本实用新型专利技术公开了一种微型导螺杆泵，其使用磁电阻传感器和MCU监测导螺杆的转动，并通过电机控制器控制反馈控制导螺杆的转向和速度，从而控制向病人的输液速度。此外本实用新型专利技术中的微型导螺杆泵可以根据CGM监测的病人的血糖的浓度控制胰岛素的输液速度。本实用新型专利技术的微型导螺杆泵具有高灵敏度，高可靠性，低功耗，低成本和方便使用的特点。
【技术实现步骤摘要】
—种使用磁电阻传感器的微型导螺杆泵
本技术涉及一种医疗器械，具体地说，涉及一种由微型导螺杆泵驱动的胰岛素泵。
技术介绍
随着全球范围内糖尿病人的数量增加，胰岛素泵的需求也在增长。胰岛素泵需根据糖尿病人的需要持续地注射基本剂量胰岛素或注射大剂量的胰岛素以纠正饭后血糖过高的情况。由于胰岛素泵可以根据糖尿病人的基本剂量分布图注射胰岛素，所以病人血液内的血糖浓度更能保持相同水平，病人的器官承受较小的压力。也因前述的原因，胰岛素泵必须能够连续地注射小剂量的胰岛素(大约0.1-1.0cm3/天)，而且，能在较宽的范围内调整注射的速度(即基本剂量速度和大剂量速度)，以适于病人的不同需要。正因如此，市场上很多的胰岛素泵是使用微型导螺杆泵驱动；由微型导螺杆泵驱动套筒在储液器内移动，将储液器内的胰岛素输入病人体内。其中，转动导螺杆的电机是可以精确控制转速的步进电机。一方面使用步进电机的代价是胰岛素泵的高价，一台胰岛素泵的价格可高达5000美元，其极大地限制了病人的使用。另一方面，步进电机的控制输液速度的精度取决于的相数和拍数，相数和拍数越多，其精度越高；步进电机在低速时易出现低频振动现象；启动频率过高或负载过大则易丢步或出现堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲现象。为了降低胰岛素泵的价格，本专利技术将磁电阻旋转角度传感器和DC电机一起使用从而取代步进电机，降低了的胰岛素泵的成本，改善了胰岛素泵的性能。
技术实现思路
本技术是关于由微型导螺杆泵驱动的胰岛素泵，其使用了磁电阻旋转角度传感器和 Continuous glucose monitor (CGM,连续血糖监测仪)，配合 Micro Control Unit(MCU，微控制器)反馈控制输液速度，取代了用步进式电机控制输液速度的方式。本技术可以使用其它电机取代步进式电机，也可以与步进式电机一起使用，提高了胰岛素或其它液体的输液速度的精度和可靠性。一种微型导螺杆泵，安装于泵盒内，所述微型导螺杆泵包括电机驱动的导螺杆和与所述导螺杆相连的驱动头，所述导螺杆在有与导螺杆的螺纹反向的螺纹的螺母中转动，从而带动所述驱动头推动套筒在储液器内移动，其特征在于，还包括与所述导螺杆同轴转动的至少一块永磁体；能够感应所述至少一块永磁体产生的磁场的磁电阻旋转角度传感器，并且所述磁电阻旋转角度传感器在至少一块永磁体产生的磁场单向和饱和区域内；接收所述磁电阻旋转角度传感器的信号并根据所述磁电阻旋转角度传感器的信号反馈控制所述电机旋转所述导螺杆的转向和速度的MCU。优选地，所述磁电阻旋转角度传感器为双轴旋转磁传感器、两个正交的单轴旋转传感器、单轴或双轴线性磁传感器中的一种。优选地，所述磁电阻旋转角度传感器是AMR，GMR或TMR传感器。优选地，所述永磁体的中心轴线和所述导螺杆的中心轴线穿过所述磁电阻旋转角度传感器的中心。优选地,所述至少一块永磁体为一块一体式永磁体或分体式永磁体，呈圆盘形、环形或方形。优选地，所述至少一块永磁体为两块永磁体，每块所述永磁体有不同的多个磁极，所述两块永磁体分别位于导螺杆的两端或成串放置于所述导螺杆的同一端。优选地，所述MCU通过电机控制器控制所述电机的转向和转速。优选地，所述磁电阻传感器信息管理单元包括监控电机旋转角度的电机旋转角度的计数单元，计算导螺杆的直线移动位置的导螺杆位置单元和/或计算套筒在储液器中的位置的套筒位置单元，计算储液器中溶液的体积的溶液体积单元，将所述导螺杆的转动速度转换成所述储液器的输液速度的磁电阻传感器信息管理单元。优选地，所述MCU具有有线和/或无线数据通信互联功能。优选地，所述MCU接收与其相连接的CGM发出的信号，并根据预置于所述MCU中的CGM查询表计算实际所需的输液速度。优选地，包括比较所述微型导螺杆泵的输液速度与所述实际所需的输液速度的比较单元，所述MCU根据所述比较单元的比较的数据反馈调整所述导螺杆的转动速度。优选地，所述电机是DC电机或步进电机。优选地，包括连接所述电机和所述导螺杆的传动装置。优选地，包括滑道或导向杆，所述滑道或导向杆平行于所述的导螺杆，所述驱动头在所述滑道内滑动或沿所述导向杆滑动。优选地，包括反后冲装置，其位于所述导螺杆上。由于根据本技术，可以不使用昂贵的步进式电机，而使用普通DC电机，因此降低了胰岛素泵的成本。此外，低功耗的磁电阻旋转角度传感器的应用也会降低胰岛素泵的功耗，减少充电的频率，这对通常是由电池供电的胰岛素泵来说是一个重要的改进，方便了使用。综上，本技术的胰岛素泵具有高灵敏度，高可靠性，低功耗，低成本和方便使用的特点。上述说明仅是本技术技术方案的概述。为了能够更清楚地说明本技术的技术手段，并可依照说明书的内容实施本技术，以下结合实施例并配合附图对本技术进行了详细地说明。本技术的【具体实施方式】由以下实施例详细地给出。【附图说明】图1为胰岛素泵的俯视示意图；图2为永磁体及其磁化方向示意图；图3为MCU控制原理图；图4为磁电阻传感器信息管理单元原理图；图5为转化曲线。【具体实施方式】图1是微型导螺杆泵或胰岛素泵2的俯视示意图。其包括电机52，由电机52驱动的导螺杆22和驱动头18，其安装于泵盒15内。泵盒15有盒盖35。储液器4有一能够在其中移动的套筒8。锁紧接口 3 (Luer lock)连接储液器4和输液管的接口 5，输液管的接口 5连接到向病人体内输胰岛素的软管。导螺杆22连接电机52的一端可转动地固定在前基座16A上，另一端可转动地固定在后基座16B上。为了能够带动驱动头18，导螺杆22通过连动杆61连接在驱动头18上从而将其转动转换为驱动头18的平动，并可在具有与导螺杆22的外螺纹相匹配的内螺纹的螺母7中旋转。螺母7固定于泵盒15上。电机52通过可以改变旋转速度的机械传动装置，包括一个或多个减速齿轮13以及齿轮31，来带动导螺杆22正时针或反时针地在螺母7中转动，从而，导螺杆22带动驱动头18沿与滑道17平行的方向呈直线反复运动。滑道17是允许驱动头18在其中滑动的槽，其平行于导螺杆22。在电机52，减速齿轮13，齿轮31之间，为了降低成本，也可以使用滑轮和传动带取代齿轮31和减速齿轮13。反后冲装置19安装在导螺杆22上防止齿隙游动。也可以不使用滑道17，而采用导向杆起稳定和导向作用，该导向杆平行于导螺杆22。起稳定作用的导向杆可以是一个,也可以是多个。电机52可以是直流电机，交流电机，步进电机，或伺服电机等。胰岛素泵2还包括磁电阻旋转角度传感器28和与导螺杆22同轴旋转的至少一个永磁体30，磁电阻旋转角度传感器28静止不动并能够感应永磁体30产生的磁场。驱动头18上有一对可固定不同直径的储液器4位于同一或不同一注射器中心轴线上的储液器夹子14，用以把住套筒8，所以，当导螺杆22在螺母7中转动时，驱动头18沿滑道17的方向呈直线运动，从而推动套筒8在储液器4中移动。泵盒15上安装有一对针筒夹子12可固定不同直径的储液器4位于同一或不同一注射器中心轴线上。图2A为磁电阻旋转角度传感器28与永磁体30的位置关系剖面示意图和图2B_D为永磁体30的磁化方向不意图。导螺杆22有一长轴100,其方向为Z轴方向，垂直于XY平面，穿过永磁体30的中心本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微型导螺杆泵，安装于泵盒内，所述微型导螺杆泵包括电机， 所述电机驱动导螺杆和与所述导螺杆相连的驱动头，所述导螺杆在有与导螺杆的螺纹反向的螺纹的螺母中转动，从而带动所述驱动头推动套筒在储液器内移动，其特征在于，还包括与所述导螺杆同轴转动的至少一块永磁体； 能够感应所述至少一块永磁体产生的磁场的磁电阻旋转角度传感器， 并且所述磁电阻旋转角度传感器在至少一块永磁体产生的磁场单向和饱和区域内；接收所述磁电阻旋转角度传感器的信号并根据所述磁电阻旋转角度传感器的信号反馈控制所述导螺杆的转向和速度的MCU。
【技术特征摘要】
1.一种微型导螺杆泵，安装于泵盒内，所述微型导螺杆泵包括电机，所述电机驱动导螺杆和与所述导螺杆相连的驱动头，所述导螺杆在有与导螺杆的螺纹反向的螺纹的螺母中转动，从而带动所述驱动头推动套筒在储液器内移动，其特征在于，还包括 与所述导螺杆同轴转动的至少一块永磁体； 能够感应所述至少一块永磁体产生的磁场的磁电阻旋转角度传感器，并且所述磁电阻旋转角度传感器在至少一块永磁体产生的磁场单向和饱和区域内； 接收所述磁电阻旋转角度传感器的信号并根据所述磁电阻旋转角度传感器的信号反馈控制所述导螺杆的转向和速度的MCU。2.根据权利要求1所述的微型导螺杆泵，其特征在于，所述磁电阻旋转角度传感器为双轴旋转磁传感器、两个正交的单轴旋转传感器、单轴或双轴线性磁传感器中的一种。3.根据权利要求1所述的微型导螺杆泵，其特征在于，所述磁电阻旋转角度传感器是AMR, GMR或TMR传感器。4.根据权利要求1所述的微型导螺杆泵，其特征在于，所述永磁体的中心轴线和所述导螺杆的中心轴线穿过所述磁电阻旋转角度传感器的中心。5.根据权利要求1至4的任一所述的微型导螺杆泵，其特征在于，所述至少一块永磁体为一块一体式永磁体或分体式永磁体，呈圆盘形、环形或方形。6.根据权利要求1至4任一所述的微型导螺杆泵，其特征在于，所述至少一块永磁体为两块永磁体，每块所述永磁体有不同的多个磁极，所述两块永磁体分别位于导螺杆的两端或成串放置于所述导螺杆的同一端。7.根据权利要求1所述的微型导螺杆泵，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·G·迪克，金玉芹，
申请(专利权)人：江苏多维科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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