CN113936418A - 一种用于胰岛素泵的报警系统及胰岛素泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于胰岛素泵的报警系统及胰岛素泵，属于医疗设备技术领域，用于胰岛素泵的报警系统包括检测模块、报警自检模块、主处理器以及副处理器，检测模块用于检测胰岛素输注阻力、电量和/或胰岛素量，当胰岛素输注受到阻力、电量低于预设电量和/或胰岛素量低于预设量均发出报警信息并触发报警模块，报警自检模块用于检测报警模块的工作状态，主处理器用于判断胰岛素输注是否受到阻力、电量是否低于预设电量、胰岛素量是否低于预设量，副处理器用于判断报警模块是否处于正常工作状态，本发明通过报警自检模块检测报警模块是否处于正常工作状态，以提高报警模块功能的可靠性以及运行的稳定性。

Description

一种用于胰岛素泵的报警系统及胰岛素泵

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，具体地说涉及一种用于胰岛素泵的报警系统及胰岛素泵。

背景技术

人为干预糖尿病患者的胰岛素生理量值，是目前治疗糖尿病和其它胰岛素缺乏症的主要手段。目前主要有药物刺激自体分泌和直接补充胰岛素两大类，其中，直接补充的形式有注射和口服两种。胰岛素泵是一种在规定的时间自动给予规定量值胰岛素的糖尿病或其他胰岛素缺乏症的医疗器材，它实现了胰岛素的自动补充，基本上可满足糖尿病患者的治疗需求。

为了保证输注安全，胰岛素泵具有报警系统，其在设备功能出现异常的情况时进行报警，提示操作者对设备做出相应的处理措施，避免对患者造成伤害。但是，现有的报警系统缺乏报警自检功能，无法保证报警功能的可靠性。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种用于胰岛素泵的报警系统及胰岛素泵。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于胰岛素泵的报警系统，包括：

检测模块，用于检测胰岛素输注阻力、电量和/或胰岛素量，当胰岛素输注受到阻力、电量低于预设电量和/或胰岛素量低于预设量均发出报警信息并触发报警模块；

报警自检模块，其用于检测报警模块的工作状态；

主处理器，其分别与检测模块、报警模块通讯连接，用于判断胰岛素输注是否受到阻力、电量是否低于预设电量、胰岛素量是否低于预设量；

以及副处理器，其与报警自检模块通讯连接，用于判断报警模块是否处于正常工作状态。

进一步，所述报警模块为声音报警模块和/或光报警模块，所述报警自检模块检测获取报警模块的当前工作电流/电压并上传至副处理器，所述副处理器通过报警模块的当前工作电流/电压判断报警模块是否处于正常工作状态。

进一步，当报警模块处于非正常工作状态时，所述副处理器输出反馈信号并显示，以提示使用者检查报警模块。

进一步，所述报警模块为声音报警模块，其包括扬声器和扬声器驱动电路，所述报警自检模块包括第一采样电阻、第一滤波电路和第一运算放大器，所述第一采样电阻串接于扬声器驱动电路中，通过第一滤波电路和第一运算放大器将扬声器的当前工作电流信号转换成副处理器AD模块可采集的电压信号。

进一步，所述副处理器通过扬声器的当前工作电流判断扬声器是否处于正常工作状态，当扬声器的当前工作电流超出正常工作电流时，扬声器处于非正常工作状态。

进一步，所述报警模块为光报警模块，其包括发光二极管，所述报警自检模块包括压力表，且所述压力表与发光二极管并联，以测量发光二极管的当前工作电压。

进一步，所述副处理器通过发光二极管的当前工作电压判断发光二极管是否处于正常工作状态，当发光二极管的当前工作电压小于导通电压时，发光二极管处于非正常工作状态。

进一步，所述主处理器中预设与报警信息关联的报警信息级别，所述报警信息级别由高到低依次分为中优先级报警、低优先级报警和提示信息报警，所述中优先级报警包含胰岛素输注阻塞报警、胰岛素输注阻力大报警和胰岛素量用完报警，所述低优先级报警包含低电量报警和低胰岛素量报警，所述提示信息报警包含超日总量提示和用餐提示等。

进一步，所述报警模块根据声音脉冲频率、持续时间、音量、光亮颜色或光亮闪烁频率区分报警信息级别。

进一步，使用直流电机作为推注器的驱动源，所述检测模块获取直流电机驱动回路的当前工作电流以及直流电机的当前工作转速并上传至主处理器，主处理器判断直流电机的当前工作电流是否超过正常工作电流，如果没有超过正常工作电流，则持续获取直流电机驱动回路的当前工作电流以及直流电机的当前工作转速，反之，依据直流电机的当前工作转速判断胰岛素输注阻力程度，发出与胰岛素输注阻力程度匹配的报警信息并触发报警模块。

进一步，所述胰岛素输注阻力程度包括胰岛素输注阻塞和胰岛素输注阻力大，依据直流电机的当前工作转速，计算直流电机每转动一个单位角度所需的当前时间，若当前时间超过正常工作时间，说明胰岛素输注受到阻力，预先记录N次胰岛素输注过程中，直流电机每转动一个单位角度所需的时间并进行加权平均，将所得值作为正常工作时间，其中，N不少于10。

进一步，当胰岛素输注受到阻力时，对已完成的单位角度所需的n个当前时间进行加权平均得到平均值，若平均值不超过正常工作时间的5倍，则说明胰岛素输注阻力大，若平均值超过其正常工作时间的5倍，则说明胰岛素输注阻塞。

进一步，所述检测模块包括第二采样电阻、第二滤波电路和第二运算放大器，所述第二采样电阻串接于直流电机驱动电路中，通过第二滤波电路和第二运算放大器将直流电机的当前工作电流信号转换成副处理器AD模块可采集的电压信号。

进一步，所述检测模块还包括编码器，所述编码器设于直流电机上，并且编码器与直流电机同轴并跟随直流电机同步转动，根据编码器的输出信号计算得出单位时间内编码器输出的脉冲数，进而计算得出直流电机的当前工作转速。

进一步，每次加装胰岛素且推注器复位后，胰岛素量记录值恢复满药量状态，每次输注后均记录当前剩余的胰岛素量，当前剩余的胰岛素量低于预设量时，则触发低胰岛素量报警，当前剩余的胰岛素量为0，则触发胰岛素量用完报警。

进一步，所述检测模块自动且实时的测量当前电量，若当前电量低于预设电量，则触发低电量报警。

进一步，所述检测模块自动且实时的读取当前时间，若当前时间与预设时间相等，则触发提示信息报警。

进一步，所述主处理器与副处理器通讯连接，若报警模块处于非正常工作状态，所述主处理器控制检测模块停止检测胰岛素输注阻力、电量、胰岛素量和时间，所述副处理器控制报警自检模块停止检测。

另，本发明还提供一种胰岛素泵包括上述的报警系统。

进一步，所述胰岛素泵还包括输入输出系统、控制系统和传动推进系统，所述输入输出系统用于接收使用者输入的胰岛素输注信息并显示所述的胰岛素输注信息，所述控制系统与输入输出装置通讯连接，用于根据所述胰岛素输注信息生成用于控制传动推进系统工作的控制指令，所述传动推进系统与控制系统通讯连接，用于根据所述控制指令控制推注器将胰岛素输入皮下。

进一步，所述报警系统分别与输入输出系统、控制系统、传动推进系统通讯连接，当报警模块处于非正常工作状态时，所述副处理器向输入输出系统输出反馈信号并显示，所述控制系统控制传动推进系统停止胰岛素推注。

进一步，所述胰岛素泵还包括电源系统，为输入输出系统、控制系统、传动推进系统、报警系统供电。

进一步，所述控制系统内置时间模块，通过GPRS或其他网络获取网络侧的系统时间，以及时更新胰岛素泵的系统时间，确保时间的准确性。

本发明的有益效果是：

1、通过报警自检模块检测报警模块是否处于正常工作状态，以提高报警模块功能的可靠性以及运行的稳定性。

2、通过监测直流电机的工作电流判断胰岛素输注是否受到阻力，在胰岛素输注受到阻力的前提下，通过监测直流电机的工作转速判断胰岛素输注阻力程度，提高胰岛素输注阻力判断的准确性。

3、主处理器和副处理器通讯连接，采用了双CPU相互控制模式，提高报警系统的安全性能，符合胰岛素泵的性能要求。

4、相对于现有技术，通过监测直流电机的工作电流判断胰岛素输注是否受到阻力，不需要使用薄膜压力传感器，结构简单，易于实现，硬件成本低。

5、当报警模块处于非正常工作状态时，胰岛素泵停机并报警，提高输注安全性。

附图说明

图1是报警系统的结构原理图。

图2是胰岛素泵的结构原理图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

实施例一：

如图1所示，一种用于胰岛素泵的报警系统，包括检测模块、报警自检模块、主处理器以及副处理器。检测模块用于检测胰岛素输注阻力、电量和/或胰岛素量，当胰岛素输注受到阻力、电量低于预设电量和/或胰岛素量低于预设量均发出报警信息并触发报警模块。报警自检模块用于检测报警模块的工作状态。主处理器分别与检测模块、报警模块通讯连接，用于判断胰岛素输注是否受到阻力、电量是否低于预设电量、胰岛素量是否低于预设量。副处理器与报警自检模块通讯连接，用于判断报警模块是否处于正常工作状态。

所述报警模块为声音报警模块和/或光报警模块，所述报警自检模块检测获取报警模块的当前工作电流/电压并上传至副处理器，所述副处理器通过报警模块的当前工作电流/电压判断报警模块是否处于正常工作状态。

具体的，所述报警模块为声音报警模块，其包括扬声器和扬声器驱动电路，所述报警自检模块包括第一采样电阻、第一滤波电路和第一运算放大器，所述第一采样电阻串接于扬声器驱动电路中，通过第一滤波电路和第一运算放大器将扬声器的当前工作电流信号转换成副处理器AD模块可采集的电压信号。所述副处理器通过扬声器的当前工作电流判断扬声器是否处于正常工作状态，当扬声器的当前工作电流超出正常工作电流时，扬声器处于非正常工作状态。

具体的，所述报警模块为光报警模块，其包括发光二极管，所述报警自检模块包括压力表，且所述压力表与发光二极管并联，以测量发光二极管的当前工作电压。所述副处理器通过发光二极管的当前工作电压判断发光二极管是否处于正常工作状态，当发光二极管的当前工作电压小于导通电压时，发光二极管处于非正常工作状态。

也就是说，通过报警自检模块检测报警模块是否处于正常工作状态，以提高报警模块功能的可靠性以及运行的稳定性。当报警模块处于非正常工作状态时，所述副处理器输出反馈信号并显示，以提示使用者检查报警模块。同时，所述主处理器与副处理器通讯连接，若报警模块处于非正常工作状态，所述主处理器控制检测模块停止检测胰岛素输注阻力、电量、胰岛素量和时间，所述副处理器控制报警自检模块停止检测。采用了双CPU相互控制模式，提高报警系统的安全性能，符合胰岛素泵的性能要求。

所述主处理器中预设与报警信息关联的报警信息级别，所述报警信息级别由高到低依次分为中优先级报警、低优先级报警和提示信息报警，所述中优先级报警包含胰岛素输注阻塞报警、胰岛素输注阻力大报警和胰岛素量用完报警，所述低优先级报警包含低电量报警和低胰岛素量报警，所述提示信息报警包含超日总量提示和用餐提示等。所述报警模块根据声音脉冲频率、持续时间、音量、光亮颜色或光亮闪烁频率区分报警信息级别。如声音脉冲频率高、持续时间长、音量大为中优先级报警。

使用直流电机作为推注器的驱动源，通过推注器将胰岛素输入皮下。在正常输注药液受到阻力的情况下，会导致驱动推注器的直流电机负载增加。在供电电压不变的情况下，直流电机负载增加会引起供电电流变大，且输注阻力大小与供电电流大小成正相关。根据此原理，可以监测直流电机在药液输注情况下的供电电流，通过监测获得的电流与正常情况下的电流对比，得出胰岛素泵输注的阻塞状态。相较于现有技术，不需要使用薄膜压力传感器，结构简单，易于实现，硬件成本低。同时，通过监测直流电机的转速进行输注阻力状态判断，阻力越大直流电机转速越低，提高胰岛素输注阻力判断的准确性。

所述检测模块获取直流电机驱动回路的当前工作电流以及直流电机的当前工作转速并上传至主处理器，主处理器判断直流电机的当前工作电流是否超过正常工作电流，如果没有超过正常工作电流，则持续获取直流电机驱动回路的当前工作电流以及直流电机的当前工作转速，反之，依据直流电机的当前工作转速判断胰岛素输注阻力程度，发出与胰岛素输注阻力程度匹配的报警信息并触发报警模块。所述胰岛素输注阻力程度包括胰岛素输注阻塞和胰岛素输注阻力大，依据直流电机的当前工作转速，计算直流电机每转动一个单位角度所需的当前时间，若当前时间超过正常工作时间，说明胰岛素输注受到阻力，预先记录N次胰岛素输注过程中，直流电机每转动一个单位角度所需的时间并进行加权平均，将所得值作为正常工作时间，其中，N不少于10，优选的，正常工作时间为2ms。当胰岛素输注受到阻力时，对已完成的单位角度所需的n个当前时间进行加权平均得到平均值，若平均值不超过正常工作时间的5倍，则说明胰岛素输注阻力大，若平均值超过其正常工作时间的5倍，则说明胰岛素输注阻塞。相对应的，所述检测模块包括第二采样电阻、第二滤波电路和第二运算放大器，所述第二采样电阻串接于直流电机驱动电路中，通过第二滤波电路和第二运算放大器将直流电机的当前工作电流信号转换成副处理器AD模块可采集的电压信号。所述检测模块还包括编码器，所述编码器设于直流电机上，并且编码器与直流电机同轴并跟随直流电机同步转动，根据编码器的输出信号计算得出单位时间内编码器输出的脉冲数，进而计算得出直流电机的当前工作转速。

每次加装胰岛素且推注器复位后，胰岛素量记录值恢复满药量状态，每次输注后均记录当前剩余的胰岛素量，当前剩余的胰岛素量低于预设量时，则触发低胰岛素量报警，当前剩余的胰岛素量为0，则触发胰岛素量用完报警，优选的，预设量为20u。所述检测模块自动且实时的测量当前电量，若当前电量低于预设电量，则触发低电量报警，优选的，预设电量为1.2V。所述检测模块自动且实时的读取当前时间，若当前时间与预设时间相等，则触发提示信息报警。

实施例二：

本实施例与实施例一相同的部分不再赘述，不同的是：

如图2所示，一种胰岛素泵包括输入输出系统、控制系统、传动推进系统、电源系统和实施例一中所述的报警系统。所述输入输出系统用于接收使用者输入的胰岛素输注信息并显示所述的胰岛素输注信息，所述控制系统与输入输出装置通讯连接，用于根据所述胰岛素输注信息生成用于控制传动推进系统工作的控制指令，所述传动推进系统与控制系统通讯连接，用于根据所述控制指令控制推注器将胰岛素输入皮下。所述传动推进系统包括直流电机和推注器。所述报警系统分别与输入输出系统、控制系统、传动推进系统通讯连接，当报警模块处于非正常工作状态时，所述副处理器向输入输出系统输出反馈信号并显示，所述控制系统控制传动推进系统停止胰岛素推注。也就是说，当报警模块处于非正常工作状态时，胰岛素泵停机并报警，提高输注安全性。

所述输入输出系统、控制系统、传动推进系统、报警系统置于壳体内，电源系统为输入输出系统、控制系统、传动推进系统、报警系统供电。所述控制系统内置时间模块，通过GPRS或其他网络获取网络侧的系统时间，以及时更新胰岛素泵的系统时间，确保时间的准确性。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种用于胰岛素泵的报警系统，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测胰岛素输注阻力、电量和/或胰岛素量，当胰岛素输注受到阻力、电量低于预设电量和/或胰岛素量低于预设量均发出报警信息并触发报警模块；

报警自检模块，其用于检测报警模块的工作状态；

主处理器，其分别与检测模块、报警模块通讯连接，用于判断胰岛素输注是否受到阻力、电量是否低于预设电量、胰岛素量是否低于预设量；

以及副处理器，其与报警自检模块通讯连接，用于判断报警模块是否处于正常工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于胰岛素泵的报警系统，其特征在于，所述报警模块为声音报警模块和/或光报警模块，所述报警自检模块检测获取报警模块的当前工作电流/电压并上传至副处理器，所述副处理器通过报警模块的当前工作电流/电压判断报警模块是否处于正常工作状态。

3.根据权利要求2所述的一种用于胰岛素泵的报警系统，其特征在于，所述报警模块为声音报警模块，其包括扬声器和扬声器驱动电路，所述报警自检模块包括第一采样电阻、第一滤波电路和第一运算放大器，所述第一采样电阻串接于扬声器驱动电路中，通过第一滤波电路和第一运算放大器将扬声器的当前工作电流信号转换成副处理器AD模块可采集的电压信号。

4.根据权利要求3所述的一种用于胰岛素泵的报警系统，其特征在于，所述副处理器通过扬声器的当前工作电流判断扬声器是否处于正常工作状态，当扬声器的当前工作电流超出正常工作电流时，扬声器处于非正常工作状态。

5.根据权利要求2所述的一种用于胰岛素泵的报警系统，其特征在于，所述报警模块为光报警模块，其包括发光二极管，所述报警自检模块包括压力表，且所述压力表与发光二极管并联，以测量发光二极管的当前工作电压。

6.根据权利要求5所述的一种用于胰岛素泵的报警系统，其特征在于，所述副处理器通过发光二极管的当前工作电压判断发光二极管是否处于正常工作状态，当发光二极管的当前工作电压小于导通电压时，发光二极管处于非正常工作状态。

7.根据权利要求3-6任一所述的一种用于胰岛素泵的报警系统，其特征在于，所述主处理器中预设与报警信息关联的报警信息级别，所述报警信息级别由高到低依次分为中优先级报警、低优先级报警和提示信息报警，所述中优先级报警包含胰岛素输注阻塞报警、胰岛素输注阻力大报警和胰岛素量用完报警，所述低优先级报警包含低电量报警和低胰岛素量报警，所述提示信息报警包含超日总量提示和用餐提示。

8.根据权利要求7所述的一种用于胰岛素泵的报警系统，其特征在于，使用直流电机作为推注器的驱动源，所述检测模块获取直流电机驱动回路的当前工作电流以及直流电机的当前工作转速并上传至主处理器，主处理器判断直流电机的当前工作电流是否超过正常工作电流，如果没有超过正常工作电流，则持续获取直流电机驱动回路的当前工作电流以及直流电机的当前工作转速，反之，依据直流电机的当前工作转速判断胰岛素输注阻力程度，发出与胰岛素输注阻力程度匹配的报警信息并触发报警模块。

9.根据权利要求8所述的一种用于胰岛素泵的报警系统，其特征在于，所述主处理器与副处理器通讯连接，若报警模块处于非正常工作状态，所述主处理器控制检测模块停止检测胰岛素输注阻力、电量、胰岛素量和时间，所述副处理器控制报警自检模块停止检测。

10.一种胰岛素泵，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的报警系统。

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