CN101530641A - 静脉输液速度的检测方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及药液滴速检测方法和装置，是静脉输液速度的检测方法及其装置，包括电磁波发生器、发射天线、电磁波接收器、接收天线和电磁波处理器。若雷达回波频率不改变，则判断输液器滴斗内无药液滴落；若雷达波与回波的频率之间存在多普勒频移，则判断输液器滴斗内有药液滴落；计算每一滴药液滴落的间隔时间，获得每分钟输液滴数，根据每滴药液的体积，换算每分钟输液量。本发明灵敏度高，不受外界灯光环境影响，抗射频干扰能力强，无光辐射，电磁波输出功率小，低功耗。

Description

静脉输液速度的检测方法及其装置

技术领域

本发明属于医疗技术领域，涉及药液滴速检测方法和装置，具体的说是静脉输液速度的检测方法及其装置。

背景技术

对于提高患者的静脉输液疗效，光靠提高药物质量是不够的。静脉输液速度，直接关系到血药浓度变化，这就需要检测静脉输液速度。

现有技术中输液速度检测方法为光电式检测，其原理是：红外光发射和接收探头在输液器滴斗(莫菲氏管)药液平面附近，当药液在滴斗中滴落时，改变了红外线光通量，这个变化，被红外接收头获得，通过计算每一滴药液滴落的间隔时间，获得每分钟输液滴数，根据每滴药液的体积，换算每分钟输液量。但是，对于光电式检测方法，由于要适应背景光线大范围变化，灵敏度高，电路容易接收干扰，发生误判；而且，在特定的背景光线下，红外线接收头会发生信号扰动状况；另外，劣质荧光灯的光源照射会直接影响精度；还有，为了确保准确抓捕滴液数据，采用多组发光源和接收头，不仅增加了材料成本，而且增大了发射功率，因其光辐射大，光敏药物不易采用；同时，由于功耗大，便携式设备对电池的消耗大，不利于环保；另外，由于红外光发射光源在使用时，存在较大的功率老化问题，其器件寿命也存在缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：灵敏度高，不受外界光源影响，抗射频干扰能力强，无光辐射输出、电磁波输出功率小，低功耗的静脉输液速度的检测方法及其装置。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

静脉输液速度的检测方法，按以下步骤进行：

(1)电磁波发生器通过发射天线对输液器滴斗发射雷达波；

(2)电磁波接收器通过接收天线接收经过输液器滴斗的雷达回波，并将所接收的雷达回波转换为药液滴落回波脉冲传给电磁波处理器，药液滴落回波脉冲产生步骤是：

①若电磁波接收器接收到的经过输液器滴斗的雷达回波和电磁波发生器发射的雷达波频率相同，即雷达波回波频率不改变，则无药液滴落回波脉冲；

②若电磁波接收器接收到的经过输液器滴斗的雷达回波和电磁波发生器发射的雷达波的频率之间存在多普勒频移，则有药液滴落回波脉冲；

(3)电磁波处理器按以下步骤进行电磁波处理：

①数字化药液滴落回波脉冲信号，得到药滴滴落信息；

②计算每一滴药液滴落的间隔时间，获得每分钟输液滴数，根据每滴药液的体积，换算每分钟输液量，即得到静脉输液速度；

③通过人机界面或通讯接口表达出静脉输液速度。

静脉输液速度的检测装置，包括电磁波发生器、发射天线、电磁波接收器、接收天线和电磁波处理器，发射天线与电磁波发生器相连，接收天线和电磁波接收器相连，电磁波接收器与电磁波处理器相连。

发射天线对输液器滴斗发射雷达波，接收天线接收雷达波，当滴斗内无药液滴落时，接收天线接收雷达波的频率和发射天线输出的雷达波的频率相同。当滴斗内药液滴落时，作自由落地运动的药液会吸收和反射雷达波，运动药滴的回波信号与发射信号频率之间存在着称为多普勒频移的频率差异，多普勒频移值等于2倍目标相对速度除以雷达信号波长。利用多普勒频移特点，在强杂波背景中检测出运动药液目标。电磁波接收器将雷达发射波信号作为接收混频器的本振，与接收波混频检波，即可得到准确的药液滴落信息。通过计算每一滴药液滴落的间隔时间，获得每分钟输液滴数，根据每滴药液的体积，换算每分钟输液量。

本发明的优点是：1、高灵敏的非接触探测；2、不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响，适合恶劣环境；3、抗射频干扰能力强；4、电磁波输出功率极小，能满足国家对电磁波泄露量要求，功率密度5毫米处约50μW/cm²，1米处约0.036μW/cm²；5、低功耗，适应长期连续可靠工作；6、对滴液响应速度快。

附图说明

图1是本发明的连接示意图。

具体实施方式

实施例一

本发明是一种静脉输液速度的检测方法及其装置，本实施例的静脉输液速度的检测装置的连接如图1所示，包括电磁波发生器1、发射天线2、电磁波接收器3、接收天线4和电磁波处理器5，发射天线2与电磁波发生器1相连，接收天线4和电磁波接收器3相连，电磁波接收器3与电磁波处理器5相连。电磁波发生器1可由下列电路组成：使用介质谐振器的振荡源、功率分配器；发射天线2和接收天线4可以由微带天线组成，可以用光刻工艺制作；电磁波接收器3设有混频器和检波器，电磁波发生器1电磁波作为电磁波接收器3的混频器的本振，电磁波接收器3可配置放大器、滤波器和电压比较器单元。电磁波处理器5为嵌入式处理器，可具备A/D转换器，采样电磁波接收器3输出的模拟信号，也可直接接收电磁波接收器3的电压比较器信息，信息可通过显示屏显示，也可通过通信接口将信息传递到其他系统设备。

当滴斗内无药液滴落时，接收天线4接收雷达波的频率和发射天线2输出的雷达波的频率相同。当滴斗内药液滴落时，作自由落地运动的药液会吸收和反射雷达波，运动药滴的回波信号与发射信号频率之间存在着称为多普勒频移的频率差异，多普勒频移值等于2倍目标相对速度除以雷达信号波长。利用多普勒频移原理，在强杂波背景中检测出运动药液目标。电磁波接收器3将雷达发射波作为接收混频器的本振，与接收回波混频检波，得到药液滴落回波脉冲，药液滴落的回波脉冲经电磁波处理器3数字化处理，得到准确的药液滴落信息。通过计算每一滴药液滴落的间隔时间，获得每分钟输液滴数，根据每滴药液的体积，换算每分钟输液量。例如一种输液器，滴斗每滴药液是0.05毫升容积(输液器包装上会有标识)。一个病员输液时，通过监测，滴斗每滴药液间隔为1秒，则可计算出其输液流速为3毫升/分钟，即180毫升/小时(180ml/h)，即得到静脉输液速度。

本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (3)

1.静脉输液速度的检测方法，其特征在于：按以下步骤进行：

(1)电磁波发生器通过发射天线对输液器滴斗发射雷达波；

(2)电磁波接收器通过接收天线接收经过输液器滴斗的雷达回波，并将所接收的雷达回波转换为药液滴落回波脉冲传给电磁波处理器，药液滴落回波脉冲产生步骤是：

①若电磁波接收器接收到的经过输液器滴斗的雷达回波和电磁波发生器发射的雷达波频率相同，即雷达波回波频率不改变，则无药液滴落回波脉冲；

②若电磁波接收器接收到的经过输液器滴斗的雷达回波和电磁波发生器发射的雷达波的频率之间存在多普勒频移，则有药液滴落回波脉冲；

(3)电磁波处理器按以下步骤进行电磁波处理：

①数字化药液滴落回波脉冲信号，得到药滴滴落信息；

②计算每一滴药液滴落的间隔时间，获得每分钟输液滴数，根据每滴药液的体积，换算每分钟输液量，即得到静脉输液速度；

③通过人机界面或通讯接口表达出静脉输液速度。

2.静脉输液速度的检测装置，其特征在于：包括电磁波发生器、发射天线、电磁波接收器、接收天线和电磁波处理器，所述发射天线与电磁波发生器相连，所述接收天线和电磁波接收器相连，所述电磁波接收器与电磁波处理器相连。

3.如权利要求2所述的静脉输液速度的检测装置，其特征在于：所述电磁波接收器及电磁波处理器还设有混频器、检波器、放大器、滤波器、电压比较器和A/D转换器。