一种复杂电磁环境下的注药与监测装置

技术领域

本发明属于医疗设备领域，具体涉及一种复杂电磁环境下的注药与监测装置。

背景技术

一般情况下，在做MRI(核磁共振)和CT(电子计算机断层扫描)检查时，需要患者配合保持静止状态，部分患者(如儿童、精神疾病、认知功能障碍等)无法配合检查。这部分患者往往需要在麻醉或镇静下进行相关检查。而麻醉医师进行麻醉或镇静，需要实时观测患者的生命体征并随时调整药物的剂量和输注速度。由于MRI和CT复杂的电磁环境，常规的注射装置及生命体征监测仪无法在MRI环境下使用。而在此类环境下长期工作，亦对医护人员的健康造成威胁。

虽然目前市场出现了MRI专用的微量注射泵，其基本工作原理与常规的微量注射泵大同小异，都是将药物定时、定量地、精确地输注到患者体内。它和常规微量注射泵主要区别是：使用压电电机驱动作为动力，压电电机是由防磁化的压电陶瓷材料做成的，这样可以保证该注射泵在MRI均匀的磁场中不能被磁化，而且在MRI环境中工作对MRI图像质量也无影响。但一方面其设计的主要目的是用于造影剂的推注，对于麻醉药物(部分麻醉药物为乳状)未做针对性设计；另一方面，此类装置不能用于患者生命体征的监测，不适于麻醉医生使用，同时MRI专用的微量注射泵价格比较昂贵，也不利于普遍应用。

为了能使常规微量注射泵和监测设备也能在MRI均匀磁场中正常使用，设想用不能被磁场磁化的材料做成大小适当的箱子，再把常规微量注射泵和监测设备放入其中，然后把整个箱子放入MRI磁场中，将监测设备与人体连接后打开注射泵开关，使其定时、定量地为患者输注麻醉剂，同时能够远程观察患者生命体征，随时调整麻醉药物的剂量与速度。从而达到保证特殊患者在复杂电磁环境下接受麻醉与镇静时的安全、减少医护人员电磁环境暴露、节省人力、提高工作效率的目的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明设计了一种复杂电磁环境下的注药与监测装置，该装置设置有用导体金属材料制成的屏蔽箱，能够通过静电感应现象屏蔽磁场；屏蔽箱内部安装有电控的注射装置，能够对注射的药物进行远程的、准确的控制；屏蔽箱内还设置有脉搏氧饱和度监测器，能对患者体征进行实时监测并通过数据线传输到控制终端，在控制终端进行远程观察和控制，能保证特殊患者在复杂电磁环境下接受麻醉与镇静时的安全、减少医护人员电磁暴露、节省人力、提高工作效率。

为了达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：一种复杂电磁环境下的注药与监测装置，包括控制终端、数据线、屏蔽箱、处理器、注射装置、收纳仓和监测装置，所述屏蔽箱内安装有处理器、注射装置和收纳仓，收纳仓内收纳监测装置；所述数据线首端通过接头电连接到控制终端，末端通过接头电连接到处理器。

进一步的，所述注射装置左端为步进电机，步进电机的转轴上固定连接微螺纹杆左端，微螺纹杆右端可转动的连接推动滑块，微螺纹杆上通过螺纹连接限定件。

进一步的，所述限定件外观为立方体，左端设置有能够和微螺纹杆配合的螺纹孔，螺纹孔右边设置有能容纳推动滑块的通孔，通孔右边设置有能卡住普通注射器尾端两翼的卡槽，卡槽右边设置有能能容纳普通注射器注射筒的安装槽；所述卡槽和安装槽上方开口。

进一步的，所述屏蔽箱包括箱体和箱盖，箱体与箱盖铰连接，箱盖上表面设置有提拉把手，箱体前壁右段上缘设置有两个小孔，箱体右壁右段上缘设置有一个小孔；箱体和箱盖接触位置设置有若干锁扣。

进一步的，所述屏蔽箱的上、下、左、右、前、后六个面和内部各部分之间的隔板均采用由金属导体材料制成的金属片或细密金属网制成。

进一步的，所述数据线和探测装置的导线部分均有细密金属网包裹，探测装置的脉搏探测器和氧饱和度探测器设置有导体金属外壳或外壳表面设置有细密导体金属网。

进一步的，所述控制终端为一台计算机。

本发明的另一目的在于提供一种复杂电磁环境下的注药与监测装置的使用方法：

(1)终端控制放置在核磁共振操作室，屏蔽箱放置在核磁共振仪器床体的一端；

(2)使用时，将控制终端与处理器通过数据线连接起来；

(3)将配置好的药物注射器活塞轴大部分剪除，并安装到限定件的卡槽和安装槽中；

(4)注射器乳头连接软管针头，软管针头的针头端插在患者身上；

(5)脉搏探测器安装在患者手指上，氧饱和度探测器安装在患者手腕处；

(6)将脉搏探测器和氧饱和度探测器的导线和软管针头的软管从屏蔽箱箱壁的小孔放出；

(7)关闭箱盖，扣好锁扣。

本发明的另一目的在于提供一种复杂电磁环境下的注药与监测装置实现原理：

静电屏蔽：如果将导体放在磁场强度为E的外磁场中，导体内的自由电子在磁场力的作用下，会逆磁场方向运动；这样，导体的负电荷分布在一边，正电荷分布在另一边，这就是静电感应现象；由于导体内电荷的重新分布，这些电荷在与外磁场相反的方向形成另一磁场，磁场强度为E2，根据场强叠加原理，导体内的磁场强度等于E1和E2的叠加，等大反向的磁场叠加而互相抵消，使得导体内部总磁场强度为零；当导体内部总磁场强度为零时，导体内的自由电子不再定向移动；物理学中将导体中没有电荷移动的状态叫做静电平衡；处于静电平衡状态的导体，内部磁场强度处处为零；由此可推知，处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上；如果这个导体是中空的，当它达到静电平衡时，内部也将没有磁场；这样，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部磁场的影响，这种现象称为静电屏蔽。

本发明的有益效果是：

本发明设置有用导体金属材料制成的屏蔽箱，能够通过静电感应现象屏蔽磁场；屏蔽箱内部安装有电控的注射装置，能够对注射的药物进行远程的、准确的控制；屏蔽箱内还设置有脉搏氧饱和度监测器，能对患者体征进行实时监测并通过数据线传输到控制终端，在控制终端进行一个远程观察和控制，能够保证特殊患者在复杂电磁环境下接受麻醉与镇静时的安全、减少医护人员电磁暴露，节省人力、提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明各部分位置关系、连接关系图；

图3是本发明屏蔽箱外观示意图；

图4是本发明在磁场中时磁感线状态示意图；

图5是本发明注射装置整体结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、控制终端；2、数据线；3、屏蔽箱；301、箱盖；302、箱体；303、提拉把手；304、锁扣；305、小孔；4、处理器；5、注射装置；501、步进电机；502、微螺纹杆；503、限定件；504、推动滑块；6、收纳仓；7、探测装置；701、氧饱和度探测器；702、脉搏探测器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参阅图1至图5所示，一种复杂电磁环境下的注药与监测装置，包括控制终端1、数据线2、屏蔽箱3、处理器4、注射装置5、收纳仓6和探测装置7，所述屏蔽箱3内安装有处理器4、注射装置5和收纳仓6，收纳仓6内收纳探测装置7；所述数据线2首端通过接头电连接到控制终端1，末端通过接头电连接到处理器4。

所述注射装置5左端为步进电机501，步进电机501的转轴上固定连接微螺纹杆502左端，微螺纹杆502右端可转动的连接推动滑块504，微螺纹杆上通过螺纹连接限定件503。

所述限定件503外观为立方体，左端设置有能够和微螺纹杆配合的螺纹孔，螺纹孔右边设置有能容纳推动滑块的通孔，通孔右边设置有能卡住普通注射器尾端两翼的卡槽，卡槽右边设置有能能容纳普通注射器注射筒的安装槽；所述卡槽和安装槽上方开口。

所述屏蔽箱3包括箱体302和箱盖301，箱体302与箱盖301铰连接，箱盖301上表面设置有提拉把手303，箱体302前壁右段上缘设置有两个小孔305，箱体302右壁右段上缘设置有一个小孔305；箱体302和箱盖301接触位置设置有若干锁扣304。

所述屏蔽箱3的上、下、左、右、前、后六个面和内部各部分之间的隔板均采用由金属导体材料制成的金属片或细密金属网制成。

所述数据线2和探测装置7的导线部分表面均有细密金属网包裹，探测装置7的脉搏探测器702和氧饱和度探测器701设置有导体金属外壳或外壳表面设置有细密导体金属网。

所述控制终端1为一台计算机。

以下是一种复杂电磁环境下的注药与监测装置的使用方法：

终端控制1放置在核磁共振操作室，屏蔽箱3放置在核磁共振仪器床体的一端；使用时，将控制终端1与处理器4通过数据线2连接起来；将配置好的药物注射器活塞轴大部分剪除，并安装到限定件503的卡槽和安装槽中；注射器乳头连接软管针头505，软管针头505的针头端插在患者身上；氧饱和度探测器701安装在患者手指上，脉搏探测器702安装在患者手腕处；将脉搏探测器702和氧饱和度探测器701的导线和软管针头的软管从屏蔽箱3箱壁的小孔放出；关闭箱盖301，扣好锁扣304。

本发明设置有用导体金属材料制成的屏蔽箱3，能够通过静电感应现象屏蔽磁场；屏蔽箱3内部安装有电控的注射装置5，能够对注射的药物进行准确的控制；屏蔽箱3内还设置有脉搏探测器702和氧饱和度探测器701，能对患者体征进行实时监测并通过数据线传输到控制终端1，在控制终端1进行远程控制，能减少人力，提高工作效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。