一种麻醉医生用快速高效的自动备药系统

1.本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种麻醉医生用快速高效的自动备药系统。


背景技术：

2.麻醉医生在手术室对患者进行麻醉时，需事先通过注射器，利用浓度为0.9％的生理盐水，对各类需要用到的麻醉药品进行稀释，稀释后的体积规格一般分为2毫升、5毫升、10毫升、20毫升和50毫升。
3.麻醉药品根据性状的不同，分为干粉和液体两类，根据储存容器的不同，分为安瓿瓶和西林瓶。干粉式的麻醉药品，较液体式的麻醉药品，稀释过程多了一个注射溶解的步骤，通常一台全麻手术，需要用到多类麻醉药品，对于20毫升以下的稀释规格，麻醉医生可以快速的进行操作，但是对于20毫升和50毫升这两种规格的药品，由于针管很细，抽取溶液时会浪费大量的时间，也会造成麻醉医生手部的不适。对此，专利号为201721555497.9的专利提出了一种带注射器支架的麻醉抽药盘，包括药盘、注射器支架和药液抽取装置，能够对注射器和药液瓶进行分类、能够一次性将药液抽取完全，虽然其降低了麻醉医生的工作强度，但是仍然没有从根本上解决效率的问题，也没有考虑到实际应用中安瓿瓶和西林瓶的取药问题。
4.故而，针对稀释体积为20毫升或50毫升的麻醉药品，设计一种快速高效的抽取备药装置，是一个有必要解决的问题。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本发明的采用的技术方案为：一种麻醉医生用快速高效的自动备药系统，包括由去帽装置和抽取装置组成的备药单元、机箱部件；抽取装置固定安装在去帽装置上，构成一个备药单元；备药单元通过去帽装置与机箱部件固定连接；机箱部件上圆周均布的固定安装有六个备药单元，六个备药单元的工作空间互不干涉；去帽装置包括并联组合式平面多杆复合机构；并联组合式平面多杆复合机构由一个平面六杆机构和一个不完全齿轮机构共用一个摇杆组成；并联组合式平面多杆复合机构具有急回特性，其极位夹角不小于145
°
；并联组合式平面多杆复合机构的两个输出端分别安装有截面为等腰梯形的撞针和可弹性伸缩的弹性扳手；撞针用于击打去除安瓿瓶瓶帽；弹性扳手用于扳除西林瓶瓶帽；抽取装置内安装有可旋转和直线往复运动的针筒；针筒上可拆卸地安装有异型针，异型针的针头为波浪形的波浪刃；异型针的针头设置有带有限流孔的限流板；异型针的针头还设置有多圈圆周均布的筛孔；相邻的两圈筛孔之间关于异型针的轴线等圆心角的错位布置。
6.进一步地，去帽装置还包括底板、驱动器、从动齿轮、主动齿轮、直流电源、第一电机；直流电源和驱动器分别固定安装在底板前侧；第一电机固定安装在底板后侧，且第一电机的输出轴穿过底板；直流电源和驱动器之间、驱动器和第一电机之间均为电连接；主动齿
轮固定安装在第一电机的输出轴上；从动齿轮铰接在底板前侧；主动齿轮与从动齿轮互相啮合。
7.进一步地，平面六杆机构包括支柱、第一导杆、第二导杆、摇杆、第一滑块、曲柄；支柱固定安装在底板上；曲柄固定安装在从动齿轮上；第一滑块铰接在曲柄上；摇杆的中部铰接在第一电机的输出轴上；摇杆的第一端滑动安装在第一滑块内；第二导杆铰接在摇杆的第一端上；第一导杆的第一端与第二导杆滑动连接；第一导杆的第二端与立柱滑动连接；第一导杆的第二端与撞针固定连接。
8.进一步地，不完全齿轮机构包括第一不完全齿轮和第二不完全齿轮；第一不完全齿轮固定安装在摇杆的第二端上；第二不完全齿轮铰接在底板上；第一不完全齿轮与第二不完全齿轮相互啮合；第二不完全齿轮与弹性扳手固定连接。
9.进一步地，弹性扳手包括第一支架、第一弹簧、第三导杆、连杆、锯齿板、第二弹簧；第一支架与第二不完全齿轮固定连接；第三导杆滑动安装在第一支架内；第一弹簧套设在第三导杆上，且第一弹簧两侧分别与第三导杆和第一支架固定连接；第三导杆上铰接有两个对称布置的连杆；第二弹簧的两端分别与两个连杆铰接；每个连杆上设置有一个锯齿板；锯齿板为带有圆周均布锯齿的圆形板。
10.进一步地，抽取装置还包括滑台、丝杠、第二滑块、第二电机、支板、第一电动推杆、第一夹手、第二夹手；第三电机、第三夹手、第二电动推杆、活塞、第四夹手、滑架；滑台与底板固定连接；丝杠铰接在滑台上；第二电机固定安装在滑台上；第二电机的输出轴与丝杠固定连接；第二滑块滑动安装在丝杠上并与滑台接触配合；第三电机固定安装在第二滑块上；第三夹手固定安装在第三电机的输出轴上；第三夹手用于夹持针筒；第二电动推杆固定安装在第三夹手上；滑架固定安装在第二电动推杆的推杆端；活塞的第一端滑动安装在针筒内；活塞的第二端滑动安装在滑架内；第二夹手固定安装在滑台上侧，用于夹持西林瓶；第四夹手固定安装在滑台下侧，用于夹持安瓿瓶；支板固定安装在滑台上侧；第一电动推杆固定安装在支板上；第一夹手固定安装在第一电动推杆的推杆端，用于夹持生理盐水瓶；每个抽取装置内的第二电机、第三电机、第一电动推杆和第二电动推杆均与该抽取装置所在的去帽装置内的驱动器电连接。
11.进一步地，第一夹手夹持的生理盐水瓶的轴线，与丝杠轴线夹角为30
°
。
12.进一步地，机箱部件包括底座、防护罩、夹板、控制器；底座上固定安装有六个圆周均布的夹板；夹板与底板固定连接；防护罩可拆卸地安装在底座上；控制器固定安装在底座上；控制器与驱动器电连接。
13.进一步地，针筒可抽取的液体体积不低于60毫升。
14.进一步地，波浪刃由四个相同的、圆周均布的、位于圆柱面上的正弦波平滑连续地连接组成。
15.本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)六个圆周均布的备药单元，可同时对需要大容量稀释的六种不同的麻醉药品进行备药；(2)备药单元中的去帽装置为并联组合式平面多杆复合机构，具备急回特性，同时具备两个输出，可分别针对安瓿瓶和西林瓶进行摘帽操作；(3)备药单元中的抽取装置，可实现针筒的直线运动和旋转运动，从而满足特定的抽药步骤；(4)针筒配备的针头为异型针，异型针的头部为波浪形结构的波浪刃，可最大程度地减少西林瓶瓶塞产生橡胶碎屑；(5)异型针头部的周侧带有筛孔，可实现大流量抽药，
从而实现快速高效的备药；(6)防护罩可防止安瓿瓶和西林瓶的瓶盖外泄。
附图说明
16.图1为本发明的整体结构示意图。
17.图2为本发明备药单元的结构示意图。
18.图3为本发明去帽装置的结构示意图。
19.图4为本发明去帽装置的主视图一。
20.图5为本发明去帽装置的主视图二。
21.图6为本发明弹性扳手的结构示意图。
22.图7为本发明抽取装置的结构示意图。
23.图8为本发明抽取装置的局部放大结构示意图。
24.图9为本发明异型针的零件结构示意图。
25.图10为本发明异型针的局部放大结构示意图。
26.图11为发明机箱部件的结构示意图。
27.图中：1-备药单元；2-机箱部件；3-去帽装置；4-抽取装置；
28.201-底座；202-防护罩；203-夹板；204-控制器；
29.301-底板；302-支柱；303-撞针；304-第一导杆；305-驱动器；306-第二导杆；307-摇杆；308-从动齿轮；309-第一滑块；310-曲柄；311-主动齿轮；312-第一不完全齿轮；313-直流电源；314-第二不完全齿轮；315-弹性扳手；316-第一电机；
30.31501-第一支架；31502-第一弹簧；31503-第三导杆；31504-连杆；31505-锯齿板；31506-第二弹簧；
31.401-滑台；402-丝杠；403-第二滑块；404-第二电机；405-支板；406-第一电动推杆；407-第一夹手；408-第二夹手；409-异型针；410-第三电机；411-针筒；412-第三夹手；413-第二电动推杆；414-活塞；415-第四夹手；416-滑架；
32.40901-波浪刃；40902-限流板；40903-限流孔；40904-筛孔。
具体实施方式
33.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
34.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
35.图1～图11为本发明的优选实施例。
36.如图3所示，去帽装置3中，直流电源313和驱动器305分别固定安装在底板301前侧；第一电机316固定安装在底板301后侧，且第一电机316的输出轴穿过底板301；直流电源313和驱动器305之间、驱动器305和第一电机316之间均为电连接；主动齿轮311固定安装在第一电机316的输出轴上；从动齿轮308铰接在底板301前侧；主动齿轮311与从动齿轮308互相啮合；在本实施例中，主动齿轮311与从动齿轮308的模数均为1，齿数均为36。
37.去帽装置3还包括并联组合式平面多杆复合机构；并联组合式平面多杆复合机构
由一个平面六杆机构和一个不完全齿轮机构共用一个摇杆307组成。
38.平面六杆机构中，支柱302固定安装在底板301上；曲柄310固定安装在从动齿轮308上；第一滑块309铰接在曲柄310上；摇杆307的中部铰接在第一电机316的输出轴上；摇杆307的第一端滑动安装在第一滑块309内；第二导杆306铰接在摇杆307的第一端上；第一导杆304的第一端与第二导杆306滑动连接；第一导杆304的第二端与立柱滑动连接；第一导杆304的第二端与撞针303固定连接；撞针303的截面为等腰梯形，用于击打去除安瓿瓶瓶帽。
39.不完全齿轮机构中，第一不完全齿轮312固定安装在摇杆307的第二端上；第二不完全齿轮314铰接在底板301上；第一不完全齿轮312与第二不完全齿轮314相互啮合；第二不完全齿轮314与弹性扳手315固定连接；弹性扳手315用于扳除西林瓶瓶帽；在本实施例中，第一不完全齿轮312取模数为2，齿数为91的齿轮的12个齿；第二不完全齿轮314取模数为2，齿数为30的齿轮的12个齿。
40.为了快速高效地对安瓿瓶或西林瓶进行摘帽操作，并联组合式平面多杆复合机构的设计具备急回特性，在本实施例中，其极位夹角为147.75
°
。
41.图4给出了去帽装置3的一个极限位置。
42.图5给出了去帽装置3的另一个极限位置。
43.如图6所示，弹性扳手315中，第一支架31501与第二不完全齿轮314固定连接；第三导杆31503滑动安装在第一支架31501内；第一弹簧31502套设在第三导杆31503上，且第一弹簧31502两侧分别与第三导杆31503和第一支架31501固定连接；第三导杆31503上铰接有两个对称布置的连杆31504；第二弹簧31506的两端分别与两个连杆31504铰接；每个连杆31504上设置有一个锯齿板31505；锯齿板31505为带有圆周均布锯齿的圆形板。
44.如图7所示，抽取装置4内安装有可旋转和直线往复运动的针筒411，针筒411可抽取的液体体积不低于60毫升，在本实施例中，针筒411可抽取的液体体积为62毫升；针筒411上可拆卸地安装有异型针409；丝杠402铰接在滑台401上，滑台401用于与底板301固定连接，如图2所示；第二电机404固定安装在滑台401上；第二电机404的输出轴与丝杠402固定连接；第二滑块403滑动安装在丝杠402上并与滑台401接触配合；第三电机410固定安装在第二滑块403上；第三夹手412固定安装在第三电机410的输出轴上；第三夹手412用于夹持针筒411；第二电动推杆413固定安装在第三夹手412上；滑架416固定安装在第二电动推杆413的推杆端；活塞414的第一端滑动安装在针筒411内；活塞414的第二端滑动安装在滑架416内，如图8所示；第二夹手408固定安装在滑台401上侧，用于夹持西林瓶；第四夹手415固定安装在滑台401下侧，用于夹持安瓿瓶；支板405固定安装在滑台401上侧；第一电动推杆406固定安装在支板405上；第一夹手407固定安装在第一电动推杆406的推杆端，用于夹持生理盐水瓶，且第一夹手407夹持的生理盐水瓶的轴线，与丝杠402轴线的夹角为30
°
；每个抽取装置4内的第二电机404、第三电机410、第一电动推杆406和第二电动推杆413均与该抽取装置4所在的去帽装置3内的驱动器305电连接。
45.如图9和图10所示，在本实施例中，异型针409的外径为3毫米，内径为2毫米；异型针409的针头为波浪形的波浪刃40901；异型针409的针头设置有带有限流孔40903的限流板40902；异型针409的针头还设置有3圈圆周均布的筛孔40904；相邻的两圈筛孔40904之间关于异型针409的轴线等圆心角的错位布置；波浪刃40901由四个相同的、圆周均布的、位于圆
柱面上的正弦波平滑连续地连接组成。
46.在本实施例中，波浪刃40901的刃口曲线的方程为
[0047][0048]
式中，x和y的单位为毫米，由于波浪刃40901采用了上述形状的刃口曲线，故其切割橡胶瓶塞时，可避免产生橡胶碎屑，即便产生，也会被包裹在波浪刃40901和限流板40902所围的空间内。
[0049]
如图11所示，机箱部件2中，底座201上固定安装有六个圆周均布的夹板203；夹板203与底板301固定连接，如图1所示；防护罩202可拆卸地安装在底座201上；控制器204固定安装在底座201上；控制器204与驱动器305电连接。
[0050]
本发明的工作原理：如图1所示，本发明的六个第二电机404在出厂时可贴上不同的序号标签作为标记，使用时，通过序号标签，在控制器204上设置不同的备药单元1的工作模式，然后在每个备药单元1的第一夹手407内装入0.9％的生理盐水瓶，在第二夹手408内装入西林瓶，在第四夹手415内装入安瓿瓶，每个备药单元1内不能同时装入西林瓶和安瓿瓶。
[0051]
接着，按照系统预先设置好的参数，第一电机316驱动主动齿轮311转动，带动从动齿轮308转动，从动齿轮308通过曲柄310带动第一滑块309运动，第一滑块309带动摇杆307做往复摆动，摇杆307的第一端驱动第二导杆306，带动第一导杆304在立柱中往复移动；摇杆307的第二端，带动第一不完全齿轮312，驱动第二不完全齿轮314转动；第一导杆304和第二不完全齿轮314的往复运动具备急回特性；撞针303随第一导杆304往复直线运动，用于击打安瓿瓶瓶帽；弹性扳手315随第二不完全齿轮314往复圆周运动，用于击打西林瓶瓶帽，且第一弹簧31502和第二弹簧31506的设置，用于弹性扳手315适应不同直径规格的西林瓶，而锯齿状的圆形锯齿板31505，一方面为了适应不同直径规格的西林瓶，另一方面，增大接触压强，便于更好的扳除西林瓶瓶帽。
[0052]
每个备药单元1中仅有一种麻醉药瓶药瓶，如果是安瓿瓶，则第三电机410驱动针筒411带动异型针409对准第一夹手407中的0.9％的生理盐水瓶的瓶口，接着第一电动推杆406通过第一夹手407，带动生理盐水瓶的瓶口插入异型针409中，然后第二电动推杆413带动活塞414，吸取20毫升或50毫升生理盐水，进一步的，第一电动推杆406带离生理盐水瓶，然后第三电机410驱动针筒411带动异型针409对准安瓿瓶，然后由第二电机404驱动丝杠402，通过第二滑块403，带动针筒411向安瓿瓶方向运动，使得异型针409的针头插入安瓿瓶的瓶底，接着通过活塞414，抽取安瓿瓶中的麻醉药。
[0053]
如上一步所述过程，如果备药单元1里是西林瓶，则第二电机404驱动丝杠402，通过第二滑块403，带动针筒411向西林瓶方向运动，使得异型针409的针头插入西林瓶中，如果西林瓶中是液体麻醉药，则直接通过活塞414吸取，如果西林瓶中是干粉麻醉药，则通过活塞414打入一部分生理盐水后，将混合后的溶液吸取。
[0054]
六个备药单元1，可同时备六种麻醉药。麻醉药备好后，第三电机410驱动针筒411转动30度角，使得异型针409偏置，可以被手动去下，需要用药时，将一次性的麻醉针筒插入针筒411的针头，将其中的药液快速吸出后，再装上一次性的麻醉用针，然后对病人进行注
射。
[0055]
可拆卸的防护罩202的设置，用于将弹射出的安瓿瓶或西林瓶瓶盖收集至防护罩202与底座201所包围的空间内，同时也避免了弹射出的瓶帽对人身造成伤害。
[0056]
针筒411和异型针409均可拆卸，可消毒，多次循环使用。
[0057]
本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。