5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для введения лекарственных препаратов, например, в операционных, в отделениях реанимации, палатах интенсивной терапии, машинах скорой помощи и др. The invention relates to medical equipment, in particular to devices for administering drugs, for example, in operating rooms, in intensive care units, intensive care units, ambulances, etc.

Известно устройство (патент США N 4846797, НКИ 604/154, опублик. 1989), содержащее блок для привода нескольких шприцев. Недостатком данного устройства является невозможность осуществлять инфузию лекарственных препаратов одновременно нескольким больным, управляя процессом с одного пульта. Кроме того, такой блок ввиду его громоздкости невозможно укрепить в непосредственной близости от больного, что приводит к удлинению инфузионных трубок, увеличению погрешности подачи препарата, а также увеличению объема лекарственного препарата, необходимого для заполнения инфузионных трубок. A device is known (US patent N 4846797, NKI 604/154, published. 1989), containing a unit for driving multiple syringes. The disadvantage of this device is the inability to infuse drugs simultaneously to several patients, controlling the process from one remote control. In addition, due to its bulkiness, such a block cannot be strengthened in the immediate vicinity of the patient, which leads to an extension of the infusion tubes, an increase in the error in the supply of the drug, as well as an increase in the volume of the drug needed to fill the infusion tubes.

Известно устройство (а. с. N 1128958, кл. А 61 М 5/20, 1983), которое дополнительно содержит два шприца, два электромеханических привода, переключающий клапан, блок управления приводами, расположенные в одном корпусе. Выходы трех шприцев соединены с инъекционной иглой через переключающий клапан. Недостатком указанного устройства является невозможность одновременного введения нескольких лекарственных препаратов, так как выходы трех шприцев соединены с инъекционной иглой через переключающий клапан. Это ограничивает область применения данного устройства. A device is known (a.s. N 1128958, class A 61 M 5/20, 1983), which additionally contains two syringes, two electromechanical actuators, a switching valve, a actuator control unit located in one housing. The exits of the three syringes are connected to the injection needle through a switching valve. The disadvantage of this device is the inability to simultaneously administer several drugs, since the exits of the three syringes are connected to the injection needle through a switching valve. This limits the scope of this device.

Известно устройство (а. с. N 1410986, кл. А 61 М 5/20, 1988), в котором установленный шприц совершает возвратно-поступательное движение для подачи или забора жидкости в лабораторных условиях. Для остановки привода и прекращения подачи или забора жидкости в устройстве применены отключающие герконы, расположенные в противоположных концах рабочего пути толкателя. Недостатком данного устройства является отсутствие сигнализации при полном опорожнении или заполнении шприца, отсутствие предупреждения о предстоящем опорожнении или предупреждении шприца. A device is known (and.with. N 1410986, class A 61 M 5/20, 1988), in which the installed syringe reciprocates to supply or withdraw liquid in the laboratory. To stop the drive and stop the flow or intake of liquid in the device, disconnecting reed switches located at opposite ends of the working path of the pusher are used. The disadvantage of this device is the lack of alarm when the syringe is completely empty or full, and there is no warning about an upcoming empty or syringe warning.

Из известных наиболее близким, принятым за прототип устройством является инфузионное насосное устройство (патент США N 4919650, НКИ 604/67, опублик. 1990), содержащее в корпусе привод толкателя шприца, снабженный электродвигателем с редуктором, установленным на приводной оси оптическим датчиком вращения, выход которого соединен с формирователем электрических импульсов, ходовым винтом, кинематически соединенным с редуктором, и толкателем шприца, установленным на ходовом винте, электронный блок для управления электродвигателем привода толкателя шприца, содержащий микропроцессорный контроллер, с которым соединены клавиатура, линейный дисплей, оперативное запоминающее устройство, таймер, схема управления двигателем привода толкателя шприца, на входе которой установлен счетчик, тактовый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход схемы управления соединен с ключом, расположенным в цепи питания электродвигателя, звуковую и световую сигнализацию, соединенную со схемой управления. Оптический датчик вращения вырабатывает сигналы, соответствующие угловому повороту вала электродвигателя. Устройство работает следующим образом. Заданная скорость подачи препарата, вводимая с помощью клавиатуры, преобразуется в электронном блоке управления в число импульсов, которое должно поступить с оптического датчика вращения в течение всего заданного периода. Во время работы устройства производится сравнение заданного числа с действительным количеством импульсов, вырабатываемых оптическим датчиком вращения. Of the known closest adopted for the prototype device is an infusion pump device (US patent N 4919650, NKI 604/67, published. 1990), containing in the housing a drive of the syringe pusher, equipped with an electric motor with a reducer mounted on the drive axis with an optical rotation sensor, output which is connected to an electric pulse shaper, a lead screw kinematically connected to the gearbox, and a syringe pusher mounted on the lead screw, an electronic unit for controlling the pusher drive motor a syringe containing a microprocessor controller to which a keyboard, a linear display, random access memory, a timer, a syringe pusher drive motor control circuit are connected, at the input of which a counter is installed, the clock input of which is connected to the output of the pulse shaper, and the output of the control circuit is connected to a key, located in the power supply circuit of the electric motor, sound and light alarm connected to the control circuit. The optical rotation sensor generates signals corresponding to the angular rotation of the motor shaft. The device operates as follows. The preset drug delivery rate, entered using the keyboard, is converted in the electronic control unit to the number of pulses that must come from the optical rotation sensor during the entire specified period. During operation of the device, a predetermined number is compared with the actual number of pulses generated by the optical rotation sensor.

Недостатками прототипа является отсутствие защиты от неконтролируемого вращения вала электродвигателя, что может привести к передозировке лекарственного препарата. Поскольку в прототипе осуществляется только косвенное определение повышения давления в гидротракте через замедление вращения вала электродвигателя, то при большом передаточном отношении редуктора это приводит к значительному возрастанию нагрузок на шестерни последнего и повышению инерционности измерения частоты вращения вала электродвигателя. Непосредственная защита от перегрузок при превышении давления в гидротракте свыше заданного отсутствует. В прототипе отсутствует защита от обрыва электрической цепи электродвигателя, например, про пробое ключа. Кроме того, в прототипе не предусмотрено предупреждение об опорожнении шприца и отсутствует механизм точного подведения толкателя к штоку шприца. The disadvantages of the prototype is the lack of protection against uncontrolled rotation of the shaft of the electric motor, which can lead to an overdose of the drug. Since the prototype only indirectly determines the increase in pressure in the hydrotract by slowing down the rotation of the motor shaft, with a large gear ratio of the gearbox, this leads to a significant increase in the loads on the gears of the latter and an increase in the inertia of measuring the frequency of rotation of the motor shaft. There is no direct protection against overloads when the pressure in the hydrotract exceeds a predetermined value. In the prototype there is no protection against an open circuit of the electric motor circuit, for example, about a breakdown of the key. In addition, the prototype does not provide a warning about the emptying of the syringe and there is no mechanism for accurately bringing the pusher to the syringe rod.

В предложенном устройстве для введения лекарственных препаратов основным техническим результатом является повышение безопасности устройства для больного. Для достижения этого технического результата в устройство, содержащее в корпусе привод толкателя шприца, снабженный электродвигателем с редуктором, установленным в приводной оси оптическим датчиком вращения, выход которого соединен с формирователем электрических импульсов, ходовым винтом, кинематически соединенным с редуктором, и толкателем шприца, установленным на ходовом винте, электронный блок управления электродвигателем привода толкателя шприца, содержащий микропроцессорный контроллер, соединенные с ним клавиатуру, линейный дисплей, оперативное запоминающее устройство, таймер, схему управления электродвигателем привода толкателя шприца, на выходе которой установлен счетчик, тактовый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход схемы управления соединен с ключом, расположенным в цепи питания электродвигателя, а также блок звуковой и световой сигнализации, соединенный со схемой управления, дополнительно в схему управления электродвигателем привода толкателя шприца введены схема защиты от неконтролируемого вращения вала электродвигателя, входы которой соединены с выходом формирователя электрических импульсов и выходом схемы управления электродвигателем привода толкателя шприца, а выход соединен с реле, нормально замкнутые контакты которого расположены в цепи питания электродвигателя, схема защиты на обрыв электрической цепи между электронным блоком и электродвигателем привода толкателя шприца, первый вход которой соединен с таймером, второй вход соединен с выходом формирователя электрических импульсов, а третий и четвертый входы и первый выход соединены со схемой управления электродвигателя, выходы схемы защиты от неконтролируемого вращения вала электродвигателя и второй выход схемы защиты на обрыв электрической цепи между электронным блоком и электродвигателем привода толкателя шприца соединены с блоком световой и звуковой сигнализации и через определитель типа аварии микропроцессорным контроллером, и блок защиты от превышения давления в гидротракте свыше заданного, установленный с возможностью взаимодействия с кнопкой микропереключателя, дополнительно введенного в цепь питания электродвигателя и установленного на корпусе. Кроме того, блок защиты от превышения давления в гидротракте свыше заданного содержит установленную с возможностью взаимодействия с кнопкой микропереключателя торцевой поверхностью косозубую шестерню, размещенную на одном конце ходового винта привода толкателя, внутри которой на подшипнике закреплен палец, соединенный с корпусом пружиной растяжения. In the proposed device for the administration of drugs, the main technical result is to increase the safety of the device for the patient. To achieve this technical result, a device containing a syringe plunger drive in the housing is provided with an electric motor with a reducer, an optical rotation sensor installed in the drive axis, the output of which is connected to an electric pulse shaper, a lead screw kinematically connected to the reducer, and a syringe pusher mounted on screw, electronic control unit of the syringe pusher drive electric motor, comprising a microprocessor controller, a keyboard connected thereto, linear display, random access memory, timer, control circuit of the syringe pusher drive electric motor, at the output of which a counter is installed, the clock input of which is connected to the output of the pulse shaper, and the output of the control circuit is connected to a key located in the power supply circuit of the electric motor, as well as a sound and light unit alarm system connected to the control circuit, in addition to the control circuit of the electric motor of the drive of the syringe pusher, a protection circuit from uncontrolled rotation of the motor shaft is introduced a fir-tree, the inputs of which are connected to the output of the electric pulse shaper and the output of the control circuit of the syringe pusher drive electric motor, and the output is connected to a relay whose normally closed contacts are located in the electric motor power supply circuit, an open circuit protection circuit between the electronic unit and the syringe pusher drive electric motor, the first input of which is connected to the timer, the second input is connected to the output of the electric pulse shaper, and the third and fourth inputs and the first output are connected to the circuit the control circuit of the electric motor, the outputs of the protection circuit against uncontrolled rotation of the motor shaft and the second output of the protection circuit for an open circuit between the electronic unit and the syringe plunger drive electric motor are connected to the light and sound signaling unit and through an accident type identifier by a microprocessor controller, and an overpressure protection unit in a hydrotract over a predetermined one, installed with the possibility of interaction with the button of a microswitch, additionally introduced into the electric power circuit rodvigatelya and mounted on the housing. In addition, the protection block against excess pressure in the hydraulic circuit above a predetermined one contains a helical gear installed with the possibility of interaction with the microswitch button on the end surface, located on one end of the pusher drive screw, inside of which a pin is attached to the bearing and connected to the housing by a tension spring.

Для снижения объема лекарственного препарата, необходимого для заполнения инфузионных трубок, приближения шприца непосредственно к больному привод толкателя шприца выполнен соосным в отдельном корпусе и соединен с электронным блоком управления электродвигателем привода толкателя шприца посредством кабеля. Для поджатия штока шприца к толкателю и точного его подведения в верхней части толкателя соосно со штоком шприца установлен упорный винт, на котором закреплен кулачок, в нижней части толкателя для взаимодействия с ходовым винтом установлена подпружиненная полугайка, а между пружиной и кулачком - подвижный шток. Для предупреждения об опорожнении шприца в корпусе под направляющими толкателя установлены замыкающий и переключающий герконы, а в нижней части каретки закреплен с возможностью взаимодействия с герконами постоянный магнит, при этом замыкающий геркон соединен со световой сигнализацией, а нормально замкнутый контакт переключающего геркона включен в цепь питания электродвигателя. Для усиления технического результата в устройстве с помощью введения лекарственного препарата нескольким больным или одному больному нескольких различных препаратов установлено несколько (например, четыре) выносных однотипных приводов толкателя шприца, каждый из которых соединен с электронным блоком управления посредством кабеля. To reduce the volume of the drug needed to fill the infusion tubes, to approach the syringe directly to the patient, the syringe pusher drive is made coaxial in a separate housing and connected to the electronic control unit of the syringe pusher drive electric motor via a cable. To tighten the syringe rod to the plunger and accurately bring it in the upper part of the pusher, a stop screw is mounted coaxially with the syringe rod on which the cam is fixed, a spring-loaded half nut is installed in the lower part of the pusher for interaction with the lead screw, and a movable rod is installed between the spring and the cam. To prevent emptying of the syringe, a closing and switching reed switches are installed under the pusher guides in the case, and a permanent magnet is fixed with the possibility of interaction with the reed switches in the lower part of the carriage, while the closing reed switch is connected to the light signaling, and a normally closed contact of the switching reed switch is included in the motor power supply circuit . To enhance the technical result in the device by administering a drug to several patients or to one patient of several different drugs, several (for example, four) remote drives of the same type of syringe pusher are installed, each of which is connected to the electronic control unit via a cable.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - блок-схема устройства; на фиг. 3 - схема управления электродвигателем привода толкателя шприца и схемы защит от неконтролируемого вращения вала электродвигателя и на обрыв электрической цепи между электронным блоком и электродвигателем; на фиг. 4 - привод толкателя шприца, разрез; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4; на фиг. 5 - оптический датчик вращения. In FIG. 1 shows the proposed device; in FIG. 2 is a block diagram of a device; in FIG. 3 is a diagram of a control motor for a syringe pusher drive and a circuit for protecting against uncontrolled rotation of the motor shaft and for an open circuit between the electronic unit and the electric motor; in FIG. 4 - syringe pusher drive, section; in FIG. 5 is a section AA in FIG. 4; in FIG. 5 - optical rotation sensor.

Устройство содержит электронный блок 1 управления электродвигателем привода толкателя шприца и несколько однотипных выносных приводов толкателя шприца, выполненных в отдельных корпусах 2 и соединенных с электронным блоком 1 посредством кабелей. The device comprises an electronic control unit 1 for controlling a syringe pusher electric drive motor and several similar type external syringe pusher remote drives made in separate housings 2 and connected to the electronic block 1 by means of cables.

В корпусе 2 привода толкателя шприца установлен в подшипниках ходовой винт 3, на одном из концов которого закреплена косозубая шестерня 4, кинематически связанная через приводную ось и редуктор (не показан) с электродвигателем 5. Внутри шестерни 4 на подшипнике закреплен палец 6, соединенный с корпусом 2 пружиной растяжения 7, причем последняя закреплена на корпусе посредством регулировочного болта 8. Толкатель 9 шприца установлен в направляющих корпуса на ходовом винте 3. В верхней части толкателя соосно со штоком шприца установлен упорный винт 10, а на винте 10 закреплен кулачок 11. В нижней части толкателя 9 шприца для взаимодействия с ходовым винтом 3 подвижно установлена поджатая пружиной 12 полугайка 13. Между закрепленной на толкателе 9 пружиной 12 и кулачком 11 установлен подвижный шток 14. На корпусе 2 привода толкателя шприца установлены запоминающий 15 и переключающий 16 герконы, а в нижней части толкателя закреплен с возможностью взаимодействия с герконами постоянный магнит 17. В корпусе 2 закреплен с возможностью взаимодействия своей кнопкой с торцевой поверхностью косозубой шестерни 4 микропереключатель 18. На приводной оси установлен прерыватель 19, выполненный в виде диафрагмы со щелями, а с противоположных сторон прерывателя установлены светоизлучающий диод 20 и фотодиод 21. Прерыватель 19, светодиод 20 и фотодиод 21 образуют оптический датчик вращения. Последовательно с фотодиодом 21 соединен формирователь 22 сигнала обратной связи. Светодиод 20, переключающий геркон 16 и микропереключатель 18 установлены в цепи электродвигателя 5. In the housing 2 of the drive of the syringe pusher, a spindle screw 3 is installed in the bearings, at one end of which a helical gear 4 is fixed, kinematically connected through the drive axis and gearbox (not shown) with the electric motor 5. Inside the gear 4, a pin 6 is fixed on the bearing connected to the housing 2 by a tension spring 7, the latter being fixed to the housing by means of an adjusting bolt 8. A syringe pusher 9 is installed in the housing guides on the threaded spindle 3. A stop screw is installed coaxially with the syringe rod in the upper part of the pusher nt 10, and a cam 11 is fixed on the screw 10. In the lower part of the syringe pusher 9 for interaction with the lead screw 3, a half nut 13, spring-loaded by the spring 12, is movably mounted. A movable rod 14 is mounted between the spring 12 mounted on the pusher 9 and the cam 11. On the drive housing 2 a syringe pusher has a memory 15 and a switch 16 reed switches installed, and a permanent magnet 17 is fixed with the possibility of interaction with the reed switches in the lower part of the pusher. In the housing 2 it is fixed with the ability to interact with its button with the end surface of the helical tooth 4 stubble microswitch 18. On the drive shaft 19 is mounted chopper, designed as a slotted aperture and, on the opposite sides of the breaker mounted light emitting diode 20 and photodiode 21. Circuit breaker 19, LED 20 and photodiode 21 form an optical rotation sensor. Feedback driver 21 is connected in series with the photodiode 21. The LED 20, the switching reed switch 16 and the microswitch 18 are installed in the circuit of the electric motor 5.

В электронном блоке 1 установлены микропроцессорный контроллер 23, соединенные с ним клавиатура 24, линейный дисплей 25, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 26, таймер 27, узел 28 формирования сигнала на ускоренную подачу, узел 29 сброса аварии, несколько однотипных схем 30 управления электродвигателями приводов толкателя шприца и определитель 31 типа аварии. Соответствующий тактовый выход таймера 27 соединен с входом 32 одной из нескольких однотипных схем защиты 33 на обрыв электрической цепи между электронным блоком и электродвигателем, выход формирователя 22 каждого привода толкателя соединен с входом 34 одной из нескольких однотипных схем защиты 35 от контролируемого вращения вала электродвигателя, выход, а также блок 36 звуковой и световой сигнализации. The electronic unit 1 is equipped with a microprocessor controller 23, a keyboard 24 connected to it, a linear display 25, random access memory (RAM) 26, a timer 27, an accelerated feed signal generation unit 28, an accident reset unit 29, several drive motor control circuits 30 of the same type syringe pusher and determinant 31 type of accident. The corresponding clock output of the timer 27 is connected to the input 32 of one of several similar protection circuits 33 for an open circuit between the electronic unit and the electric motor, the output of the shaper 22 of each pusher drive is connected to the input 34 of one of several similar protection circuits 35 from the controlled rotation of the electric motor shaft, output as well as block 36 sound and light alarm.

Схема управления 30 электродвигателем привода толкателя шприца содержит реверсивный счетчик 37, вход установки и входы данных которого соединены с микропроцессорным контроллером 23, а тактовый вход - с выходом формирователя 22. Выход счетчика 37 соединен с одним из входов элемента И 38 и элемента ИЛИ 39. Вторые входы элементов 38 и 39 соединены с выходом узла 28. Выход элемента И 38 соединен с контроллером 23. Выход элемента ИЛИ 39 соединен с одним из входов элемента 3И 40. Второй вход элемента 3И 40 соединен с выходом одновибратора 41, состоящего из двух инверторов 42, 43 и RС-цепочки 44, расположенной между инверторами. Вход одновибратора 41 соединен с выходом узла 28. Выход элемента 40 соединен с R-входом RS-триггера 45, S-вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 46, один вход которого соединен с контроллером 23, а другой вход с Q-выходом триггера 45. Q-выход также соединен с электронным ключом 47, расположенным в цепи электродвигателя 5 привода толкателя шприца. The control circuit 30 of the syringe plunger drive electric motor contains a reverse counter 37, the input of the installation and the data inputs of which are connected to the microprocessor controller 23, and the clock input is connected to the output of the shaper 22. The output of the counter 37 is connected to one of the inputs of the AND 38 element and the OR 39 element. Second the inputs of the elements 38 and 39 are connected to the output of the node 28. The output of the AND 38 element is connected to the controller 23. The output of the OR 39 element is connected to one of the inputs of the 3I 40 element. The second input of the 3I 40 element is connected to the output of the one-shot 41, consisting of two the rotors 42, 43 and the RC chain 44 located between the inverters. The input of the one-shot 41 is connected to the output of the node 28. The output of the element 40 is connected to the R-input of the RS-trigger 45, the S-input of which is connected to the output of the OR element 46, one input of which is connected to the controller 23, and the other input to the Q-output of the trigger 45 The Q-output is also connected to an electronic key 47 located in the circuit of the syringe pusher drive electric motor 5.

Схема защиты 35 содержит D-триггер 48, С-вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 49, входы которого соединены с выходом формирователя 22 и выходом триггера 45. D-вход триггера 48 соединен через резистор 50 с "плюсом" питания S1. R-вход триггера соединен с выходом узла 29 сброса аварии. Выход триггера 48 соединен с входом электронного ключа 51, управляющего работой реле 52, нормально-замкнутые контакты 53 которого расположены в цепи электродвигателя 5 и соединены с напряжением питания S2. Выход триггера 48 также соединен с соответствующим входом определителя 31 типа аварии и через разделительный диод 54 - с блоком 36 звуковой и световой сигнализации. The protection circuit 35 contains a D-flip-flop 48, the C-input of which is connected to the output of the OR-NOT element 49, the inputs of which are connected to the output of the former 22 and the output of the flip-flop 45. The D-input of the flip-flop 48 is connected through the resistor 50 to the plus of the power supply S1. The trigger R input is connected to the output of the alarm reset unit 29. The output of the trigger 48 is connected to the input of an electronic key 51 that controls the operation of the relay 52, normally closed contacts 53 of which are located in the circuit of the electric motor 5 and are connected to the supply voltage S2. The output of the trigger 48 is also connected to the corresponding input of the determinant 31 of the type of accident and through the dividing diode 54 - with the block 36 of the sound and light alarm.

Схема защиты 33 содержит два реверсивных счетчика 55, 56, на D-входах которых установлены соответствующие уровни для задания необходимой задержки, а С-входы соединены с выходами элементов И 57 и 58 соответственно, один вход каждого из которых соединен с выходом элемента ИЛИ 46 схемы управления 30, второй вход элемента 57 - с выходом формирователя 22, а второй вход элемента 58 - с выходом инвертора 59, вход которого соединен с выходом формирователя 22. Тактовые входы счетчиков 55, 56 соединены с выходами элементов И 60, 61 соответственно, один из входов каждого из которых соединен с выходом триггера 45, второй - с соответствующим выходом таймера 27. Третий вход элемента И 60 соединен с выходом формирователя 22, а третий вход элемента И 61 - с выходом инвертора 59. Выходы счетчиков 55, 56 соединены с соответствующими входами элемента И 62, выход которого соединен с S-входом триггера 63 и третьим входом элемента 3И 40. R-вход триггера 63 соединен с соответствующим выходом узла 29 сброса аварии. Q-выход триггера 63 соединен с соответствующим входом определителя 31 типа аварии и через разделительный диод 64 - с блоком 36 звуковой и световой сигнализации. Protection circuit 33 contains two reversible counters 55, 56, at the D-inputs of which the corresponding levels are set to set the required delay, and the C-inputs are connected to the outputs of the elements AND 57 and 58, respectively, one input of each of which is connected to the output of the element OR 46 of the circuit control 30, the second input of the element 57 with the output of the shaper 22, and the second input of the element 58 with the output of the inverter 59, the input of which is connected to the output of the shaper 22. The clock inputs of the counters 55, 56 are connected to the outputs of the elements And 60, 61, respectively, one of inputs of each of which is connected to the output of the trigger 45, the second - with the corresponding output of the timer 27. The third input of the element 60 is connected to the output of the former 22, and the third input of the element 61 is connected to the output of the inverter 59. The outputs of the counters 55, 56 are connected to the corresponding inputs of the element And 62, the output of which is connected to the S-input of the trigger 63 and the third input of the element 3I 40. The R-input of the trigger 63 is connected to the corresponding output of the node 29 emergency reset. The Q-output of the trigger 63 is connected to the corresponding input of the determinant 31 of the type of accident and through the isolation diode 64 to the block 36 of sound and light alarm.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Используя тактовые сигналы таймера 27 контроллер 23 управляет работой клавиатуры 24 и дисплея 25. С помощью клавиатуры оператор задает необходимые скорости инфузии по каждому каналу. Значения скоростей записываются в ОЗУ 26 и высвечиваются на соответствующих индикаторах дисплея. По тактовому сигналу Т1 таймера (тактовые сигналы для каждого канала сдвинуты на соответствующую часть периода) при нулевой скорости по соответствующему каналу контроллер устанавливает реверсивный счетчик 37 в исходное состояние в соответствии с данными, записанными в ОЗУ, и одновременно подает управляющий сигнал на вход элемента ИЛИ 46, в результате чего на выходе триггера 45 устанавливается напряжение высокого уровня, электродвигатель 5 начинает работать, а светодиод 20 начинает излучать. Кинематически вращение передается на приводную ось, на которой установлен прерыватель 19. Сигнал с фотодиода 21 поступает на вход формирователя 22, где он усиливается и преобразуется в импульсы прямоугольной формы. Сигнал с выхода формирователя 22 поступает на тактовый вход счетчика 37. После поступления заданного числа импульсов на выходе счетчика появляется управляющий сигнал, который через элемент 39 поступает на вход элемента 3И 40 и далее на R-вход триггера 45, что приводит к остановке электродвигателя 5 и прекращению подачи сигнала с выхода формирователя 22. Using the clock signals of the timer 27, the controller 23 controls the operation of the keyboard 24 and the display 25. Using the keyboard, the operator sets the necessary infusion rates for each channel. The speed values are recorded in RAM 26 and displayed on the corresponding display indicators. According to the clock signal T1 of the timer (the clock signals for each channel are shifted by the corresponding part of the period) at zero speed, the controller sets the reverse counter 37 to the initial state in accordance with the data recorded in the RAM and sends a control signal to the input of the OR element 46 at the corresponding channel As a result, at the output of the trigger 45, a high level voltage is set, the electric motor 5 starts to work, and the LED 20 starts to emit. Kinematically, the rotation is transmitted to the drive axis, on which the chopper 19 is mounted. The signal from the photodiode 21 is fed to the input of the former 22, where it is amplified and converted into rectangular pulses. The signal from the output of the shaper 22 is supplied to the clock input of the counter 37. After a predetermined number of pulses is received, a control signal appears at the output of the counter, which, through element 39, is fed to the input of element 3I 40 and then to the R-input of trigger 45, which leads to a stop of the electric motor 5 and the termination of the signal from the output of the shaper 22.

При подаче с клавиатуры 24 сигнала на ускоренную подачу по данному каналу индикаторы соответствующего канала сбрасываются, а на соответствующем выходе узла 28 устанавливается напряжение высокого уровня, происходит установка реверсивного счетчика 37 на количество импульсов, соответствующих заданной минимальной дозе, (например, 0,1 мл), и подается сигнал на включение электродвигателя. После поступления заданного числа импульсов с формирователя 22 на тактовый вход счетчика 37 на выходе счетчика появляется управляющий сигнал, который через элемент 38 поступает на соответствующий вход контроллера 23, после чего происходит приращение показания индикаторов дисплея 25 и повторная установка счетчика 37 на минимальную дозу. При подаче сигнала на прекращение ускоренной подачи на выходе узла 28 устанавливается напряжение низкого уровня, в результате чего на выходе одновибратора 41 вырабатывается управляющий сигнал на включение электродвигателя, который через элемент 3И 40 поступает на R-вход триггера 45, что приводит к остановке электродвигателя и прекращению подачи сигнала с формирователя 22. When the keyboard 24 feeds the signal for accelerated delivery through this channel, the indicators of the corresponding channel are reset, and a high level voltage is set at the corresponding output of the node 28, the counter 37 is set to the number of pulses corresponding to the specified minimum dose (for example, 0.1 ml) , and a signal is sent to turn on the electric motor. After the receipt of a given number of pulses from the shaper 22 to the clock input of the counter 37, a control signal appears at the output of the counter, which through element 38 is fed to the corresponding input of the controller 23, after which the indication of the display indicators 25 is incremented and the counter 37 is reset to the minimum dose. When a signal is applied to stop the accelerated supply, the output of the node 28 is set to a low level voltage, as a result of which a control signal is generated at the output of the one-shot 41 to turn on the electric motor, which through element 3I 40 is supplied to the R-input of the trigger 45, which leads to the stop of the electric motor and termination signal from the shaper 22.

Схема защиты 35 предупреждает о том, что при низком уровне сигнала на выходе триггера 45 электродвигатель 5 работает (возможно из-за повреждения электронного ключа в цепи двигателя). На вход элемента И-НЕ 49 поступает сигнал с формирователя 22, по переднему фронту которого на выходе триггера 48 устанавливается напряжение высокого уровня, которое через диод 54 поступает на блок сигнализации 36 и через определитель 31 типа аварии на контроллер 23, в результате чего на индикаторах соответствующего канала высвечивается тип аварии. Напряжение высокого уровня на выходе триггера 48 также размыкает контакты 53 реле 52 в цепи электродвигателя 5, что предотвращает передозировку лекарственного препарата. The protection circuit 35 warns that when the signal level at the output of the trigger 45 is low, the electric motor 5 is working (possibly due to damage to the electronic key in the motor circuit). The input of the AND-NOT 49 element receives a signal from the shaper 22, on the leading edge of which at the output of the trigger 48 a high level voltage is established, which is supplied through the diode 54 to the signaling unit 36 and through the determinant 31 of the type of accident to the controller 23, resulting in indicators the corresponding channel displays the type of accident. The high level voltage at the output of the trigger 48 also opens the contacts 53 of the relay 52 in the circuit of the electric motor 5, which prevents overdose of the drug.

Схема защиты 33 предупреждает о том, что электродвигатель не вращается при поданном сигнале на включение. Сигнал на включение с выхода элемента ИЛИ 46 поступает на входы элементов И 60, 61 и происходит начальная установка счетчиков 55, 56. Тактовый сигнал Т2 таймера подается на один из двух счетчиков в зависимости от уровня сигнала формирователя 22. При несанкционированной остановке электродвигателя импульсы с формирователя перестают поступать и при переполнении одного из счетчиков 55, 56 вырабатывается сигнал, который с выхода элемента И 62 поступает на S-вход триггера 63 и через элемент ИЛИ 40 на R-вход триггера 45, что приводит к появлению на выходе триггера 45 напряжения низкого уровня. Сигнал с выхода триггера 63 поступает на соответствующий вход определителя 31 типа аварии, в результате чего на индикаторах канала высвечивается тип аварии, и через разделительный диод 64 - на блок сигнализации 36. При нормальной работе по каждому фронту сигнала формирователя происходит установка соответствующего счетчика и проверяется, не превышает ли длительность сигнала заданной задержки. При переключении сигнала формирователя происходит установка второго счетчика и проверяется длительность сигнала другого уровня и т. д. до выключения электродвигателя основной схемой, после чего тактовые импульсы с таймера перестают поступать на счетчик. Частота тактового сигнала Т2 выбирается на порядок больше частоты сигнала формирователя, чтобы точно определить момент перехода сигнала из верхнего в нижнее состояние и наоборот. Protection circuit 33 warns that the motor does not rotate when a start signal is given. The signal to turn on from the output of the OR element 46 is fed to the inputs of the And 60, 61 elements and the counters 55, 56 are initialized. The clock signal T2 of the timer is supplied to one of the two counters depending on the signal level of the shaper 22. When the motor stops unauthorized, the pulses from the shaper when one of the counters 55, 56 is overflowed, a signal is generated that from the output of the And 62 element goes to the S-input of the trigger 63 and through the OR 40 element to the R-input of the trigger 45, which leads to the appearance of the trigger EPA 45 low voltage. The signal from the output of the trigger 63 is fed to the corresponding input of the determinant 31 of the type of accident, as a result of which the type of accident is displayed on the channel indicators, and through the isolation diode 64 to the signaling unit 36. During normal operation, an appropriate counter is installed on each edge of the driver signal and checked, Does the signal duration exceed the specified delay? When the shaper signal is switched, a second counter is installed and the signal duration of a different level is checked, etc., until the main motor turns off the main circuit, after which clock pulses from the timer cease to flow to the counter. The frequency of the clock signal T2 is selected by an order of magnitude greater than the frequency of the signal of the shaper in order to accurately determine the moment of transition of the signal from the upper to the lower state and vice versa.

Состояние аварии может быть сброшено по команде с клавиатуры. При этом на соответствующем выходе узла 29 появляется управляющий сигнал, который подается на R-входы триггеров 48 и 63, в результате чего на выходах триггеров устанавливается напряжение низкого уровня и состояние аварии по данному каналу сбрасывается. The alarm condition can be reset by command from the keyboard. At the same time, a control signal appears on the corresponding output of node 29, which is fed to the R-inputs of triggers 48 and 63, as a result of which a low level voltage is set at the outputs of the triggers and the alarm condition on this channel is reset.

Наполненный лекарственным препаратом шприц устанавливают в корпусе 2 привода толкателя шприца, при этом шток шприца вводится в паз толкателя 9. С помощью рукоятки поворачивают упорный винт 10 до соприкосновения и последующего прижатия пятачка штока шприца к корпусу толкателя. При этом закрепленный на упорном винте кулачок 11 отходит от соприкосновения с подвижным штоком 14, пружина 12 воздействует на полугайку 13, которая входит в зацепление с резьбой ходового винта 3. С вала работающего электродвигателя 5 движение кинематически через редуктор, приводную ось и косозубую шестерню 4 передается ходовому винту 3. В результате взаимодействия с полугайкой 13 вращение ходового винта 3 преобразуется в линейное перемещение толкателя шприца 9. Закрепленный на толкателе шток шприца также осуществляет линейное перемещение, при этом происходит вытеснение из шприца лекарственного препарата. По достижении определенного положения толкателя, установленный в нижней части последнего постоянный магнит 17 взаимодействует с замыкающим герконом 15, это сигнализирует о скором опорожнении шприца, (например, когда в шприце остается 1 мл раствора). При дальнейшем перемещении толкателя постоянный магнит 17 взаимодействует переключающим герконом, происходит размыкание электрической цепи, электродвигатель 5 останавливается, сигнал с фотодиода 21 не поступает на вход формирователя 22, схема защиты 33 сигнализирует через блок сигнализации 36 и предупреждает о том, что электродвигатель не работает. В случае перегрузки на штоке шприца (например, закупорка гидротракта), в процессе работы толкатель останавливается, но вращающийся ходовой винт 3 начинает совершать линейное перемещение до тех пор, пока косозубая шестерня 4 своей торцевой поверхностью не коснется кнопки микропереключателя 18, который разомкнет электрическую цепь, электродвигатель 5 останавливается, а схема защиты 35 сигнализирует об этом. Усилие нагрузки регулируется натяжением пружины 7. (56) Патент США N 4919650, кл. А 61 М 5/00, 1990. A syringe filled with a medicinal product is installed in the body 2 of the drive of the syringe pusher, while the syringe rod is inserted into the groove of the pusher 9. Using the handle, the stop screw 10 is turned until the heel of the syringe rod is pressed against the body of the pusher. In this case, the cam 11 mounted on the thrust screw moves away from contact with the movable rod 14, the spring 12 acts on the nut 13, which engages with the thread of the lead screw 3. From the shaft of the working electric motor 5, the movement is kinematically transmitted through the gearbox, the drive axis and the helical gear 4 the lead screw 3. As a result of interaction with the nut 13, the rotation of the lead screw 3 is converted into a linear movement of the pusher of the syringe 9. The syringe rod mounted on the pusher also linearly moves, this causes the displacement of the drug from the syringe. Upon reaching a certain position of the pusher, a permanent magnet 17 installed in the lower part of the latter interacts with the closing reed switch 15, this signals that the syringe will soon be empty (for example, when 1 ml of solution remains in the syringe). With further movement of the pusher, the permanent magnet 17 interacts with the switching reed switch, the electric circuit opens, the electric motor 5 stops, the signal from the photodiode 21 does not enter the input of the former 22, the protection circuit 33 signals through the signaling unit 36 and warns that the electric motor is not working. In the event of an overload on the syringe rod (for example, clogging of the hydraulic path), the pusher stops during operation, but the rotating spindle 3 begins to linearly move until the helical gear 4 touches the microswitch button 18 with its end surface, which opens the electric circuit, the electric motor 5 stops, and the protection circuit 35 signals this. The load force is regulated by the tension of the spring 7. (56) US patent N 4919650, class. A 61 M 5/00, 1990.

Claims

1. DEVICE FOR ADMINISTRATION OF MEDICINES, containing a syringe pusher drive, equipped with an electric motor with a reducer, an optical rotation sensor mounted on the drive axis, the output of which is connected to an electric pulse shaper, a threaded spindle kinematically connected to the reducer, and a syringe pusher mounted on the lead screw , an electronic control unit for a syringe plunger drive electric motor, comprising a microprocessor controller, a keyboard connected thereto, a linear display, an operative an explicit memory device, timer, control circuit of the syringe pusher drive electric motor, a counter is installed at the input, the clock input of which is connected to the output of the pulse shaper, and the output of the control circuit is connected by a key located in the power supply circuit of the electric motor, as well as a sound and light alarm unit connected to a control circuit, characterized in that a protection circuit against uncontrolled rotation of the motor shaft, the inputs of which connected to the output of the electric pulse shaper and the output of the control circuit of the syringe plunger drive electric motor, and the output is connected to a relay, normally closed contacts of which are located in the power supply circuit of the electric motor, an open circuit protection circuit between the electronic unit and the syringe pusher drive electric motor, the first input of which is connected with a timer, the second input is connected to the output of the electric pulse shaper, and the third and fourth inputs and the first output are connected to the electric control circuit the motor, the output of the protection circuit against uncontrolled rotation of the motor shaft and the second output of the protection circuit for an open circuit between the electronic unit and the syringe pusher drive motor are connected to the light and sound signaling unit and, via an accident type identifier, to a microprocessor controller, and an overpressure protection unit in a hydrotract over a predetermined one, installed with the possibility of interaction with a microswitch button, additionally introduced into the power supply circuit of the electric motor and tanned on the body.

2. The device according to p. 1, characterized in that the protection block against excess pressure in the hydrotract above the specified one contains a helical gear installed with the possibility of interaction with the end surface with the button of the microswitch, located on one end of the pusher drive screw, inside of which a finger is fixed on the bearing, connected to the housing by a tension spring.

3. The device according to p. 1, characterized in that the syringe pusher drive is made remote in a separate housing and connected to the electronic control unit of the syringe pusher drive electric motor via a cable.

4. The device according to p. 1, characterized in that in the upper part of the plunger coaxially with the syringe rod there is a stop screw on which the cam is fixed, a spring-loaded half nut is installed in the lower part of the pusher for interacting with the lead screw, and a movable rod is installed between the spring and the cam .

5. The device according to claim 1, characterized in that a closing and switching reed switches are installed in the housing under the pusher rails, and a permanent magnet is fixed with the possibility of interaction with the reed switches in the lower part of the carriage, while the closing reed switch is connected to the light signaling, and a normally closed contact a switching reed switch is included in the power supply circuit of the electric motor.