输液蠕动泵及其波动补偿、血液回流控制方法 [0002] 现有用于医学领域输液用的蠕动泵，常见结构形式如图1所示。蠕动泵中分布有 十二个蠕动指4,蠕动指4以循环方式挤压输液管7,输液管7抵靠于压管块6上，压管块6 背面设置有弹簧5。各蠕动指4分别垂直移动，多个蠕动指以波浪形循环地移动，从而形成 从上游到下游移动的闭合区；即当最上游的第一个蠕动指承靠在压管块6上时，最下游的 最后一个蠕动指抬起，接着最上游的第二个蠕动指承靠在压管块6上，十二个蠕动指4依次 循环推进，从而完成药液从上游往下游输送的目的。十二个蠕动指4的动作由于其对应的 十二个凸轮3加以控制，每个凸轮与一蠕动指配合，这些凸轮以螺旋方式被布置在一公共 轴9上，公共轴9通过轴承1与基座2相连，同时公共轴9上配置有一个同步带轮8,通过马 达（图中未示）驱动同步带轮8带动公共轴9旋转运动。 [0003] 上述蠕动泵的主要缺点在于： [0004] 1、被泵送的液体流存在固有的周期性波动（参见图4)，导致输液滴数或输液流速 与理想状态不一致，使得药物输注速度不能均匀地流进病人体内；特别的，对于半衰期比较 短的药物，这种固有波动性对患者是具有伤害性的。 [0005] 2、被泵送的液体流在每个周期起始时间段存在血液回流现象（参见图4)，表现为 每个循环周期开始的时刻，最下游蠕动指退开，引起药液从靠近患者侧的下游部分朝上游 部分被抽吸，而最上游蠕动指推进，这引起泵送，但在一短暂瞬间，所述抽吸大于泵送，这种 现象产生针头回血，容易堵塞针头，引起医疗事故。 [0006] 针对输液周期性波动问题，中国专利申请CN102764463A通过变换电机速度的方 法进行波动补偿，但该技术方案抑制输液周期性波动效果有限，由于输液瞬时速度不仅和 电机转速有关，还和挤压蠕动指相关，单纯依靠变换电机速度的方法很难达到满意的效果； 另外，该技术方案需要对电机进行复杂的特殊控制，增加了控制难度。 [0007] 针对血液回流现象，中国专利CN101529093B通过改变某个凸轮曲线或改变压管 块结构的方法避免血液回流，该技术方案虽然可以有效抑制血液回流，但同时也引入了较 大的正向尖峰，即在循环周期开始时刻，输液瞬时速度突然增大，这种冲击对患者是具有伤 害性的。



[0008] 本发明目的是提供一种输液蠕动泵及其波动补偿、血液回流控制方法，能够解决 输液周期性波动及血液回流现象的问题。本发明目的由以下技术方案实现：
[0009] -种输液蠕动泵，包括：公共轴、若干凸轮、若干蠕动指、压管块及输液管，若干凸 轮呈螺旋状布置于公共轴上，输液管抵靠于压管块上；各蠕动指分别垂直移动地设置，上端 与输液管抵靠配合，下端与相应的凸轮抵靠配合；其特征在于，还包括补偿蠕动机构，设置 于所述若干蠕动指的下游，该补偿蠕动机构包括补偿蠕动指、轴承、轴承固定轴、补偿凸轮、 按压弹簧，轴承通过轴承固定轴与补偿蠕动指连接，轴承可绕轴承固定轴旋转，按压弹簧使 轴承和补偿凸轮始终保持接触，补偿凸轮和公共轴固定连接。
[0010] 作为具体的技术方案，所述补偿凸轮的凸轮曲线被设计成：在瞬间流速较低时刻， 补偿凸轮通过凸轮曲线控制补偿蠕动指挤压输液管；在瞬间流速较高时刻，补偿凸轮通过 凸轮曲线控制补偿蠕动指回退。
[0011] 一种基于上述输液蠕动泵的波动补偿、血液回流控制方法，其特征在于，包括：控 制所述若干蠕动指驱动输液管内的药液流动，并控制所述补偿凸轮在药液瞬间流速较低时 亥IJ，通过其凸轮曲线控制补偿蠕动指挤压输液管，以及控制所述补偿凸轮在药液瞬间流速 较高时刻，通过其凸轮曲线控制补偿蠕动指回退。
[0012] 本发明的有益效果在于：通过在现有输液蠕动泵上加设补偿蠕动机构，当液体流 速较小的时候，补偿懦动机构挤压输液管，增加一定液体输出，当液体流速较大的时候，补 偿蠕动机构回退产生抽吸，减小一定液体输出，使得输液周期性波动性得到平缓，血液回流 问题也得到了解决。




[0013] 图1为现有输液泵蠕动装置的结构图。
[0014] 图2为本发明实施例提供的输液泵蠕动装置的结构图。
[0015] 图3为本发明实施例提供的输液泵蠕动机构中补偿蠕动机构的结构图。
[0016] 图4为现有输液泵蠕动装置在低流速下的输液瞬时流量数据图。
[0017] 图5为本发明实施例提供的输液泵在低流速下的输液瞬时流量数据图。
[0018] 图6为现有输液泵蠕动装置在高流速下的输液瞬时流量数据图。
[0019] 图7为本发明实施例提供的输液泵在高流速下的输液瞬时流量数据图。


[0020] 下面结合附图与对本发明作进一步详细描述。
[0021] 如图2所示，本实施例提供的输液蠕动泵除了包括现有技术方案（如图1所示） 中的轴承1、基座2、十二个凸轮3、蠕动指4、弹簧5、压管块6、输液管7、同步带轮8、公共轴 9及马达（图中未示），还增设一个补偿蠕动机构10,即在现有技术方案十二个蠕动指4的 下游增加补偿蠕动机构10。
[0022] 结合图2、图3所示，补偿蠕动机构10包含：补偿蠕动指104、轴承105、轴承固定轴 103、补偿凸轮106、按压弹簧101。轴承105通过轴承固定轴103与补偿蠕动指104连接， 轴承105可绕轴承固定轴103旋转。按压弹簧101使轴承105和补偿凸轮106始终保持接 触，补偿凸轮106和公共轴9固定连接。
[0023] 工作时，马达（图中未示）将动力通过与公共轴9固定连接的同步带轮8传入蠕 动机构，以螺旋方式布置在公共轴9并与公共轴9固定连接的十二个凸轮3与相应十二个 补偿懦动指4配合；同时，公共轴9带着补偿凸轮106旋转，与补偿凸轮6配合的补偿懦动 指4随着凸轮6的旋转挤压输液管7。
[0024] 为了达到对输液周期性波动的补偿以及防止血液回流的目的，补偿凸轮106的凸 轮曲线被设计成：在瞬间流速较低时刻，补偿凸轮6通过凸轮曲线控制补偿蠕动指104挤压 输液管，增大液体输出；在瞬间流速较高时刻（参见图4)，补偿凸轮106通过凸轮曲线控制 补偿蠕动指104回退，产生抽吸，以减小液体输出。如此，从整个周期来看，当液体流速较小 的时候，补偿蠕动机构10挤压输液管，增加一定液体输出，当液体流速较大的时候，补偿蠕 动机构10回退产生抽吸，减小一定液体输出，输液周期性波动性得到平缓，血液回流问题 也得到解决。
[0025] 图4、图5为输液蠕动泵在低流速下分别针对加入补偿蠕动机构10前后所做的实 验，可以看出，加入补偿蠕动机构10后，血液回流现象得到解决，输液周期性波动也得到明 显平缓。图6、图7为输液蠕动泵在较高流速下分别针对加入补偿蠕动机构10前后所做的 实验，可以看出，加入补偿蠕动机构10后输液周期性波动得到了明显的平缓。