Устройство управления дозатором лекарственных веществ Советский патент 1989 года по МПК A61M5/20 

1

(21)4244675/28-14

(22)15.04.87

(46) 07.06.89. Бюл. № 21

(72) А.А. Дмитриев, А.Н. Шариков

Г.И. Хомяков, Л.Б. Щербаков,

В.Б. Дергач, В.Д. Колесник, В.Ф. Шеленок и Н.В. Федосова

(53)615.47 (088.8)

(56)Заявка Великобритании

№ 1595972. кл. А 61 М 5/20, А 5 R,- F I R, опублик. 19.08.81.

(54)УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДОЗАТОРОМ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ

(57)Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения - повышение надежности при предупреждении разовой передозировки. Устройство содержит стабилизатор напряжения 1, задающий генератор 2, формирователь

3 длительности работы двигателя в pe-i жимах Фон и Форсаж, блок 4 пуска - останова двигателя, генератор 5 аварийного останова двигателя, формирователь 6 максимально возможного времени работы двигателя, блок 8 контроля напряжения питания, тумблер 11 включения питания и блок 12 . управления двигателем. При опорожнении шприца толкатель плунжера нажимает на кнопку концевого выключателя 50, размыкается цепь питания двигателя 49, на вход элемента 37 подается низкий потенциал, который разрешает прохождение сигнала звуковой частоты генератора 5 на пьезоэлектрический излучатель 38. 3 случае опорожнения шприца раздается звуковой сигнал. Устройство позволяет повысить точность дозирования инсулина. 1 ил.

§

(Л

Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения - повышение надежности при предупреждении разовой передозировки. Устройство содержит стабилизатор напряжения 1, задающий генератор 2, формирователь 3 длительности работы двигателя в режимах "Фон" и "Форсаж" , блок 4 пуска - останова двигателя, генератор 5 аварийного останова двигателя, формирователь 6 максимально возможного времени работы двигателя, блок 7 звуковой индикации, блок 8 контроля напряжения питания, тумблер 11 включения питания и блок 12 управления двигателем. При опорожнении шприца толкатель плунжера нажимает на кнопку оконцевого выключателя 50, размыкается цепь питания двигателя 49, на вход элемента 37 подается низкий потенциал, который разрешает прохождение сигнала звуковой частоты генератора 5 на пьезоэлектрический излучатель 38. В случае опорожнения шприца раздается звуковой сигнал. Устройство позволяет повысить точность дозирования инсулина. 1 ил.

LfMMj

;

4 00 Ј СО 4

со

J14

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для управления дозатором лекарственных веществ, в .частности при долговременных инъекциях инсулина.

Цель изобретения - повышение надежности при предупреждении разовой передозировки.

На чертеже изображена принципа- альная схема устройства управления . дозатором лекарственных веществ.

Устройство содержит стабилизатор 1 напряжения, питающий все элементы схемы управления и двигателей, зада-

.ющий генератор 2, последовательно соединенный с формирователем 3 длительности работы двигателя в режимах Фон и Форсаж, который соединен с блоком-4 пуска - останова двигателя, генератор 5 аварийного останова двигателя, параллельно соединенный с формирователем 6 максимально возможного времени работы двигателя и с блоком 7 звуковой индикации, блок 8 контроля напряжения питания, соединенный с блоком 7 и кнопкой 9 Форсаж, ис- точник 10 питания, минусовая клемма которого соединена с блоками 1 и 8, |а плюсовая через тумблер 11 включения питания - со стабилизатором 1, блок 12 управления двигателем, соединенный с блоками 4 и 6.

Генератор 2 содержит два логических элемента И-НЕ 13 и 14, резистор « 15 и конденсатор 16, включенные в цепь обратной связи.

Формирователь 3 состоит из 14-разрядного двоичного счетчика 17, шесть разрядов которого соединены с 6-ти позиционным переключателем 18.

Блок 4 пуска - останова двигателя содержит триггер 19 УК элемент ИЛИ- НЕ 20 и антидребезговую цепочку состоящую из резисторов 21 и 22 и конденсатора 23. При этом R-вход триггера 19 соединен с общей точкой пе- реключателя 18 а синхровход триггера 19 - с выходом элемента ИЛИ-НЕ 20 Входы последнего соединены соответственно с 14-м разрядом счетчика 17, через резистор 21 с кнопкой 9 Форсаж и резистором 22.

Генератор 5 содержит два логичес- ких элемента И-НЕ 24 и 25, соединенных последовательно, резистор 26 и конденсатор 27, включенные в цепи обратной связи.

Q

5

0

5

0

,

0

5

0

5

Формирователь 6 максимально возможного времени работы двигателя содержит 14-разрядный двоичный счетчик 28, соединенный старшим разряде с синхровходом триггера 29 УК ава- . рий, дефференцирующую цепочку, СОСТОЯЩУЮ из конденсатора 30 и резистора 31 соединенную с R-вхояом УК триггера 29, инвертор, собранный на тран- зисторе 32 и резисторах 33 и 34, включенный между R-ходом счетчика 28 и плюсовой клеммой двигателя.

Блок 7 звуковой индикации состоит из ДВУХ элементов И-НЕ 35 и 36, элемента ИЛИ-НЕ 37, пьезоэлектрического излучателя 38 и резистора 39. Элемент И-НЕ 35 соединен с инверсным выходом триггера 29, а вторым входом - с блоком 8. Элемент И-НЕ 36 соединен с выходом элемента И-НЕ 35, а вторым входом - с выходом генератора 5. Элемент ИЛИ-НЕ 37 через резистор 39 соединен с низким потенциалом и нормально разомкнутой клеммой оконечного выключателя, а вторым вхо- дом - с выходом генератора 5. Пьезо-, электрический излучатель 38 соединен с выходами элементов 36 и 37 и высоким потенциалом.

Блок 8 контроля напряжения состоит из резисторов 40, 41 и 42, включенных по схеме делителя напряжения, средняя точка которого подключена к входу элемента 35.

Блок 12 управления двигателя состоит .из двух диодов 43 и 44 и резне - тора 45, реализующих функцию ИЛИ, двух ключевых транзисторов 46 и 47, защитного диода 48 и двигателя 49, В цепь питания двигателя 49 включен оконечный выключатель 50. Диод 43 соединен с инверсным выходом триггера 19S диод 44 - с прямым выходом триггера 29. База транзистора 46 объединена с катодами диодов 43 и 44 и через резистор 45 соединена с низким потенциалом. База транзистора 47 соединена с эмиттером транзистора 46, а его коллектор - с высоким потенциалом.

Диод 48 подключен параллельно обмотке двигателя 49 в обратном направлении. Двигатель 49 включен между коллектором транзистора 47 и нормально замкнутой клеммой оконечного выключателя 50.

Устройство в фоновом режиме работает следующим образом.

Включение устройства управления осуществляется тумблером 11, при этом напряжение питания подается на стабилизатор 1, который вырабатывает стабилизированное напряжение 6 В, питающее все элементы схемы и двигатель 49. При подаче питания генератор 2, состоящий из элементов 13-16, и генератор 5, состоящий из элементов 24-27, начинают вырабатывать импульсы с частотой соответственно 18 и 400 Гц, а через дифференцирующую цепочку 30-31 проходит импульс, устанавливающий триггер 29 в положение О (нет аварии).

Тактовые импульсы генератора 2 поступают на счетный вход счетчика- делителя 17. Сброс в О 14-го разряда счетчика 17 вызывает появление перепада из О в 1 на выходе элемента ЙЛИ-НЕ 20, по которому УК триггер 19 устанавливается в состояние 1, т.е. через диод 43 снимаетс запирающий потенциал с базы транзистора 46, при этом низкий потенциал поступает на базу транзистора 47, что приводит к пуску двигателя 49 в том случае, если оконечный выключатель 50 замкнут. При включении двигателя высокий уровень с коллектора транзистора 47 через резистор 33 поступает на базу транзистора 32 и на R-входе,счетчика 28 появляется низкий пбтенциал, который разрешает счетчику 28 счет импульсов с генератора 5. В случае неисправности основной цепи останова двигателя (т.е. блоков 2-4) двигатель 49 останавливается при помощи цепи аварийного останова двигателя (т.е., блоков 5 и 6). Итак при аварии на блоках 2-4 двигатель 49 работает еще некоторое время (около 2с), которое определяется частотой генератора 5. Оно несколько больше, чем время работы на максимальной фоновой скорост выдачи лекарства. Работа продолжается до тех пор, пока на 14-м разряде счетчика 28 не появляется высокий потенциал, который переключает в состояние 1 аварийный триггер 29. Высокий потенциал с выхода Q триггера 29 через диод 44 поступает на базу транзистора 46, что приводит к выключению двигателя. Низкий потенциал с выхода Q поступает на вход элемента И-НЕ 35, на выходе которого появляется высокий потенциал, разрешающий

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

прохождение сигнала с генератора 5 частотой 400 Гц на пьезоэлектрический излучатель 5 частотой 400 Гц на пьезоэлектрический излучатель 38.

При отсутствии неисправности основной цепи останова двигателя появление высокого потенциала народном из шести разрядов счетчика 17, определяемом положением переключателя 18, вызывает сброс в О триггера 19 и соответственно остановку двигателя 49.

Диод 48 предназначен для защиты транзистора 47 при выключении двигателя 49.

Четыре раза в час больной получает необходимую ему фоновую дозу, задаваемую при помощи переключателя 18.

В случае необходимости введения дополнительной разовой дозы требуется нажать кнопку 9 орсаж. При этом с резисторов 40 и 41 снимается высокий потенциал и резисторы 40-42 начинают работать как делитель напряжения, включенный между плюсом и минусом батареи.

Положение потенциомера выбирается так, что при напряжении питания более, чем 7,2 В, элемент 35 воспринимает его как 0 в результате на выходе элемента 35 появляется высокий потенциал, который разрешает проход через элемент 36 на пьезоэлектрический излучатеь 38 сигнала с генератора 5 частотой 400 Гц. Одновременно высокий потенциал подается на R-вход счетчика 17, что приводит к его обнулению. Интегрирующая цепочка 21 - 22 - 23 устраняет дребезг, возникающий при нажатии кнопки 9 Форсаж, чтобы избежать ложного срабатывания триггера 19 в момент нажатия кнопки 9 Форсаж. Сразу после отжатия кнопки 9 Форсаж высокий потенциал прикладывается к резисторам 40 и 41, что приводит к появлению высокого потенциала на входе и низкого на выходе элемента 35.

Низкий потенциал на выходе элемента 35 запрещает прохождение звуковой частоты на пьезоэлектрический излучатель 38 через элемент 36. Одновременно возникает переход из О в 1 на выходе элемента 20, по которому триггер 19 УК переключается в положение 1, т.е. включается двигатель 49. При этом пациент получает дополни7

тельную форсажную дозу, определяему положением переключателя 18. Выключение двигателя 49 и контроль его максимального времени работы в форсажном режиме происходят также, как при работе в фоновом режиме.

При опорожнении шприца толкатель плунжера нажимает на кнопку оконечного выключателя 50, в результате чего размыкается цепь питания двигателя 49, а на вход элемента 37 подается низкий потенциал, который разрешает прохождение сигнала звуковой частоты генератора 5 на пьезо- .электрический излучатель 38 через элемент 37. В случае опорожнения шприца раздается звуковой сигнал.

Применение предлагаемого устройства управления дозатором лекарственных веществ для больных сахарным диабетом позволит повысить точность дозирования и безопасность введения инсулина, будет способствовать снижению тяжести заболевания и уменьшению вероятности осложнений, вызываемых сахарным диабетом.

Формула изобретения 30

40

Устройство управления дозатором лекарственных веществ, содержащее блоки задающего генератора, пуска-останова двигателя, управления двигателем формирователя длительности работы двигателя, контроля напряжения питания и звуковой.сигнализации, а также кнопку опорожнения шприца, отличающееся тем, что,, с целью повышения надежности при предупреждении разовой передозиров8

5

0

5

0

ки, оно снабжено генератором аварийного останова двигателя и формирователем максимально допустимого времени работы двигателя, при этом выход генератора аварийного останова соединен с первым входом формирователя максимально допустимого времени работы двигателя и входом блока звуковой индикации, второй вход формиро- вателя соединен с плюсовой клеммой двигателя, а .первый и второй выходы формирователя соединены соответстве- . но с блоком звуковой индикации и с блоком управления двигателем, а блок контроля максимального времени работы двигателя состоит из триггера, счетчика, конденсатора, трех резисторов и ключевого транзистора, причем R-вход триггера соединен с одной обкладкой конденсатора и первым входом первого резистора, другая обкладка конденсатора соединена с плюсом источника питания, а второй вывод первого резистора соединен с землей, I-вход триггера соединен с плюсом источника питания, а К- и S-входы - с землей, синхровход триггера с выходом счетчика, счетный вход которого соединен с выходом блока аварийного генератора, R-вход счетчика соединен с вторым резистором и коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с землей, один вывод третьего резистора связан с плюсом источника питания, база транзистора через второй резистор соединена с плюсовой клеммой электродвигателя, Q-выход триггера соединен с входом блока 0 управления двигателем, а инверсный выход триггера соединен с входом блока звуковой сигнализации.

5