[发明专利]基于血流动力学的预测自适应推药装置

权利要求书

1.预测自适应自动推药装置，由微机系统（A）、多功能接口模板（D）、血压传感器（C-1）、弱信号放大器（C-2）、微控制器（B-1）、微推进器（B-2）、和医用注射器（B-3）等功能单元硬件和置入微机系统内的在线测血压组件、预测控制组件、驱动推注泵组件、流程执行组件等四个专用组件，组成一个具有在线检测和实时控制功能的智能型自动推药装置。

2.根据权利要求1所述的预测自适应自动注药装置，其特征在于：有一个多功能接口卡（D），通过卡上的PCI（公用信号传送管理）总线控制器（D-1），把与患者相连的血压传感器（C-1）提供的血压波形，实时有序上传给微机中央处理器，同时又把中央处理器控制微量推注泵推药命令发送给微推注系统（B）；利用PCI具有的多处理机、自动配置功能，经接口卡上的板总线把集成化4K采样的FIFO（先进先出）模块（D-2）连接起来，实现连续长时间采样，进出数据有序；时钟、计数/定时器（D-3），用于提供精确控制微注射系统定时推药、在线检测受治病员的血压波形、辩识心动周期和时相的定时信号；12位A/D转换器（D-4）、A/D触发逻辑（D-5），实现模拟信号到数字信号和数字信号到模拟信号的转换。

3.根据权利要求l所述的预测自适应注药装置，其特征在于还包括一个半导体压阻式微型医用血压传感器（C-1），病人血压信号经医用导管送至压力传感器的输入端，血压变化致使膜硅片受压变形阻值跟随改变，将其送电桥放大电路，把阻值变化转换电压变化，再送入后接的前置放大器放大（C-2）后，进入多功能接口板单端输入端（D-6）运算放大器（D-7）作第二次放大（可程控增益调节）后送A/D转换器（D-4），将血压电信号转换为CPU可用的“数字”电信号，通过PCI总线（E）进入CPU；经微机解算获得心动周期及时相，并预测出下一心动周期中药液推注时相的起始时间送微机系统显示器；时相识别对心动周期时相判别准确，预测所得推注时刻与实际应推注时刻一致，误差在允许范围之内。

4.根据权利要求1所述的预测自适应自动注药装置，其特征在于：微量推注系统（B），由微控制器（B-1）、微推进器（B-2）和医用注射器（B-3）组成；微控制器的入口通过串行电缆线与微机串口相连，通过微机串口（F）向微控制器写入控制字方式，下达推注模式（连续推注或在心动周期预定时相推注）以及推注参数（推注速度，推注药液量，阻力报警）；依据患者病变程度、身体状况和药液特性，提供多种进药量和进药速度，供医生通过“本地按键”输入推注模式与推注参数，这些参数同时被微控制器传送到液晶显示模块显示（H）；当病人血压经微机解算获得心动周期及时相，并预测出下一心动周期中推注时相的起始时间，再综合预置微机内的患者基础信息（血管狭窄程度、血液粘性度、病体体位、病变程度、）及控制系统中的非线性参数和手术治疗方案参数，经预测控制模块预测在下一心动周期拟定时相进入血管分支入口处的时间及提前启动微量推注系统的时间；随即中央处理器通过DO口（G）向微控制器发启动推注命令，启动步进电机（B-2-1），带动联轴器（B-2-2）旋转，进而通过丝杆（B-2-3）将旋转运动转变为直线运动，推动针筒顶头（B-2-4），将针筒（B-2-5）内药液推入与针筒出口相连的导管内（B-4），经导管流入病变部分支血管入口，让药液顺脉动血流方向进入病变区杀死癌细胞；推注所遇阻力由顶头的压力应变片（B-2-6）感知，并传送到微控制器；如压力超过阈值则报警；针筒顶头（B-2-4）压住限位开关1（B-2-7）时发生注射完毕报警，压住限位开关2（B-2-8）发生到达最后位置报警。