CN104740722B - 自动输液管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动输液管理系统，该自动输液管理系统包括护士站监控终端以及至少一台输液监测终端；输液监测终端包括：称重模块、电容式液体检测模块、第一主处理器；称重模块包括重力传感器；电容式液体检测模块包括电容式液体传感器；护士站监控终端包括：无线接收器和PC；无线接收器用于接收第一主处理器发送的信息，并将这些信息传送到PC；PC用于显示来自无线接收器的信息，并发送指令信息。本发明的自动输液管理系统，实时检测输液的速度和剩余量，及时告警输液结束，完成自动暂停输液；无线多跳自组网传输，信号更强，传输距离更大，为病人及医护人员提供全面可靠的服务。

Description

自动输液管理系统

技术领域

本发明涉及医疗辅助设备领域，尤其涉及一种输液报警及信息集中管理的自动输液管理系统。

背景技术

目前医院输液主要依靠护士或家人看护，经常出现输液完成后未得到及时处理的问题。为此人们开发了多种输液告警装置。目前，大多数输液报警采用单机形式，采用将红外检测装置夹于输液管中段，通过检测液体流过来判断输液速度和是否输液结束，单机形式不能将各输液的报警及工作状态信息进行集中管理显示，无法及时通知到护士处理，病人输液出现异常情况时仍然得不到及时处理，输液报警装置的功效不能得到充分发挥。为此有人开发了基于无线通信的自动输液集中管理系统。如中国专利局2008年6月25日公告的一份CN201076636Y号文献，名称为一种远距离输液报警系统，该系统包括由红外报警器、无线数据传输终端,护士无线基站、计算机、护士无线手持终端这些硬件所组成的一个报警系统。红外报警器是一个可以套入输液软管的设备,当药液在管中连续流动时,不会产生报警信息,一旦药液在管中没有流动时,就会发出告警信息,通过红外管在有限距离内发射到无线数据传输终端,再由无线数据传输终端进行长距离的无线发送到护士基站的计算机中,在护士室通过语音通知报警。在计算机内有一套输液报警系统软件,负责患者输液的全面管理。

目前已有的输液管理系统往往存在如下缺点：

只有输液结束提醒告警，无剩余输液量、输液结束时间提醒；

采用红外检测元件进行输液滴液的滴液检测，在输液管内没有检测的滴液时进行输液完毕报警；因而只有当输液已从容器中流完后才会发出输液完毕报警，这样留给护士处理的时间太少，不具有实用性。通过滴液的数量累计进行输液的剩余量计算，从而达到提前报警的目的，但是实际使用中发现单纯通过滴液的数量累计，并不能准确计算出输液的使用量，由于计量的不准确限制了输液报警装置在医疗机构的推广使用；

部分输液管理装置通过液滴滴速来判断输液速度，由于液滴大小不一，误差大，测量不准；

输液结束时必须靠护士人工干预处理，无法自动停止输液；通过无线方式传输方式往往是报警装置直接与中央设备直接连接，工作距离有限。为了增加通信距离往往通过提高发射功率方法实现，导致对医院其他设备造成无线干扰；

无线通信频道单一，在医院复杂的无线环境下，极易受到干扰，数据传输不稳定。

发明内容

本发明的实施例的目的旨在克服以上缺陷，为此提供了一种自动输液管理系统。

本发明提供一种用于实时检测当前输液的速度和余量，在护士站的中央管理器及输液终端设备上可以实时查看剩余输液余量以及剩余输液时间，当输液过快或者过慢时，发出警告提醒；当输液快结束时，输液终端和中央管理器立即发出声光提醒，提示看护人及护士尽快处理，当输液滴完时如超过一定时间无人处理可自动暂停输液，本系统可以极大减少了病人和陪床者的负担，减少输液的风险。同时本系统采用的无线通信可以实现多跳自组网传输，通信频道可以依据现场电磁环境优化通信频道，可以有效提高通信距离、通信可靠性和方便部署实施。

为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种自动输液管理系统，所述自动输液管理系统包括护士站监控终端以及至少一台输液监测终端；所述输液监测终端包括：称重模块、电容式液体检测模块、第一主处理器；称重模块包括重力传感器,重力传感器通过重力感应、检测并记录当前液体剩余量，并将液体剩余量信息发送至第一主处理器；电容式液体检测模块包括电容式液体传感器，电容式液体传感器通过检测液体电容及电容变化情况确定液体有无，并将液体有无信息发送至第一主处理器；第一主处理器用于接收称重模块、电容式液体检测模块传送的信息，并将所述信息发送给护士站监控终端，以及接收护士站监控终端发送的信息；所述护士站监控终端包括：无线接收器和PC；无线接收器用于接收第一主处理器发送的信息，并将这些信息传送到PC；PC用于显示来自无线接收器的信息，并发送指令信息。

根据本发明的第二方面，所述输液监测终端还包括无线自组网模块，所述无线自组网模块同时作为AP和路由器，接收来自第一主处理器、护士站监控终端以及其他输液监测终端的信息；并且将接收的信息发送给第一主处理器、护士站监控终端以及其他输液监测终端。

根据本发明的第三方面，所述自动输液管理系统还包括至少一个中继器，用于对接收的信息的重新发送或者转发。

根据本发明的第四方面，所述自动输液管理系统还包括至少一个便携式报警器，用于发出报警信号。

根据本发明的第五方面，所述称重模块还包括干扰识别单元，检测、判断并记录输液管是否有扯动，并将信息传送给重力传感器。

根据本发明的第六方面，所述输液监测终端和/或所述护士站监控终端分别具有计算显示模块；所述计算显示模块根据液体剩余量信息计算液体流动速度，并且显示液体余量信息和液体流动速度。

根据本发明的第七方面，所述输液监测终端和/或所述护士站监控终端包括报警模块；所述报警模块具有声光报警器，同时发出声音报警信号和光报警信号。

根据本发明的第八方面，所述PC上具有监控模块，用于在PC上实时查看不同输液监测终端的输液情况。

根据本发明的第九方面，无线接收器包括无线自组网模块、第二主处理器和USB数据接口，其中USB数据接口用于传输监测数据。

根据本发明的第十方面，所述输液监测终端具有输液开关，在PC上能够通过控制输液开关来调节输液速度；并且在输液结束超过预设等待时间时实现自动停止输液。

利用本发明的自动输液管理系统，实时检测输液的速度和剩余量，及时告警输液结束，完成自动暂停输液；无线多跳自组网传输，信号更强，传输距离更大，为病人及医护人员提供全面可靠的服务。

附图说明

图1为本发明自动输液管理系统第一实施例的示意框图；

图2为本发明自动输液管理系统第二实施例的示意框图；

图3为本发明自动输液管理系统中无线接收器的示意框图；

图4为本发明自动输液管理系统中输液监测终端的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明的实施例提供了一种自动输液管理系统。图1为本发明自动输液管理系统第一实施例的示意框图；图2为本发明自动输液管理系统第二实施例的示意框图；图3为本发明自动输液管理系统中无线接收器的示意框图；图4为本发明自动输液管理系统中输液监测终端的工作流程图。

图1为本发明自动输液管理系统第一实施例的示意框图；该自动输液管理系统包括护士站监控终端2以及至少一台输液监测终端1。其中，输液监测终端1包括：称重模块12、电容式液体检测模块11和第一主处理器10。

称重模块12包括重力传感器,重力传感器通过重力感应、检测并记录当前液体剩余量，并将液体剩余量信息发送至第一主处理器10；电容式液体检测模块11包括电容式液体传感器，电容式液体传感器通过检测液体电容及电容变化情况确定液体有无，并将液体有无信息发送至第一主处理器10。

第一主处理器10用于接收称重模块12、电容式液体检测模块11传送的信息，并将信息发送给护士站监控终端2，以及接收护士站监控终端2发送的信息。护士站监控终端2包括：无线接收器20和PC 21；无线接收器20用于接收第一主处理器10发送的信息，并将这些信息传送到PC 21；PC 21用于显示来自无线接收器20的信息，并发送指令信息。

优选地，可以将输液瓶通过挂钩等简易部件吊挂在输液监测终端1上，这时重力传感器就会测出所输液体的初始重量，并记录重量值信息。随着输液的开始及时间的推移，液体会逐渐减少，同时重力传感器会不断适时感应、检测并记录输液瓶中的液体重量信息。并将这些信息发送给第一主处理器10，进一步的，第一主处理器10会将这些信息通过无线的方式发送到护士站监控终端2。最终，这些信息将显示在护士站监控终端2的PC 21上。

与此同时，电容式液体检测模块11的电容式液体传感器通过检测液体电容的变化来确定输液瓶中还有无液体剩余，当有电容差时，说明输液管中有液体存在；当没有电容差存在时，说明已经没有液体，说明输液完毕。电容式液体传感器就会将信息发送给第一主处理器10，然后第一主处理器10将信息发送给护士站监控终端2，在护士站监控终端2的PC 21上就会记录显示还有没有液体存在。这样，护士或医生就能很方便的了解输液情况，以便及时处理遇到的问题。

图2为本发明自动输液管理系统第二实施例的示意框图。输液监测终端1还包括无线自组网模块13，无线自组网模块13可以同时作为AP(无线访问接入点)和路由器，接收来自第一主处理器10、护士站监控终端2以及其他输液监测终端的信息；并且将接收的信息发送给第一主处理器10、护士站监控终端2以及其他输液监测终端。

当多个患者同时进行输液，即多个输液监测终端同时工作时，每个输液监测终端的无线自组网模块都可以作为AP(无线访问接入点)和路由器，既可以接收和发送自身输液监测终端的信息，又可以作为路由器接收并转发其他输液监测终端的信息，而且每个无线自组网模块都可以与一个或者多个对等无线自组网模块进行直接通信，无线自组网方式增加通信距离方便部署。

在本发明实施例中，无线自组网传输的通信频道可以依据现场电磁环境优化通信频道。选用通信芯片在物理层(PHY层)支持多频点通信，将整个通信频带划分为40个信道，其中信道0作为广播信道，信道1-39为通信信道。设备开机后首先在信道0上轮流侦听和广播，如果侦听到其他设备的广播或者广播被其他设备侦听到得到响应后，双方建立连接。连接建立后，通信双方依次在各个通信信道上进行误码率测试。如最低误码率有多个信道，则通信方法降低发射功率进行第二轮测试，直到最低误码率唯一为止。测试结束后，取最低误码率的通信频道为最优频道进行工作。

以此本发明自动输液管理系统实现了支持多频道无线通信，自动判断现场环境无线干扰选择最优频道，增加通信可靠性。

无线自组网传输的通信频道可以依据现场电磁环境优化通信频道，可以有效提高通信距离、通信可靠性和方便部署实施。

本实施例的自动输液管理系统还可以包括至少一个中继器3，用于对接收的信息的重新发送或者转发。中继器3主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。同时又保持信号的清晰、清楚。

进一步，本实施例的自动输液管理系统还包括至少一个便携式报警器4，用于发出报警信号。系统附带便携式报警器，可以让护士离开护士站监控终端2时仍然能及时收到报警信息。

便携式报警器4可以具有信号收发单元，用来作为AP和路由器，来进行信息的传递，为自动输液管理系统提供更多的无线传输路径。

为了更好地提高称重模块12的精确度，较佳地，称重模块12还包括干扰识别单元，干扰识别单元可以检测、判断并记录输液管是否有扯动，并将信息传送给重力传感器。

重力传感器就可以根据干扰识别单元发送的信息，更准确地进行液体余量的感应、检测并记录。

本实施例中设定输液监测终端的称重模块每隔2秒钟(时间间隔可以根据需要进行设定)测量得到一次输液剩余液体体重W；

当前剩余液体体重W5与之前相邻的前4次W4、W3、W2、W1为当前最近5次测量数据数组；

分别将W2-W1、W3-W2、W4-W3、W5-W4的差值作为新的数组D1、D2、D3、D4，其中，差值数组D1、D2、D3、D4的平均值为

求当前差值数组D1、D2、D3、D4的均方差值V1，均方差值计算公式为

将当前计算均方差值V1和标准均方差值V和上一次测量时的均方差值V0做比较：

如果V1<n倍V0或者V1<n倍标准均方差值V时，认为称重计量时无扯动等干扰，同时将标准均方差值V更新为V1；

如果V1≥n倍V0且V1≥n倍标准均方差值V时，认为称重计量时有干扰，不更新标准均方差值V，不计算输液速度，直接进入下次称重；其中，n可以为1-2之间的任意数值，优选地n＝2。

此外，输液监测终端1还可以具有计算显示模块；计算显示模块根据液体剩余量信息计算液体流动速度，并且显示液体余量信息和液体流动速度。

本实施例中的计算显示模块还可以包括时钟单元，当开始输液时，时钟单元就从零开始计时，这样使用者就可以获知当前输液的总时间。或者，使用者完全可以人工通过先后察看钟表记录患者输液的开始时间和当前时间，来获得当前输液所用的总时间。获取输液时间的途径并不是唯一的，可以有多种方式，本领域技术人员可以理解并想到。

所输液体的初始的重量与称重模块所记录的适时液体重量的差值即为已经使用的液体量。通过液体的使用量和输液所用总时间计算显示单元就可以计算获得输液速度，并显示出来，或者传送到护士站监控终端2。通过速度值，医护人员可以判断输液的速度是否适当，符合需要的快慢，以便进行调节。

护士站监控终端2也可以包括计算显示模块，计算显示模块根据液体剩余量信息计算液体流动速度，并且显示液体余量信息和液体流动速度。

在本实施例中，输液监测终端1还可以包括报警模块；报警模块具有声光报警器，同时发出声音报警信号和光报警信号。

本实施例中，称重模块12检测、记录液体剩余量信息后会将信息发送到第一主处理器10，报警模块就会获取液体剩余量信息。当液体剩余量低于预设报警阀值时，报警模块就发出声光报警信号。声光报警器警示性更强，效果更好，更容易引起注意。

其中，护士站监控终端2也可以包括报警模块，来及时通知护士站的医护人员输液结束。

本发明的实施例中，PC 21上可以具有监控模块，用于在PC 21上实时查看不同输液监测终端的输液情况。监控模块将各个输液监测终端的都汇总到PC上，医护人员在护士站就可以全面了解各个病人输液的情况。

无线接收器20包括无线自组网模块、第二主处理器和USB数据接口，其中USB数据接口连接至PC 21上，用于传输监测数据。无线自组网模块可以作为AP和路由器；第二主处理器可以接收来自无线自组网模块的信息，并将信息经过USB数据接口传送至PC 21上。

无线接收器20还可以具有LED指示灯及按键，LED指示灯用来指示无线接收器的工作状态，是在工作，还是未工作；按键则用以控制无线接收器的开关。

本发明的实施例中，输液监测终端1具有输液开关，在PC 21上能够通过控制输液开关来调节输液速度；并且在输液结束超过预设等待时间时实现自动停止输液。

当输液速度不符合要求时，医护人员不需要亲自到病房去进行调节，在护士站通过PC远程控制功能通过输液开关对输液速度进行调节；当系统检测到输液结束，而医护人员没有来得及关闭输液开关时，输液开关在超过预设等待时间后，就会自动启动关闭功能，停止输液。

本发明实施例中，图4为本发明自动输液管理系统中输液监测终端的工作流程图。开机后用户首先设定输液的起始容量和液体报警阀值，同时，设定一个液体关闭阀值。

当输液监测终端检测到剩余液体高于报警阀值时，称重模块工作，获得液体剩余量值，从而得到已经输完多少液体；进一步就可以通过计算显示模块计算或者人工计算获得输液速率以及剩余输液时间，然后将结果反馈到护士站监控终端2，提供给医护人员。

当剩余液体低于报警阀值时，就会启动报警模块，声光报警器发出声光报警信息，将报警信息数据发送至护士站监控终端2。与此同时，输液开关检测液体所在液面是否低于关闭阀值，低于关闭阀值时，启动输液开关关闭输液。

本发明的自动输液管理系统克服了传统输液系统的缺陷，首先，解决输液检测不准、报警不及时问题；其次，解决输液结束后人工处理不及时无法停止输液问题；最后，解决医院实际环境中数据传输距离过短问题、通信不稳定、部署实施难问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种自动输液管理系统，其特征在于，所述自动输液管理系统包括护士站监控终端以及至少一台输液监测终端；

所述输液监测终端包括：称重模块、电容式液体检测模块、第一主处理器；

称重模块包括重力传感器,重力传感器通过重力感应、检测并记录当前液体剩余量，并将液体剩余量信息发送至第一主处理器；

电容式液体检测模块包括电容式液体传感器，电容式液体传感器通过检测液体电容及电容变化情况确定液体有无，并将液体有无信息发送至第一主处理器；

第一主处理器用于接收称重模块、电容式液体检测模块传送的信息，并将所述信息发送给护士站监控终端，以及接收护士站监控终端发送的信息；

所述护士站监控终端包括：无线接收器和PC；

无线接收器用于接收第一主处理器发送的信息，并将这些信息传送到PC；

PC用于显示来自无线接收器的信息，并发送指令信息,

其中，所述称重模块的结构设置为每隔根据需要设定的时间间隔测量得到一次输液剩余液体体重W；

当前剩余液体体重W5与之前相邻的前4次W4、W3、W2、W1为当前最近5次测量数据数组；

分别将W2-W1、W3-W2、W4-W3、W5-W4的差值作为新的数组D1、D2、D3、D4，其中，差值数组D1、D2、D3、D4的平均值为

求当前差值数组D1、D2、D3、D4的均方差值V1，均方差值计算公式为

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将当前计算均方差值V1和标准均方差值V和上一次测量时的均方差值V0做比较：

如果V1<n倍V0或者V1<n倍标准均方差值V时，认为称重计量时无扯动等干扰，同时将标准均方差值V更新为V1；

如果V1≥n倍V0且V1≥n倍标准均方差值V时，认为称重计量时有干扰，不更新标准均方差值V，不计算输液速度，直接进入下次称重；其中，n可以为1-2之间的任意数值。

2.根据权利要求1所述的自动输液管理系统，其特征在于，所述输液监测终端还包括无线自组网模块，所述无线自组网模块同时作为AP和路由器，接收来自第一主处理器、护士站监控终端以及其他输液监测终端的信息；

并且将接收的信息发送给第一主处理器、护士站监控终端以及其他输液监测终端。

3.根据权利要求1或2所述的自动输液管理系统，其特征在于，所述自动输液管理系统还包括至少一个中继器，用于对接收的信息的重新发送或者转发。

4.根据权利要求1或2所述的自动输液管理系统，其特征在于，所述自动输液管理系统还包括至少一个便携式报警器，用于发出报警信号。

5.根据权利要求1所述的自动输液管理系统，其特征在于，所述称重模块还包括干扰识别单元，检测、判断并记录输液管是否有扯动，并将信息传送给重力传感器。

6.根据权利要求1所述的自动输液管理系统，其特征在于，所述输液监测终端和/或所述护士站监控终端分别具有计算显示模块；

所述计算显示模块根据液体剩余量信息计算液体流动速度，并且显示液体余量信息和液体流动速度。

7.根据权利要求1所述的自动输液管理系统，其特征在于，所述输液监测终端和/或所述护士站监控终端包括报警模块；

所述报警模块具有声光报警器，同时发出声音报警信号和光报警信号。

8.根据权利要求1所述的自动输液管理系统，其特征在于，所述PC上具有监控模块，用于在PC上实时查看不同输液监测终端的输液情况。

9.根据权利要求1所述的自动输液管理系统，其特征在于，无线接收器包括无线自组网模块、第二主处理器和USB数据接口，其中

USB数据接口用于传输监测数据。

10.根据权利要求1所述的自动输液管理系统，其特征在于，所述输液监测终端具有输液开关，在PC上能够通过控制输液开关来调节输液速度；

并且在输液结束超过预设等待时间时实现自动停止输液。