输液装置、输液方法、计算机设备及计算机可读存储介质

(19)国家知识产权局

(12)发明专利

4P(10)授权公告号CN110141721B

(45)授权公告日2022.07.05

(21)申请号201910361714.8A61M5/36(2006.01)

(22)申请日2019.04.30审查员程秀敏

(65)同一申请的已公布的文献号

申请公布号CN110141721A

(43)申请公布日2019.08.20

(73)专利权人深圳市刚竹医疗科技有限公司

地址518051广东省深圳市南山区西丽街

道茶光路1089号深圳集成电路设计应

用产业园511-1

(72)发明人黄继德

(74)专利代理机构深圳市中科创为专利代理有

限公司44384

专利代理师梁炎芳

(51)Int.CI.

A61M5/168(2006.01)权利要求书5页说明书11页附图13页

(54)发明名称

输液装置、输液方法、计算机设备及计算机

可读存储介质

(57)摘要

本申请涉及输液装置、输液方法、计算机设

备及计算机可读存储介质，其中，输液方法包括

以下步骤:根据目标输液速度，确定输液管内的

目标输液横截面积;控制推杆相对输液管运动，

调整输液管内的当前输液横截面积为所述目标

输液横截面积;进行输液。上述输液方法,适用于

精确调整不同的输液速度的输液需求，实现调整

推杆相对于输液管的位置,有利于对输液管的流

通横截面积的精准控制,尤其是在连续输液过程

中，不同种类的药液的输液速度有可能不一样，

因此在换不同的药液输液时，能够实现换用不同

g的输液速度,有利于保证输液流速的稳定性及输

七

1液精度，确保输液过程的安全有效，在此基础上

三能够配合实现全自动的输液过程。

。

二

g

CN110141721B权利要求书1/5页

1.一种输液装置，其特征在于，包括本体、推杆及驱动结构；

所述本体设有通过区，所述通过区用于容置输液管，所述通过区具有开口且所述开口

用于安放输液管；所述本体于所述通过区设有匹配所述输液管外形的配合区，所述配合区

用于配合所述推杆挤压所述输液管；

所述本体设有容纳区，所述容纳区连通所述通过区，所述推杆容置于所述容纳区中；

所述驱动结构固定于所述本体，且所述驱动结构连接所述推杆，所述驱动结构用于步

进驱动所述推杆相对所述通过区运动，以调整所述推杆相对于所述通过区的位置；

所述输液装置还包括排杆，所述排杆容置于所述容纳区中，所述排杆包括并排设置的

至少二压杆,所述驱动结构分别连接各所述压杆，所述驱动结构用于驱动各所述压杆相对

所述通过区顺序运动，以顺序调整各所述压杆相对于所述通过区的位置;所述配合区还用

于配合所各所述压杆挤压所述输液管；

各所述压杆与所述推杆整体并排设置，所述推杆邻近所述排杆远离注射针头的位置,

所述驱动结构用于在排气时，按与注射针头的距离从近到远的顺序，驱动各所述压杆及所

述推杆相对所述通过区顺序运动以挤压输液管;所述驱动结构还用于在排气后，按与注射

针头的距离从远到近的顺序，驱动各所述压杆及所述推杆相对所述通过区顺序运动以松开

输液管；

所述容纳区间隔设置推杆容纳区及至少二压杆容纳区，所述推杆容置于所述推杆容纳

区中，各所述压杆容纳区与各所述压杆一一对应设置,每一所述压杆容置于其所对应的所

述压杆容纳区中；

所述输液装置于所述容纳区中设有复位弹簧，所述复位弹簧用于在所述驱动结构停止

驱动所述推杆及/或各所述压杆时复原所述推杆及/或各所述压杆的位置;所述复位弹簧包

括推杆复位弹簧及压杆复位弹簧;所述本体于所述容纳区中设有限位部，所述限位部用于

配合所述复位弹簧且限制所述推杆及/或各所述压杆的复位的极限位置;所述输液装置于

所述推杆容纳区中设有所述推杆复位弹簧，所述推杆复位弹簧连接所述推杆且用于在所述

驱动结构停止驱动所述推杆时复原所述推杆的位置，所述本体于所述推杆容纳区中设有推

杆限位部,所述推杆限位部用于配合所述推杆复位弹簧且限制所述推杆的复位的极限位

置;所述输液装置于各所述压杆容纳区中分别设有所述压杆复位弹簧，所述压杆复位弹簧

连接所述压杆容纳区中的所述压杆且用于在所述驱动结构停止驱动所述压杆时复原所述

压杆的位置，所述本体于每一所述压杆容纳区中设有压杆限位部，所述压杆限位部用于配

合所述压杆复位弹簧且限制所述压杆的复位的极限位置；

所述输液装置还包括控制器，所述控制器连接所述驱动结构，所述控制器用于根据输

液数据控制所述驱动结构以驱动所述推杆相对所述通过区运动；其中，采用滴速探测器检

测滴壶内液滴的下落频率推算输液速度，跟设置好的参数进行对比，并把信号传送到所述

控制器，由所述控制器做出调整；

所述输液装置还包括第一传感器，所述控制器还连接所述第一传感器,所述控制器还

用于根据所述第一传感器的传感信号控制所述驱动结构以驱动所述推杆相对所述通过区

运动；

所述输液装置还包括第二传感器，所述控制器还连接所述第二传感器,所述控制器还

用于根据所述第二传感器的感应信号控制所述驱动结构以驱动各所述压杆相对所述通过

2

CN110141721B权利要求书2/5页

区顺序运动；

所述驱动结构包括步进电机及连杆，所述步进电机的输出端连接所述连杆，所述连杆

顺序连接各所述压杆及所述推杆,所述步进电机用于驱动所述连杆且通过所述连杆带动各

所述压杆及所述推杆相对所述通过区顺序运动。

2.根据权利要求1所述输液装置，其特征在于，所述通过区具有平直区域，所述平直区

域用于容置输液管，所述平直区域相对于地面垂直设置。

3.根据权利要求1或2所述输液装置，其特征在于，所述驱动结构设有步进螺杆,所述推

杆及各所述压杆顺序与所述步进螺杆垂直螺接,所述驱动结构用于通过所述步进螺杆驱动

所述推杆及各所述压杆相对所述通过区顺序地步进运动;或者，所述驱动结构包括直线驱

动机构及动力提供机构，用于通过直线驱动机构及动力提供机构实现对输液管的流通横截

面积的精准控制及/或通过直线驱动机构及动力提供机构实现对输液管内气体的排出。

4.根据权利要求3所述输液装置，其特征在于，

所述本体设有固定件，所述本体通过所述固定件固定设置于外部；

及/或，所述推杆及各所述压杆朝向所述通过区的一端均设有匹配所述输液管外形的

端部。

5.一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在

于，所述处理器在执行所述计算机程序时实现输液方法的各步骤，包括：

根据目标输液速度，确定输液管内的目标输液横截面积;输液管容置于本体的通过区

中；

控制推杆相对输液管运动,调整输液管内的当前输液横截面积为所述目标输液横截面

积;其中，通过配合区配合所述推杆挤压所述输液管以实现对输液管的流通横截面积的精

准控制;并采用驱动结构步进驱动所述推杆相对所述通过区运动，以调整所述推杆相对于

所述通过区的位置；

进行输液；

其中，所述输液装置还包括排杆，所述排杆容置于所述本体的容纳区中，所述排杆包括

并排设置的至少二压杆，所述驱动结构分别连接各所述压杆,所述驱动结构用于驱动各所

述压杆相对所述通过区顺序运动，以顺序调整各所述压杆相对于所述通过区的位置;所述

配合区还用于配合所各所述压杆挤压所述输液管；

各所述压杆与所述推杆整体并排设置，所述推杆邻近所述排杆远离注射针头的位置,

所述驱动结构用于在排气时，按与注射针头的距离从近到远的顺序,驱动各所述压杆及所

述推杆相对所述通过区顺序运动以挤压输液管;所述驱动结构还用于在排气后，按与注射

针头的距离从远到近的顺序，驱动各所述压杆及所述推杆相对所述通过区顺序运动以松开

输液管；

所述容纳区间隔设置推杆容纳区及至少二压杆容纳区，所述推杆容置于所述推杆容纳

区中，各所述压杆容纳区与各所述压杆一一对应设置,每一所述压杆容置于其所对应的所

述压杆容纳区中；

所述输液装置于所述容纳区中设有复位弹簧，所述复位弹簧用于在所述驱动结构停止

驱动所述推杆及/或各所述压杆时复原所述推杆及/或各所述压杆的位置;所述复位弹簧包

括推杆复位弹簧及压杆复位弹簧;所述本体于所述容纳区中设有限位部，所述限位部用于

3

CN110141721B权利要求书3/5页

配合所述复位弹簧且限制所述推杆及/或各所述压杆的复位的极限位置;所述输液装置于

所述推杆容纳区中设有所述推杆复位弹簧，所述推杆复位弹簧连接所述推杆且用于在所述

驱动结构停止驱动所述推杆时复原所述推杆的位置，所述本体于所述推杆容纳区中设有推

杆限位部,所述推杆限位部用于配合所述推杆复位弹簧且限制所述推杆的复位的极限位

置;所述输液装置于各所述压杆容纳区中分别设有所述压杆复位弹簧，所述压杆复位弹簧

连接所述压杆容纳区中的所述压杆且用于在所述驱动结构停止驱动所述压杆时复原所述

压杆的位置，所述本体于每一所述压杆容纳区中设有压杆限位部，所述压杆限位部用于配

合所述压杆复位弹簧且限制所述压杆的复位的极限位置；

所述输液装置还包括控制器，所述控制器连接所述驱动结构，所述控制器用于根据输

液数据控制所述驱动结构以驱动所述推杆相对所述通过区运动;其中，采用滴速探测器检

测滴壶内液滴的下落频率推算输液速度，跟设置好的参数进行对比，并把信号传送到所述

控制器，由所述控制器做出调整；

所述输液装置还包括第一传感器，所述控制器还连接所述第一传感器,所述控制器还

用于根据所述第一传感器的传感信号控制所述驱动结构以驱动所述推杆相对所述通过区

运动；

所述输液装置还包括第二传感器，所述控制器还连接所述第二传感器,所述控制器还

用于根据所述第二传感器的感应信号控制所述驱动结构以驱动各所述压杆相对所述通过

区顺序运动；

所述驱动结构包括步进电机及连杆，所述步进电机的输出端连接所述连杆，所述连杆

顺序连接各所述压杆及所述推杆,所述步进电机用于驱动所述连杆且通过所述连杆带动各

所述压杆及所述推杆相对所述通过区顺序运动。

6.根据权利要求5所述计算机设备，其特征在于，所述输液方法还包括步骤：预设置或

接收所述目标输液速度；及/或，进行输液时，所述输液方法还包括步骤:检测当前输液速

度,若当前输液速度偏离目标输液速度，则根据偏离量确定调整输液横截面积，控制推杆相

对输液管运动，根据调整输液横截面积调整输液管内的当前输液横截面积。

7.根据权利要求5所述计算机设备，其特征在于，根据液面下降速度检测当前输液速

度;或者,根据滴壶内液滴的下落频率检测当前输液速度。

8.根据权利要求5所述计算机设备，其特征在于，所述输液方法还包括步骤：根据排气

信号，控制多个压杆顺序相对输液管运动;及/或，所述输液方法还包括步骤:检测目标位置

液面，若目标位置液面没有注射液,则生成排气信号。

9.一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在

被执行时实现输液方法的各步骤,包括：

根据目标输液速度，确定输液管内的目标输液横截面积;输液管容置于本体的通过区

中；

控制推杆相对输液管运动，调整输液管内的当前输液横截面积为所述目标输液横截面

积；其中，通过配合区配合所述推杆挤压所述输液管以实现对输液管的流通横截面积的精

准控制;并采用驱动结构步进驱动所述推杆相对所述通过区运动，以调整所述推杆相对于

所述通过区的位置；

进行输液；

4

CN110141721B权利要求书4/5页

其中，所述输液装置还包括排杆，所述排杆容置于所述本体的容纳区中，所述排杆包括

并排设置的至少二压杆，所述驱动结构分别连接各所述压杆,所述驱动结构用于驱动各所

述压杆相对所述通过区顺序运动，以顺序调整各所述压杆相对于所述通过区的位置;所述

配合区还用于配合所各所述压杆挤压所述输液管；

各所述压杆与所述推杆整体并排设置，所述推杆邻近所述排杆远离注射针头的位置,

所述驱动结构用于在排气时，按与注射针头的距离从近到远的顺序,驱动各所述压杆及所

述推杆相对所述通过区顺序运动以挤压输液管;所述驱动结构还用于在排气后，按与注射

针头的距离从远到近的顺序，驱动各所述压杆及所述推杆相对所述通过区顺序运动以松开

输液管;所述容纳区间隔设置推杆容纳区及至少二压杆容纳区，所述推杆容置于所述推杆

容纳区中，各所述压杆容纳区与各所述压杆一一对应设置，每一所述压杆容置于其所对应

的所述压杆容纳区中；

所述输液装置于所述容纳区中设有复位弹簧，所述复位弹簧用于在所述驱动结构停止

驱动所述推杆及/或各所述压杆时复原所述推杆及/或各所述压杆的位置;所述复位弹簧包

括推杆复位弹簧及压杆复位弹簧;所述本体于所述容纳区中设有限位部，所述限位部用于

配合所述复位弹簧且限制所述推杆及/或各所述压杆的复位的极限位置;所述输液装置于

所述推杆容纳区中设有所述推杆复位弹簧，所述推杆复位弹簧连接所述推杆且用于在所述

驱动结构停止驱动所述推杆时复原所述推杆的位置，所述本体于所述推杆容纳区中设有推

杆限位部,所述推杆限位部用于配合所述推杆复位弹簧且限制所述推杆的复位的极限位

置;所述输液装置于各所述压杆容纳区中分别设有所述压杆复位弹簧，所述压杆复位弹簧

连接所述压杆容纳区中的所述压杆且用于在所述驱动结构停止驱动所述压杆时复原所述

压杆的位置，所述本体于每一所述压杆容纳区中设有压杆限位部，所述压杆限位部用于配

合所述压杆复位弹簧且限制所述压杆的复位的极限位置；

所述输液装置还包括控制器，所述控制器连接所述驱动结构，所述控制器用于根据输

液数据控制所述驱动结构以驱动所述推杆相对所述通过区运动；其中，采用滴速探测器检

测滴壶内液滴的下落频率推算输液速度，跟设置好的参数进行对比，并把信号传送到所述

控制器，由所述控制器做出调整；

所述输液装置还包括第一传感器，所述控制器还连接所述第一传感器,所述控制器还

用于根据所述第一传感器的传感信号控制所述驱动结构以驱动所述推杆相对所述通过区

运动；

所述输液装置还包括第二传感器，所述控制器还连接所述第二传感器,所述控制器还

用于根据所述第二传感器的感应信号控制所述驱动结构以驱动各所述压杆相对所述通过

区顺序运动；

所述驱动结构包括步进电机及连杆，所述步进电机的输出端连接所述连杆，所述连杆

顺序连接各所述压杆及所述推杆,所述步进电机用于驱动所述连杆且通过所述连杆带动各

所述压杆及所述推杆相对所述通过区顺序运动。

10.根据权利要求9所述可读存储介质，其特征在于，所述输液方法还包括步骤:预设置

或接收所述目标输液速度；及/或，进行输液时，所述输液方法还包括步骤:检测当前输液速

度,若当前输液速度偏离目标输液速度，则根据偏离量确定调整输液横截面积，控制推杆相

对输液管运动，根据调整输液横截面积调整输液管内的当前输液横截面积。

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CN110141721B权利要求书5/5页

11.根据权利要求9所述可读存储介质，其特征在于，根据液面下降速度检测当前输液

速度;或者，根据滴壶内液滴的下落频率检测当前输液速度。

12.根据权利要求9所述可读存储介质，其特征在于，所述输液方法还包括步骤：根据排

气信号，控制多个压杆顺序相对输液管运动;及/或，所述输液方法还包括步骤:检测目标位

置液面，若目标位置液面没有注射液,则生成排气信号。

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CN110141721B说明书1/11页

输液装置'输液方法'计算机设备及计算机可读存储介质

技术领域

[0001]本申请涉及输液领域，特别是涉及输液装置、输液方法、计算机设备及计算机可读

存储介质。

背景技术

[0002]输液又名打点滴或者挂水。是由静脉滴注输入体内的大剂量注射液。大剂量指一

次给药在100ml以上;注射液通常包装在玻璃或塑料的输液瓶或袋中，不含防腐剂或抑菌

剂。使用时通过输液器调整滴速，持续而稳定地进入静脉，以补充体液、电解质等。输液是目

前的常规治疗手段,在实际生活中大多数需要连续输入多瓶/袋液体，对住院病人来说，这

个比例更高。

[0003]输液泵是一种能够控制输液流速的仪器，其通常是机械或电子的控制装置，通过

控制作用于输液管的挤压力达到控制输液速度的目的。市面上提供了一种全挤压式指状蠕

动泵,其泵片均为指状泵片，在输液过程中，多个泵片会对输液管产生完全挤压，从而使这

部分输液管内壁之间无间隙，产生止液作用，其周围的泵片也会对输液管产生一定挤压作

用，在一个挤压周期内，输液管输出的液体体积会随时间变化而大幅波动，从而影响了输液

流速的稳定性以及输液精度。

[0004]各种药物可以通过输液泵例如是蠕动泵辅助的输液方式提供给病人。蠕动泵通常

通过直接操纵输送药物的投药装置而操作。随着时间延长，这种操纵导致投药装置在输液

泵操纵的区域发生物理性退化。也就是说，蠕动泵长持续时间的物理操纵投药装置导致投

药装置管的回弹或者柔韧性降低，因此降低了在每次泵送循环中的流体体积。随着泵送持

续时间延长，使用传统的泵技术导致泵送的流量的误差百分比不可接受的改变。

[0005]除此之外,疾病控制中心发布的指南建议一个输液泵应该使用同一个投药装置不

超过一周。相应的，输液泵制造者提供能够在长持续时间内例如72-96个小时内准确输送输

液流体的泵。然而，如上所述,随着时间延续，投药装置的疲劳导致重大误差。

[0006]对这种精确度降低的一个解决方案是更频繁的改变投药装置。然而，这样频繁的

改变投药装置增加医院成本，既增加消费的物理资源,也增加对病人护理的时间。

[0007]另一个解决方案是在输液泵中引入反馈机构，例如流量传感器。然而，这种流量传

感器会增加成本,并且将其集成到输液泵中存在潜在的困难。此外，传统的流量传感器一般

缺少监控输液流量需要的动态范围和精确度。因此，需要增加在长持续时间内使用输液泵

和投药装置输送药物的精确度，而不过度增加与药物输送相关的成本。

[0008]并且，在连续输液过程中，不同种类的药液的输液速度有可能不一样，因此在换不

同的药液输液时,也要调整不同的输液速度。

发明内容

[0009]基于此，有必要提供一种输液装置、输液方法、计算机设备及计算机可读存储介

质。

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CN110141721B说明书2/11页

[0010]一种输液装置，其包括本体、推杆及驱动结构；所述本体设有通过区，所述通过区

用于容置输液管，所述通过区具有开口且所述开口用于安放输液管;所述本体设有容纳区，

所述容纳区连通所述通过区，所述推杆容置于所述容纳区中；所述驱动结构固定于所述本

体，且所述驱动结构连接所述推杆,所述驱动结构用于驱动所述推杆相对所述通过区运动,

以调整所述推杆相对于所述通过区的位置。上述输液装置，适用于精确调整不同的输液速

度的输液需求，实现调整推杆相对于输液管的位置，有利于对输液管的流通横截面积的精

准控制，尤其是在连续输液过程中，不同种类的药液的输液速度有可能不一样，因此在换不

同的药液输液时，能够实现换用不同的输液速度，有利于保证输液流速的稳定性及输液精

度，确保输液过程的安全有效。

[0011]在其中一个实施例中，所述通过区具有平直区域，所述平直区域用于容置输液管,

所述平直区域相对于地面垂直设置。

[0012]在其中一个实施例中，所述输液装置还包括排杆，所述排杆容置于所述容纳区中，

所述排杆包括并排设置的至少二压杆，所述驱动结构分别连接各所述压杆,所述驱动结构

用于驱动各所述压杆相对所述通过区顺序运动，以顺序调整各所述压杆相对于所述通过区

的位置。

[0013]在其中一个实施例中，所述容纳区间隔设置推杆容纳区及至少二压杆容纳区，所

述推杆容置于所述推杆容纳区中，各所述压杆容纳区与各所述压杆一一对应设置，每一所

述压杆容置于其所对应的所述压杆容纳区中。

[0014]在其中一个实施例中，所述输液装置还包括控制器,所述控制器连接所述驱动结

构，所述控制器用于根据输液数据控制所述驱动结构以驱动所述推杆相对所述通过区运

动;及/或,所述输液装置还包括第一传感器，所述控制器还连接所述第一传感器,所述控制

器还用于根据所述第一传感器的传感信号控制所述驱动结构以驱动所述推杆相对所述通

过区运动;及/或，所述输液装置还包括第二传感器,所述控制器还连接所述第二传感器,所

述控制器还用于根据所述第二传感器的感应信号控制所述驱动结构以驱动各所述压杆相

对所述通过区顺序运动;及/或，所述本体设有固定件,所述本体通过所述固定件固定设置

于外部;及/或，所述驱动结构包括步进电机及连杆,所述步进电机的输出端连接所述连杆,

所述连杆顺序连接各所述压杆及所述推杆，所述步进电机用于驱动所述连杆且通过所述连

杆带动各所述压杆及所述推杆相对所述通过区顺序运动;及/或，所述推杆及各所述压杆朝

向所述通过区的一端均设有匹配所述输液管外形的端部;及/或，所述输液装置于所述推杆

容纳区中设有推杆复位弹簧，所述推杆复位弹簧连接所述推杆且用于在所述驱动结构停止

驱动所述推杆时复原所述推杆的位置;及/或，所述输液装置于各所述压杆容纳区中分别设

有压杆复位弹簧，所述压杆复位弹簧连接所述压杆容纳区中的所述压杆且用于在所述驱动

结构停止驱动所述压杆时复原所述压杆的位置。

[0015]一种输液方法，其包括以下步骤：根据目标输液速度，确定输液管内的目标输液横

截面积;控制推杆相对输液管运动，调整输液管内的当前输液横截面积为所述目标输液横

截面积;进行输液。上述输液方法，适用于精确调整不同的输液速度的输液需求，实现调整

推杆相对于输液管的位置，有利于对输液管的流通横截面积的精准控制，尤其是在连续输

液过程中，不同种类的药液的输液速度有可能不一样，因此在换不同的药液输液时，能够实

现换用不同的输液速度，有利于保证输液流速的稳定性及输液精度，确保输液过程的安全

8

CN110141721B说明书3/11页

有效，在此基础上能够配合实现全自动的输液过程。

[0016]进一步地,在其中一个实施例中，通过驱动结构例如步进电机控制推杆相对输液

管运动,调整输液管内的当前输液横截面积为所述目标输液横截面积。

[0017]在其中一个实施例中，所述输液方法还包括步骤:预设置或接收所述目标输液速

度;及/或，进行输液时，所述输液方法还包括步骤:检测当前输液速度，若当前输液速度偏

离目标输液速度，则根据偏离量确定调整输液横截面积，控制推杆相对输液管运动,根据调

整输液横截面积调整输液管内的当前输液横截面积。

[0018]在其中一个实施例中，根据液面下降速度检测当前输液速度。

[0019]在其中一个实施例中，根据滴壶内液滴的下落频率检测当前输液速度。

[0020]在其中一个实施例中，所述输液方法还包括步骤:根据排气信号，控制多个压杆顺

序相对输液管运动;及/或，所述输液方法还包括步骤:检测目标位置液面，若目标位置液面

没有注射液，则生成排气信号。

[0021]一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理

器在执行所述计算机程序时实现任一项所述输液方法的各步骤。

[0022]一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序,所述计算机程序在被执行时

实现任一项所述输液方法的各步骤。

附图说明

[0023]图1为本申请输液装置一实施例的结构示意图。图2为图1所示实施例的另一方向

示意图。图3为本申请输液装置另一实施例的结构示意图。图4为图3所示实施例的A处放大

示意图。图5为图3所示实施例的另一方向示意图。图6为图3所示实施例的另一方向示意图。

图7为图3所示实施例的另一方向示意图。图8为图7所示实施例的B处放大示意图。图9为图3

所示实施例的另一方向示意图。图10为图3所示实施例的另一方向示意图。图11为图10所示

实施例的C-C方向剖视示意图。图12为图11所示实施例的D处放大示意图。图13为本申请输

液方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

[0024]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请

的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申

请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不

违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。需

要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上

或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接

到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、

“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

[0025]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的

技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具

体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个

相关的所列项目的任意的和所有的组合。

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[0026]为了确保输液过程的安全有效，保证输液流速的稳定性及输液精度,在本申请一

个实施例中，一种输液装置，其包括本体、推杆及驱动结构;所述本体设有通过区，所述通过

区用于容置输液管，所述通过区具有开口且所述开口用于安放输液管;所述本体设有容纳

区，所述容纳区连通所述通过区，所述推杆容置于所述容纳区中；所述驱动结构固定于所述

本体，且所述驱动结构连接所述推杆，所述驱动结构用于驱动所述推杆相对所述通过区运

动，以调整所述推杆相对于所述通过区的位置。即所述驱动结构用于调整所述推杆相对于

所述输液管的位置。上述输液装置，适用于精确调整不同的输液速度的输液需求，实现调整

推杆相对于输液管的位置，有利于对输液管的流通横截面积的精准控制，尤其是在连续输

液过程中，不同种类的药液的输液速度有可能不一样，因此在换不同的药液输液时，能够实

现换用不同的输液速度，有利于保证输液流速的稳定性及输液精度，确保输液过程的安全

有效。

[0027]在其中一个实施例中，一种输液装置，其包括以下实施例的部分结构或全部结构；

即，输液装置包括以下的部分技术特征或全部技术特征。在其中一个实施例中，一种输液装

置，其包括本体、推杆及驱动结构。进一步地,在其中一个实施例中，所述本体设有固定件,

所述本体通过所述固定件固定设置于外部。在其中一个实施例中，所述固定件为螺孔、螺接

件、卡扣件或者挂接件等。这样的设计，可以方便地固定所述输液装置。

[0028]在其中一个实施例中，所述本体设有通过区，所述通过区用于容置输液管;通过区

的设计是本申请的重点之一，在具体应用的一个实施例中，输液管一部分在通过区中，输液

管两端分别在通过区外且分别连接输液容器及注射针头等，输液容器可以是输液瓶或输液

袋等。进一步地,在其中一个实施例中，所述本体于所述通过区设有匹配所述输液管外形的

配合区，所述配合区用于配合所述推杆及/或各所述压杆挤压所述输液管以实现对输液管

的流通横截面积的精准控制，还有利于适应容纳所述输液管在受挤压时发生的形变。

[0029]在其中一个实施例中，所述通过区具有平直区域，所述平直区域用于容置输液管。

亦即，所述平直区域用于容置输液管时避免使其发生扭曲。在其中一个实施例中，所述平直

区域相对于地面垂直设置。亦即，所述平直区域用于使得输液管相对于地面垂直设置，以便

于实现输液操作。在其中一个实施例中，所述通过区具有开口以便于安放输液管，即所述通

过区开放设置。在其中一个实施例中，所述开口相对于地面垂直设置且宽于输液管的直径。

在其中一个实施例中，所述开口具有矩形截面，所述矩形截面中的矩形的长边相对于地面

垂直设置且矩形的短边宽于输液管的直径。这样的设计，有利于在输液时方便地安装输液

管。

[0030]在其中一个实施例中，所述本体设有容纳区，所述容纳区连通所述通过区，所述推

杆容置于所述容纳区中；在具体应用的一个实施例中，推杆位于容纳区中，在需要时由驱动

结构驱动，从容纳区中伸出到通过区，然后挤压输液管以控制输液管的通过面积，从而控制

输液速度，在完成输液后进行复位，包括通过驱动结构驱动复位或者驱动结构不再施力且

在弹性复位部件作用下进行复位。该实施例中，容纳区是为了推杆而设置的，在其中一个实

施例中，所述容纳区是密封的，推杆完全位于容纳区中；或所述容纳区是近似于密封的，推

杆至少部分位于容纳区中且封住了容纳区的出口；在其中一个实施例中，所述容纳区是开

放的，即所述本体设有开放式的容纳区，所述推杆容置于所述容纳区中且固定在所述容纳

区中。在其中一个实施例中，所述容纳区为或设有推杆容纳区，所述推杆基本上填满所述推

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CN110141721B说明书5/11页

杆容纳区。在其中一个实施例中，所述容纳区设有推杆容纳区，还设有其他空置区域，这样

有利于减轻所述本体的重量。

[0031]在其中一个实施例中，所述驱动结构固定于所述本体，且所述驱动结构连接所述

推杆，所述驱动结构用于驱动所述推杆相对所述通过区运动，以调整所述推杆相对于所述

通过区的位置。即所述驱动结构用于调整所述推杆相对于所述输液管的位置。进一步地，在

其中一个实施例中，所述驱动结构固定于所述本体，且所述驱动结构至少部分设置于所述

本体内部;在其中一个实施例中，所述驱动结构部分设置于所述容纳区中。在其中一个实施

例中，所述容纳区设有驱动容纳区，所述驱动结构设置于所述驱动容纳区中。进一步地，在

其中一个实施例中，所述驱动结构用于驱动所述推杆相对所述通过区步进运动，以调整所

述推杆相对于所述通过区的位置。进一步地,在其中一个实施例中，所述驱动结构用于驱动

所述推杆相对所述通过区步进前后运动。在其中一个实施例中，所述驱动结构设有步进螺

杆，所述推杆与所述步进螺杆垂直螺接,所述驱动结构用于通过所述步进螺杆驱动所述推

杆相对所述通过区步进前后运动。进一步地,在其中一个实施例中，所述驱动结构用于步进

驱动所述推杆相对所述通过区运动，即所述推杆相对于所述输液管前进或后退的每一步的

距离是确定的，这种情况下输液管的流通横截面积的缩小或增加是可控的，这样的设计理

念是通过调整推杆相对于输液管的位置,使得输液管产生形变，从而调整输液管的流通横

截面积，由于推杆的位置是可以精确控制的，因此输液管的流通横截面积也是可以精准控

制的，这样的设计，在简化结构的前提下,一方面能够在长持续时间内确保输送药物的精准

度，避免了投药装置的疲劳导致重大误差从而有可能产生严重的医疗事故乃至于对患者的

生命安全造成威胁，另一方面能够适应各种不同种类的药液的输液速度，易于调整控制，精

确度高。此外，配合控制器还可以实现自动检测并调节输液时的输液速度，使得所述输液装

置尤其适合全自动的输液使用。

[0032]为了便于实现排气功能，避免更换输液容器时输液管内留存空气影响输液，在其

中一个实施例中，所述输液装置还包括排杆，所述排杆容置于所述容纳区中，所述排杆包括

并排设置的至少二压杆，所述驱动结构分别连接各所述压杆,所述驱动结构用于驱动各所

述压杆相对所述通过区顺序运动，以顺序调整各所述压杆相对于所述通过区的位置。即所

述驱动结构顺序调整各所述压杆相对于所述输液管的位置。进一步地，在其中一个实施例

中，所述驱动结构用于驱动各所述压杆相对所述通过区顺序运动，以顺序调整各所述压杆

相对于所述通过区的位置以挤压或松开输液管。进一步地,在其中一个实施例中，所述驱动

结构用于在排气时，按与注射针头的距离从近到远的顺序，驱动各所述压杆相对所述通过

区顺序运动以挤压输液管；以及在排气后，按与注射针头的距离从远到近的顺序，驱动各所

述压杆相对所述通过区顺序运动以松开输液管；即在排气时，靠近注射针头的压杆先动，先

接触且挤压输液管，远离注射针头的压杆后动，从而顺序地接触且挤压输液管;完成排气

后，远离注射针头的压杆先动，先停止挤压输液管且与输液管脱离接触，靠近注射针头的压

杆后动，从而顺序地与输液管脱离接触。上述输液装置,能够实现顺序调整各压杆相对于输

液管的位置，有利于在换瓶时排出输液管内的空气，避免过量空气影响输液安全性,配合控

制器还可以实现自动排气效果。

[0033]进一步地，在其中一个实施例中，所述推杆朝向所述通过区的一端设有匹配所述

输液管外形的端部。进一步地,在其中一个实施例中，所述推杆及各所述压杆朝向所述通过

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区的一端均设有匹配所述输液管外形的端部。即所述端部具有匹配于圆柱状的外形。这样

的设计，有利于对输液管实现均匀挤压,避免受力不均，配合通过区的设计，输液时的输液

管易于安装,且对输液管的回弹或者柔韧性影响不大。

[0034]进一步地,在其中一个实施例中，各所述压杆与所述推杆整体并排设置，所述推杆

邻近所述排杆远离注射针头的位置，在其中一个实施例中，所述驱动结构用于在排气时，按

与注射针头的距离从近到远的顺序，驱动各所述压杆及所述推杆相对所述通过区顺序运动

以挤压输液管;所述驱动结构还用于在排气后，按与注射针头的距离从远到近的顺序，驱动

各所述压杆及所述推杆相对所述通过区顺序运动以松开输液管;这样的设计，可以把所述

推杆也作为一根压杆使用，有利于在保证排气效果的前提下，减少压杆的数量，也减轻所述

输液装置的重量，还有利于节约成本，避免浪费资源。进一步地,在其中一个实施例中，所述

驱动结构设有步进螺杆，所述推杆及各所述压杆顺序与所述步进螺杆垂直螺接，所述驱动

结构用于通过所述步进螺杆驱动所述推杆及各所述压杆相对所述通过区顺序地步进运动,

即步进前后运动。

[0035]进一步地，在其中一个实施例中，所述容纳区间隔设置推杆容纳区及排杆容纳区，

所述推杆容置于所述推杆容纳区中，所述排杆的各所述压杆均容置于所述排杆容纳区中。

在其中一个实施例中，所述容纳区间隔设置推杆容纳区及至少二压杆容纳区，所述推杆容

置于所述推杆容纳区中，各所述压杆容纳区与各所述压杆一一对应设置，每一所述压杆容

置于其所对应的所述压杆容纳区中。这样的设计，有利于分离且独立控制推杆及各压杆。进

一步地，在其中一个实施例中，所述推杆具有圆柱形杆体，所述推杆容纳区具有圆柱形的容

纳区域。在其中一个实施例中，每一所述压杆具有圆柱形杆体,所述压杆容纳区具有圆柱形

的容纳区域。

[0036]进一步地，在其中一个实施例中，所述驱动结构包括直线驱动机构及动力提供机

构。这样的设计，有利于通过直线驱动机构及动力提供机构实现对输液管的流通横截面积

的精准控制及/或通过直线驱动机构及动力提供机构实现对输液管内气体的排出。在其中

一个实施例中，所述驱动结构包括步进电机及连杆，所述步进电机的输出端连接所述连杆,

所述连杆连接所述推杆，所述步进电机用于驱动所述连杆且通过所述连杆带动所述推杆相

对所述通过区顺序运动。在其中一个实施例中，所述步进电机设置于所述本体内部且所述

连杆部分设置于所述本体内部。在其中一个实施例中，所述驱动结构包括步进电机及连杆,

所述步进电机的输出端连接所述连杆，所述连杆顺序连接各所述压杆及所述推杆,所述步

进电机用于驱动所述连杆且通过所述连杆带动各所述压杆及所述推杆相对所述通过区顺

序运动。

[0037]进一步地,在其中一个实施例中，所述输液装置于所述容纳区中设有复位弹簧，所

述复位弹簧用于在所述驱动结构停止驱动所述推杆及/或各所述压杆时复原所述推杆及/

或各所述压杆的位置;在其中一个实施例中，所述复位弹簧包括推杆复位弹簧及压杆复位

弹簧。在其中一个实施例中，所述本体于所述容纳区中设有限位部，所述限位部用于配合所

述复位弹簧且限制所述推杆及/或各所述压杆的复位的极限位置;在其中一个实施例中，所

述限位部包括推杆限位部及限位部。在其中一个实施例中，所述输液装置于所述推杆容纳

区中设有推杆复位弹簧，所述推杆复位弹簧连接所述推杆且用于在所述驱动结构停止驱动

所述推杆时复原所述推杆的位置;进一步地,在其中一个实施例中，所述本体于所述推杆容

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纳区中设有推杆限位部，所述推杆限位部用于配合所述推杆复位弹簧且限制所述推杆的复

位的极限位置。在其中一个实施例中，所述输液装置于各所述压杆容纳区中分别设有压杆

复位弹簧，所述压杆复位弹簧连接所述压杆容纳区中的所述压杆且用于在所述驱动结构停

止驱动所述压杆时复原所述压杆的位置。这样的设计，可以方便地控制推杆及/或压杆的位

置复原。进一步地，在其中一个实施例中，所述本体于每一所述压杆容纳区中设有压杆限位

部，所述压杆限位部用于配合所述压杆复位弹簧且限制所述压杆的复位的极限位置。

[0038]在其中一个实施例中，所述本体设有固定件,所述本体通过所述固定件固定设置

于外部;所述驱动结构包括步进电机及连杆，所述步进电机的输出端连接所述连杆,所述连

杆顺序连接各所述压杆及所述推杆，所述步进电机用于驱动所述连杆且通过所述连杆带动

各所述压杆及所述推杆相对所述通过区顺序运动;所述推杆及各所述压杆朝向所述通过区

的一端均设有匹配所述输液管外形的端部;所述输液装置于所述推杆容纳区中设有推杆复

位弹簧，所述推杆复位弹簧连接所述推杆且用于在所述驱动结构停止驱动所述推杆时复原

所述推杆的位置;所述输液装置于各所述压杆容纳区中分别设有压杆复位弹簧，所述压杆

复位弹簧连接所述压杆容纳区中的所述压杆且用于在所述驱动结构停止驱动所述压杆时

复原所述压杆的位置。

[0039]在其中一个实施例中，如图1及图2所示，输液装置包括本体220、推杆210及部分设

置于本体内部的驱动结构（图中被本体220遮挡），本体220设有通过区221,通过区221用于

容置输液管190；本体220设有容纳区（图中未示出，至少部分被推杆210及排杆240填充），容

纳区连通该通过区221,推杆210部分容置于容纳区中且部分位于通过区221中；驱动结构固

定于本体且驱动结构连接推杆，驱动结构用于驱动推杆210相对通过区221运动，以调整推

杆210相对于通过区221的位置即相对于输液管190的位置;通过区具有开口且开口具有矩

形截面，矩形的长边相对于地面垂直设置且矩形的短边宽于输液管的直径;本体220于通过

区221设有匹配输液管外形的第一配合区222及第二配合区223,排杆240包括并排设置的六

根压杆，分别为第一压杆241、第二压杆242、第三压杆243、第四压杆244、第五压杆245及第

六压杆246,驱动结构包括步进电机及连杆230,步进电机设置于本体220内部，连杆230顺序

连接推杆210及排杆240的各压杆，推杆210及各压杆朝向通过区221的一端均设有匹配输液

管190外形的端部250。

[0040]在其中一个实施例中，所述输液装置还包括控制器,所述控制器连接所述驱动结

构，所述控制器用于根据输液数据控制所述驱动结构以驱动所述推杆相对所述通过区运

动。在其中一个实施例中，一种输液装置，其包括控制器及输液装置，所述输液装置包括本

体、推杆及驱动结构;所述本体设有通过区，所述通过区用于容置输液管;所述本体设有容

纳区，所述容纳区连通所述通过区，所述推杆容置于所述容纳区中；所述驱动结构固定于所

述本体，且所述驱动结构连接所述推杆,所述驱动结构用于驱动所述推杆相对所述通过区

运动，以调整所述推杆相对于所述通过区的位置;所述控制器用于根据输液数据控制所述

驱动结构以驱动所述推杆相对所述通过区运动;其余实施例以此类推。这样的设计，有利于

满足精确调整不同的输液速度的输液需求，实现调整推杆相对于输液管的位置，有利于对

输液管的流通横截面积的精准控制，尤其是在连续输液过程中，不同种类的药液的输液速

度有可能不一样，因此在换不同的药液输液时，能够实现换用不同的输液速度，有利于保证

输液流速的稳定性及输液精度,确保输液过程的安全有效。

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[0041]在其中一个实施例中，所述输液装置还包括第一传感器，所述控制器还连接所述

第一传感器,所述控制器还用于根据所述第一传感器的传感信号控制所述驱动结构以驱动

所述推杆相对所述通过区运动。在其中一个实施例中，所述第一传感器为光电传感器或其

它传感器。这样的设计，通过驱动结构例如其中的步进电机控制推杆的运动,对输液管进行

挤压从而控制输液管内输液横截面积的大小达到控制输液速度的目的。在其中一个实施例

中，所述输液装置包括具有所述排杆的任一实施例所述输液装置，所述输液装置还包括第

二传感器，所述控制器还连接所述第二传感器,所述控制器还用于根据所述第二传感器的

感应信号控制所述驱动结构以驱动各所述压杆相对所述通过区顺序运动。在其中一个实施

例中，所述第二传感器为光电传感器或其它传感器。这样的设计，通过同时对多个压杆的依

次作用，就可以达到对输液管内排气的目的。在一些实施例中，能够实现自动检测并调节输

液时的输液速度,能够在换瓶时自动排出输液管内的空气，配合自动控制功能模块或相关

设计，能够真正做到全自动的输液过程。可以理解的是,各实施例中的控制器、第一传感器

及/或第二传感器，均可从市场上直接购买得到，本申请的发明点并不包括这些控制器、第

一传感器及/或第二传感器的具体内部结构或者信息传输功能，仅仅是直接使用这些现成

的控制器、第一传感器及/或第二传感器。

[0042]在其中一个实施例中，所述输液装置还包括控制器,所述控制器连接所述驱动结

构,所述控制器用于根据输液数据控制所述驱动结构以驱动所述推杆相对所述通过区运

动;及/或，所述输液装置还包括第一传感器，所述控制器还连接所述第一传感器,所述控制

器还用于根据所述第一传感器的传感信号控制所述驱动结构以驱动所述推杆相对所述通

过区运动;及/或，所述输液装置还包括第二传感器，所述控制器还连接所述第二传感器，所

述控制器还用于根据所述第二传感器的感应信号控制所述驱动结构以驱动各所述压杆相

对所述通过区顺序运动;及/或，所述本体设有固定件,所述本体通过所述固定件固定设置

于外部;及/或，所述驱动结构包括步进电机及连杆，所述步进电机的输出端连接所述连杆,

所述连杆顺序连接各所述压杆及所述推杆，所述步进电机用于驱动所述连杆且通过所述连

杆带动各所述压杆及所述推杆相对所述通过区顺序运动;及/或,所述推杆及各所述压杆朝

向所述通过区的一端均设有匹配所述输液管外形的端部;及/或，所述输液装置于所述推杆

容纳区中设有推杆复位弹簧，所述推杆复位弹簧连接所述推杆且用于在所述驱动结构停止

驱动所述推杆时复原所述推杆的位置;及/或，所述输液装置于各所述压杆容纳区中分别设

有压杆复位弹簧，所述压杆复位弹簧连接所述压杆容纳区中的所述压杆且用于在所述驱动

结构停止驱动所述压杆时复原所述压杆的位置。

[0043]在其中一个实施例中，如图3及图6所示，输液装置包括液面探测器120、穿刺针

170、滴壶夹130、滴速探测器140、滴壶150、U型托盘160、管夹180及输液管190,穿刺针170具

有针头110;输液装置例如其中的滴壶夹通过螺纹孔固定在镀金模块或其它固定位置上，穿

刺针170通过滴壶150与输液管190相连通，请一并参阅图4,液面探测器120固定在穿刺针

170上且用于检测输液管内的最接近输液容器底部例如输液瓶口或输液袋口位置的液面，

在其中一个实施例中，液面探测器120设有第二传感器,第二传感器用于检测输液瓶或输液

袋是否输液完成以及发出排气信号例如向排气装置传输感应信号以提示排气。滴壶夹130

夹持滴壶150,滴壶夹130设有支架131,滴速探测器140固定于支架131上且滴速探测器140

的探测位置位于滴壶150滴落液滴位置的略下方位置处例如滴落液滴位置的下方5至10毫

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米处以探测滴壶150所滴落的液滴的速率,U型托盘160固定于支架131的底部位置处，滴壶

150垂直地面设置且放置在U型托盘160的上部，在其中一个实施例中，滴壶夹130吊夹滴壶

150及/或U型托盘上部是一个可升降的有凹槽的小夹子，以保证滴壶150始终处于垂直地面

状态,在其中一个实施例中，滴速探测器140设有第一传感器,第一传感器用于检测输液时

的输液速度并且向控速装置传输信号。管夹180夹持在输液管190上。输液装置还包括输液

装置，输液装置包括本体220、推杆210、排杆240及驱动结构，驱动结构包括设置于本体220

内部的步进电机及部分设置于本体220内部的连杆230，输液管190部分位于本体220的通过

区中。如图5、图7及图9所示，液面探测器120设有安装座121、连接架122及探测件123,安装

座121固定在穿刺针170上,连接架122固定于安装座121上,探测件123安装于连接架122上

且用于检测输液管内的最接近输液容器底部位置的液面;探测件123的顶端位置低于穿刺

针170的顶端位置且设置于输液容器底部位置的同一平面处。在其中一个实施例中，安装座

121及连接架122一体设置。在其中一个实施例中，探测件123为或设有第二传感器。在其中

一个实施例中，如图8所示，滴速探测器140包括第一套设件141、第一连接座142及探测部

143,第一套设件141套设固定于支架131上，第一连接座142固定于第一套设件141上，探测

部143安装于第一连接座142上,探测部143用于检测输液时的输液速度并且向控速装置传

输信号。在其中一个实施例中，第一套设件141及第一连接座142一体设置。在其中一个实施

例中，U型托盘160包括第二套设件161、第二连接座162及U型架163,第二套设件161套设固

定于支架131上且位于支架131的底部位置处，第二连接座162固定于第二套设件161上,U型

架163固定于第二连接座162上且用于放置滴壶150。在其中一个实施例中，第二套设件161、

第二连接座162及U型架163一体设置。在其中一个实施例中，输液装置底部方向的结构如图

10所示，其C-C方向剖视图如图11所示,请一并参阅图12,输液装置于容纳区中设有压杆复

位弹簧270,本体220于容纳区中设有压杆限位部260,压杆复位弹簧270及压杆限位部260相

配合,共同用于在驱动结构的连杆230停止驱动排杆240中的一压杆时，复原该压杆的位置

且限制该压杆的复位的极限位置。

[0044]在其中一个实施例中，采用滴速探测器检测滴壶内液滴的下落频率推算输液速

度，跟设置好的参数进行对比，并把信号传送到控速装置，命令控速装置例如控制器做出调

整。在其中一个实施例中，采用液面探测器检测输液管内的最接近输液瓶或输液袋口位置

的液面，当传感器接收到信号时，说明当前的输液瓶或输液袋也输液完成，并把此信号传输

给排气装置，命令排气装置动作，达到排空输液管内气体的目的。

[0045]下面结合图3至图12继续给出一个具体应用的实施例,在输液过程中，滴壶处的第

一传感器读取数据并传输到终端,终端读取数据并计算输液速度和设置的输液速度进行对

比，对比后把信号传输到步进电机运转推动推杆对输液管压缩或放松，控制输液管内输液

速度与设定值相符合。当第二传感器根据液面发出感应信号时，说明此时输液瓶或输液袋

内的药液已输完，此时第二传感器把信号传输到终端,终端下达指令给步进电机运转推动

连杆230向里插入，连杆230向里插入的过程中依次推动压杆向下移动压紧输液管,达到把

输液管内的气体排出输液管的目的，当连杆230完全伸入后，推杆210也对输液管完全压紧,

此时就可以进行下一瓶输液瓶或输液袋的输液。待穿刺针插入下一瓶要输液的输液瓶或输

液袋后，连杆230伸出，压杆底部设有压杆复位弹簧，当连