智能注射泵的崛起及醫療專(zhuān)用電源的誕生

　　摘 要：

　　隨著(zhù)科技的發(fā)展，各類(lèi)智能醫療設備涌入市場(chǎng)，這些設備通常直接與人體(患者或者操作者)接觸，因此對于安規有著(zhù)嚴格的要求，這一點(diǎn)在醫療認證EN 60601-1,3rd中有著(zhù)明確的要求。在整機系統中隔離電源對爬電距離和漏電流等安規要求起著(zhù)關(guān)鍵性的作用，因此這也就要求電源模塊需要緊跟智能醫療的要求，進(jìn)一步的提升隔離性能，甚至滿(mǎn)足2個(gè)MOPP的隔離防護要求。

　　關(guān)鍵詞：醫療電源、注射泵、加強絕緣、2MOPP

　　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(shí)立刻拔針而造成患者血液回流;2、患者在輸液過(guò)程中，輸液速度過(guò)快或者有針管堵塞現象，未能及時(shí)發(fā)現;3、患者身體對藥液可能會(huì )有過(guò)敏等異常反應，未得到及時(shí)處理等，而新型的智能注射泵則能很好的規避這些問(wèn)題。

　　注射泵通常是機械或電子的控制裝置，它通過(guò)作用于輸液導管達到控制輸液速度和用量的目的，常用于需要嚴格控制輸液量和藥量的情況，如注射升壓藥物，抗心律失常藥物，嬰幼兒靜脈輸液或靜脈麻醉時(shí)。

　　隨著(zhù)注射泵應用越來(lái)越廣泛，其整機系統對安全的要求也越來(lái)越嚴格。而電源模塊的高隔離性能對整個(gè)系統安全工作起到了至關(guān)重要的作用，它可以幫助系統規避相關(guān)的安全隱患?？梢哉f(shuō)注射泵的崛起催生了高隔離性能的隔離電源的誕生。

　　2、注射泵結構框圖：

　　上圖1為最常見(jiàn)的單通道注射泵方案框圖，大體上可以分為軟件系統、機械系統和電氣系統。而詳細的劃分又可以將其劃分為：主控系統、電源系統、電機驅動(dòng)系統、壓力檢測系統、自動(dòng)報警系統。最基礎的工作原理為：控制部件通過(guò)控制步進(jìn)電機來(lái)推動(dòng)機械部件的操作，同時(shí)會(huì )有專(zhuān)門(mén)的傳感器模塊實(shí)時(shí)的檢測實(shí)際情況并反饋給控制部件。簡(jiǎn)單講，注射泵的電氣部分的工作原理如下圖2：

　　(1)主控系統：如圖2中的計算機軟件控制模塊，主要實(shí)現對各個(gè)部件的控制，如屏顯的控制、壓力檢測的控制等等。

　　(2)電源系統：電源系統主要負責完成設備內部所有部件的供電，通常由常規的開(kāi)關(guān)電源和電池組成。從而可以實(shí)現外部電源及內部電源供電兩種方式，當外部電源斷電后內置的電池可以提供供電，以免出現故障。

　　(3)電機驅動(dòng)系統：主要為機械部件通過(guò)步進(jìn)電機的移動(dòng)完成注射器的移動(dòng)。

　　(4)壓力檢測系統：壓力檢測系統負責通過(guò)傳感器檢測流量等常態(tài)或故障信號，從而反饋回控制系統，進(jìn)行進(jìn)一步的響應。

　　(5)自動(dòng)報警系統：包含注射脫落、管道堵塞、供電是否正常等等的問(wèn)題報警。

　　3、供電需求特性及推薦產(chǎn)品

　　電源模塊需要為整個(gè)系統的部件供電，如控制芯片、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為智能注射泵控制系統供電原理框圖，系統工作情況如下：

　　系統供電說(shuō)明：AC/DC電源輸出15V電壓，分別給電池充電電路、步進(jìn)電機和電壓轉換芯片供電，通過(guò)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(jìn)行供電。

　　工作過(guò)程：接通交流電源，在無(wú)交流電源情況下由內置電池供電。系統上電時(shí)，液晶顯示屏、步進(jìn)電機、步進(jìn)電機控制器通過(guò)主板CPU的初始化后進(jìn)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將接受的指令內部處理，然后將處理后的信號傳給步進(jìn)電機控制器，通過(guò)驅動(dòng)信號去控制電機的推進(jìn)速度，電機將轉軸信息傳給編碼器，編碼器將接受的反饋信號傳給電機，并且同時(shí)將信號傳給CPU、步進(jìn)電機控制器，實(shí)現控制、編碼、顯示等一系列閉環(huán)控制的過(guò)程。

　　電源選型關(guān)鍵點(diǎn)：

　　由以上工作框圖可知，注射泵是通過(guò)觸摸屏與操作者接觸，通過(guò)輸液管與患者接觸，因此安全防護等級要求相對普通的工業(yè)設備更高，通常需要滿(mǎn)足隔離耐壓3000VAC，防護等級2個(gè)MOOP的要求，但是很多嚴格要求的場(chǎng)合也會(huì )提出要求滿(mǎn)足2個(gè)MOPP的隔離防護等級。金升陽(yáng)科技有限公司推出的專(zhuān)門(mén)針對醫療行業(yè)的電源，便可以很好的滿(mǎn)足這些要求。

　　推薦產(chǎn)品型號及規格：

　　小結：

　　在智能注射泵系統中，控制模塊是系統的核心控制部分，要求電源必須具備高性能、高可靠性才能滿(mǎn)足系統設計的要求。金升陽(yáng)公司的LO25-13Bxx及URH_P-6WR3系列產(chǎn)品在小體積的基礎上滿(mǎn)足了第三版醫療認證EN 60601-1,3rd，自身的短路、過(guò)流保護功能、超寬的電壓范圍和優(yōu)異的EMC性能大大增強了系統穩定性，為廣大使用者的安全帶來(lái)新的保障。