CN106923993A - 多功能辅助输液箱 - Google Patents
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Abstract
多功能辅助输液箱，包括静脉显像系统和输液报警系统，静脉显像系统包括：近红外发射器、近红外接收与图像处理器、液晶显示器、电源、支臂、底座和导线若干，近红外接收与图像处理器铰接设置在支臂顶端，支臂底端与底座铰接，近红外接收与图像处理器接收光信号，并进行处理将其转换为电信号，与液晶显示器的输入端相连接，近红外发射器和近红外接收与图像处理器通过导线与电源连接，电源、液晶显示器设置在底座上。输液报警系统包括：输液监测终端、协调器、中继器、手持终端。应用该输液箱，可达到仅少数护理人员即可迅速进行静脉穿刺，并实时监测批量患者输液信息，保证输液过程顺利有效，大大提高了护士的工作效率，提高了救治效果，挽救患者的生命。
Description
技术领域
本发明涉及及医疗器械领域，更具体地，涉及一种多功能辅助输液箱，辅助护士快速进行静脉穿刺和高效管理输液患者。
背景技术
静脉输液作为一种常用的治疗手段，广泛应用于各级医疗卫生机构的临床治疗过程中。目前输液使用最为广泛的还是静脉穿刺术，在很大程度上是依靠肉眼观察或手感触摸来选择合适的静脉，穿刺成功率主要取决于医护人员的熟练程度和经验。然而在发生自然灾害或重大公共事件时，没有光线来源，而伤病员数量多、救援任务重、时间紧迫，如何快速为患者建立挽救生命的静脉通路尤为重要。
平时护理批量输液的伤病员时还存在以下问题，如：用手表数输液滴数不准且速度慢；手工通过输液滴速计算每小时输液量和输液总量在大批量伤病员同时输液时不可能；输液总共时间长短不清楚；输液结束或添加液体时护士不能及时发现而需要伤病员呼叫护士；护士不清楚全部输液伤病员的情况而不能筹划好工作使工作盲目、忙乱，导致影响救护的效率和效果等问题。
目前我国关于静脉显像装置和输液报警装置的医疗器械很多，但基于输液全过程的实时监控报警和便携式随身携带的静脉显像装置共同组成的多功能辅助输液箱却并未见报道。
发明内容
本发明的目的在于针对解决临床护理中的静脉穿刺和输液管理问题：提供一种多功能辅助输液箱，实现无论何时何地，有无光源，能够辅助护士快速找寻为患者输液的静脉，并能远程实时监控所有患者的输液过程，保证患者的输液安全。
本发明采取如下技术方案：多功能辅助输液箱，包括静脉显像系统和输液报警系统，静脉显像系统包括：包括近红外发射器、近红外接收器、显示器、电源、支臂、底座、导线若干，近红外接收器铰接设置在支臂顶端，支臂底端与底座铰接，近红外接收器接受光信号，并将其转换为电信号，与显示器的输入端相连接，近红外发射器和近红外接收器通过导线与电源连接，电源、显示器设置在底座上。输液报警系统包括：输液监测终端、协调器、中继器、手持终端。手持终端通过内嵌式ZigBee模块与输液监测终端连接，输液监测终端与病人输液管相连。
优选地，近红外发射器由16个直径3mm、波长范围在800-1000nm的近红外半导体发光二极管组成，是一种利用半导体器件直接把电能转化为光能的光源，具有寿命长、响应快等特点。
优选地，所述近红外发射器外敷医用硅胶包裹物。
优选地，所述近红外接收器的可视范围为96×54mm。
优选地，所述近红外接收器具有分光系统用于将近红外光束和可见光束分开，包括：红外摄像装置和红外滤光镜，其中红外摄像装置由COMS传感器、数字信号处理器组成。
优选地，所述分光系统为800-900nm的红外线滤光镜，有效减少了操作区域周围其它杂光的干扰。
优选地，所述电源的电压为12V±1V，电源为充电电池型或外接电源型。
优选地，所述支臂由弹性可变形材料制成。
优选地，显示器采用4.3英寸黑白液晶显示器，相对于投影显示方式，图像更清晰，便于携带，且成本低廉。
优选地，输液监测终端包括上电控制器、红外光检测装置、ZigBee模块、第一LED显示灯、启动控制器、第一统计器、第一显示器、第一数据处理器。
优选地，中继器包括ZigBee模块，第二LED显示灯。
优选地，协调器包括上电保持器、ZigBee模块、第三LED显示灯、网络组建器、第二统计器、授时器。
优选地，手持终端包括开关、第二显示器、参数设定部、键盘、第二数据处理器和第二蜂鸣报警器。
具体地，所述输液监测终端的盒体左侧设一向里凹设的槽体，该槽体内可嵌设茂菲管，所述凹设槽体形状按照普通输液器形状3D打印而成。
输液监测终端中槽体内有一弧形卡槽，可固定茂菲管，防止装置脱落。凹槽两侧内设有红外光检测装置，由红外光发生器和红外光接收器组成，红外光发生器和红外光接收器沿茂菲管的中轴线对称设置。
更进一步，输液监测终端中，红外光发生器为近红外线激光探头。
更进一步，输液监测终端中，红外光发生器发射一束红外光，波长范围为900-1000nm。
输液监测终端的主要原理：红外光发生器对准红外光接收器不间断发射光束，若有液滴阻挡，接收器未能接收红信号，红外光发生器与电路板连接的信号线会发生一个跳变，电路板检测到这个跳变，可得出有滴液滴下，检测灯点亮。
输液报警系统应用嵌入式编程技术，将参数设置模块、数据处理模块、无线接收模块、报警提示模块软件编程嵌入报警处理终端中，实现远程监测输液情况。
与现有技术相比，本发明多功能辅助输液箱具有如下技术效果：
一、静脉显像系统，实现实时清晰显示血管走行。
(1)经反复试验后，确定最佳二极管个数(16个)及二极管红外波长范围，结合红外滤光镜，有效减少了操作区域周围其它杂光的干扰。
(2)应用COMS传感器对特定波长区域的红外光敏感，进一步减少可见光带来的组织干扰；
(3)使用数字信号处理器，实现实时显像。
(4)清晰显示手背、足背和头皮静脉走向。
(5)体积小巧，便于携带，适于床旁操作。
(6)支臂由弹性材料制成，可以克服照射位置局限性。
二、输液报警系统，实现远程实时监测患者输液过程，保证患者输液安全。
(1)输液监测终端对茂菲管内的液滴进行检测计数，实时计算输液滴速。
(2)输液监测终端的盒体左侧部设一向里凹设的槽体，该槽体内可嵌设茂菲管，安全固定输液器。
(3)增加中继器数量可无限拓展输液监测范围。
(4)手持终端上可同时监测至少200名患者的输液信息，包括床号、输液总量、输液器管型、输液速度、开始输液时间、输液结束时间、提前报警时间、已输液体量、已输时间、剩余液体量、剩余输液时间。
(5)采用非介入式方式，通过观测外部视频进行监控，对输液无干扰；
(6)联网工作，便于护士控制台同时监控多个输液病人，大大减轻劳动强度。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步详细的说明。
图1是本发明的外观(正面)示意图；
图2是本发明的静脉显像系统外视图；
图3是本发明的静脉显像系统的结构图；
图中：1.近红外发射器 2.近红外接收器 3.显示器 4.电源 5.支臂 6.底座 7.导线
图4是本发明的输液报警系统的结构图
图中：8.协调器 9.中继器 10.输液监测终端 11.手持终端
图5手持终端外视图
图6输液监测终端外视图
图7协调器外视图
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参阅说明书附图1、3、4所示，多功能辅助输液箱，包括静脉显像系统和输液报警系统，静脉显像系统包括：近红外发射器1、近红外接收器2、显示器3、电源4、支臂5、底座6、导线7若干；输液报警系统包括：协调器8、中继器9、输液监测终端10、手持终端11。该输液箱符合国家各项标准要求，经高(低)温试验，工作温度：5℃-50℃，储存温度：-55℃-70℃；经震动检测，输液箱从900mm处跌落，箱体无破损和变形，配件无损坏；箱体全部浸入水面以下50mm，时间为60分钟。箱体外观无异常，内部无渗水现象。
图2、3所示，静脉显像系统包括：近红外发射器1、近红外接收器2、显示器3、电源4、支臂5、底座6、导线若干7，近红外接收器2铰接设置在支臂5顶端，支臂5底端与底座6铰接，近红外接收器2接受光信号，并将其转换为电信号，与显示器(3)的输入端相连接，近红外发射器1和近红外接收器2通过导线7与电源4连接，电源4、显示器3设置在底座6上。
静脉显像系统的原理是利用去氧血红蛋白的特异性吸收光谱，经过光电转换和图像处理，将手背静脉的影像实时动态地显示在屏幕上，以便引导医护人员准确、快速地为患者实施静脉穿刺。使用静脉穿刺引导仪安全、可靠，对人体无任何损害。
图4、5、6、7所示，输液报警系统包括：协调器8，中继器9、输液监测终端10、手持终端11。输液监测终端10盒体左侧设一向内凹设的槽体，该凹槽内可嵌设茂菲管，槽体形状可按照普通输液器形状制作而成，使其安装稳定，不易脱落。凹槽两侧设有红外光发生器和接收器，红外光发生器发射红外线，若有液滴阻挡，接收器未能接收红外线信号，与电路板连接的信号线会发生一个跳变，电路板检测到这个跳变，可得出有液滴滴下，检测灯点亮。液体检测灯每点亮一次，说明有一滴液滴滴下，再将计算输液滴速和输液量的方法编程嵌入设备中，即输液滴速通过计算检测到的两滴液滴间的时间间隔而得出，国4382-2010标准规定输液器滴管滴出20滴液体相当于1ml，计算公式为：输液量＝液滴体积×液滴数。使用前只需在手持终端11中输入当前输液器管型、液体总量等信息，输液监测终端10将监测到的输液数据发送到协调器8，协调器8再通过中继器9分发到手持终端11，手持终端11即可显示输液信息。通过通信节点间无线接力传输数据的“多次反射”功能组建蜂窝状的监测网络，可根据实际需求增加中继器的个数，每增加一个中继器，则信号覆盖直径增加40m，有利于对所有的病床进行统一监测管理。输液报警系统采用嵌入式编程技术可以达到不需要计算机的控制独立工作，实现便携式工作模式。
输液监测终端10的主要功能：
1.上电控制：按钮手动控制模块上电或断电。
2.LED作用：灯亮表示已加入ZigBee网络。
3.启动控制：按钮手动控制开始或停止计算速度。
4.统计数量：统计液体滴下的数量。
5.显示数量：数码管显示液体滴下的数量。
6.处理数据：向中继器发送数据和接收来自中继器的数据。
协调器8的主要功能：
1.保持上电：协调器始终保持上电。
2.LED作用：ZigBee网络启动已否。
3.组建网络：组建ZigBee网络。
4.统计数据：收集和保存来自监测输液单元和手持终端的数据。
5.授时。
中继器9的主要功能：
1.LED作用：灯亮表示已加入ZigBee网络。
2.拓展网络，转发数据包。
手持终端11的主要功能：
1..显示床号：LCD显示病人的床号。
2.显示速度：LCD显示输液点滴的速度。
3.显示耗时：LCD显示已输液的时间(单位是分钟)。
4.显示剩时：LCD显示输完一瓶点滴剩余的时间(单位是分钟)。
5.显示开时：LCD显示开始输液的时间。
6.显示已滴：LCD显示已输点滴的数量。
7.显示剩滴：LCD显示一瓶点滴剩余的数量。
8.总量设定：一瓶药水的总滴数。
9.提醒量设定：点滴数量的报警值。
10.管型设定：每毫升液体的滴数。
11.开始输液设定：协调器终端管理的液体已输滴数清零。
12.系统时间设定：系统的时间。
13.床号设定：床号与ZigBee模块地址的对应。
14.数据时间设定：输液监测终端多长时间发送数据。
15.按键键盘：设置按键返回按键确定按键上下左右按键需要7个按键。
16.处理数据：向中继器发送数据和接收来自中继器的数据。
17.蜂鸣器报警。
本发明的多功能辅助输液箱，可达到仅少数护理人员即可迅速进行静脉穿刺，并实时监测批量患者输液信息，保证输液过程顺利有效，大大提高了护士的工作效率，提高了救治效果，挽救患者的生命。
以上实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种多功能辅助输液箱，其特征在于：多功能辅助输液箱，包括静脉显像系统和输液报警系统，静脉显像系统包括：近红外发射器、近红外接收与图像处理器、液晶显示器、电源、支臂、底座和导线若干，近红外接收与图像处理器铰接设置在支臂顶端，支臂底端与底座铰接，近红外接收与图像处理器接收光信号，并进行处理将其转换为电信号，与液晶显示器的输入端相连接，近红外发射器和近红外接收与图像处理器通过导线与电源连接，电源、液晶显示器设置在底座上；输液报警系统包括输液监测终端、协调器、中继器和手持终端；输液监测终端固定于输液器莫非氏滴壶处，其内壁安装有红外线发射器和接收器，通过红外线的发射和接收感知滴落的液体的速度，通过手持终端输入病人信息，输液监测终端、协调器和中继器通过ZigBee模块及网络组建器将液体速度信息和病人信息发射到手持终端，当出现输液异常或剩余液体输注时间小于最短时间时触发报警器，报警系统启动，发出警示音。
2.根据权利要求1所述的多功能辅助输液箱，其特征在于：所述电源的电压为12V±1V，电源为充电电池型或外接电源型。
3.根据权利要求1所述的多功能辅助输液箱，其特征在于：所述近红外发射器由若干个半导体发光二极管并联而成，同时外敷医用硅胶包裹物，每个发光二极管发射的波长范围为800-1000nm。
4.根据权利要求1所述的多功能辅助输液箱，其特征在于：所述近红外接收与图像处理器是一个CMOS高解析摄像机，同时近红外发射器和近红外接收与图像处理器装有800-900nm的近红外线滤色镜，近红外线发出和返回均通过近红外线滤色镜的过滤，近红外线滤色镜为只有近红外线能透过的光学镜片。
5.根据权利要求1所述的多功能辅助输液箱，其特征在于：所述支臂为弹性可变形材料制成。
6.根据权利要求1所述的多功能辅助输液箱，其特征在于：所述的输液监测终端和手持终端可以计算、存储并显示包括病员的床号、输液总量、输液器管型、输液速度、开始输液时间、输液结束时间、提前报警时间、已输液体量、已输时间、剩余液体量和剩余输液时间在内的所有信息。
7.根据权利要求1所述的多功能辅助输液箱，其特征在于：所述的输液监测终端中左侧有一向内凹设的槽体，可固定茂菲管，防止装置脱落；凹槽两侧内设有红外光检测装置，由红外光发生器和红外光接收器组成，红外光发生器和红外光接收器沿茂菲管的中轴线对称设置，均为近红外线激光探头，发射的波长范围为900-1000nm。
8.根据权利要求1所述的多功能辅助输液箱，其特征在于：所述的输液报警系统应用嵌入式编程技术，将参数设置模块、数据处理模块、无线接收模块和报警提示模块软件编程嵌入报警处理终端中，实现远程监测输液情况。
9.根据权利要求1所述的多功能辅助输液箱，其特征在于：所述的中继器包括ZigBee模块和第二LED显示灯；协调器包括上电保持器、ZigBee模块、第三LED显示灯、网络组建器、第二统计器和授时器，可无限拓展输液监测范围。
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