CN107715233B - 一种光电双传感一次性输液针头及其监控系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及医疗护理技术领域，尤其涉及一种光电双传感一次性输液针头及其监控系统，用以解决现有技术中存在的监控准确率低的问题。主要包括：针头本体和底座，贯穿针头本体和底座的光纤，一从针头本体的中心至外表面的槽，槽的两侧分别埋设一电容电极，使药液能够处于槽中而不与电容电极接触、一传感接口，其内设有电极触点和光纤接口；光纤向下延伸直至光纤接口，电容电极通过导线与电极触点电连接，从而，在药液较多时，采用光学测量，能够及时监控到药液液面的变化，在药液较少且药液液面进入针头本体内部时，采用更为精确的电学测量，从而，提升了监控维度，以及监控准确性、及时性，便于医护人员掌握准确的更换报警信息，提升医护效率。
Description
技术领域
本申请涉及医疗护理技术领域，尤其涉及一种光电双传感一次性输液针头及其监控系统。
背景技术
目前，生病输液时，需要医护人员或患者自己时刻注意输液瓶中药液的液面位置，并在药液快输完时叫来医护人员撤掉或更换输液容器，但是，考虑到医护人员需要同时照看多名患者，而且医院的急诊比较多，可能会无法及时撤掉或更换输液容器；而患者自己也可能会因为身体虚弱等原因，忽略输液容器的液面位置；最终，导致患者输液处血液倒流或者空气进入血管，从而给患者的健康带来不利影响。
虽然可以采用激光传感器来对药液液面的位置进行监控，但是，在距离很近的情况下，采用激光传感器的监控方案，难以准确测量距离，因此会导致误报，当医护人员赶来时实际上液位还有一定距离，还要等很长时间才能下降到输液容器的瓶口。
因此，目前的光学测距方案在药液液面距离输液容器瓶口较近时，存在监控准确率不高的问题，容易导致误报，给医护人员带来不便。
发明内容
本申请实施例提供一种一种光电双传感一次性输液针头及其监控系统，用以解决现有技术中存在的监控准确率低的问题。
本申请实施例采用下述技术方案：
一种光电双传感一次性输液针头，包括：针头本体和底座，所述针头本体下部为圆柱形，上部具有尖锐的尖端，所述针头本体内设导液管和进气管，所述底座底部设置与所述导液管连通的导液接头，所述底座侧边设置与所述进气管连通的进气接头；
贯穿所述针头本体和底座设置有光纤，用于光学检测输液容器中的药液位置；
所述针头本体开设有一从针头本体的中心至外表面的槽，所述槽的下端距所述底座上表面2-8mm，槽的上端直至所述尖端；所述槽的两侧分别埋设一电容电极，所述电容电极被包覆于所述针头本体内部，使所述药液能够处于所述槽中而不与所述电容电极接触；
所述底座底部设置传感接口，其内设有电极触点和光纤接口；所述光纤向下延伸直至光纤接口，所述电容电极通过导线与所述电极触点电连接。
可选地，所述电容电极为沿所述槽两侧设置的长条形，两个所述电容电极正对设置。
可选地，所述传感接口具有可被插入的内腔，所述内腔呈马蹄形，以防止误插。
可选地，所述光纤为单光纤，光线的发射和接收公用该单光纤。
可选地，所述光纤为双光纤，包括入射光纤和出射光纤，所述入射光纤用于将光线射入所述输液容器中，所述出射光纤用于接收从药液液面反射的光线；所述光纤接口包括入射光纤接口和出射光纤接口。
一种智能输液监控系统，包括至少一个所述的光电双传感一次性输液针头、监控终端以及连接所述的光电双传感一次性输液针头与所述监控终端的集成纤；
所述监控终端包括光学检测模块、电学检测模块、数据采集模块，数据分析模块、控制模块；所述光学检测模块包括激光发射单元、激光接收检测单元；所述电学检测模块包括电容检测电路；
所述激光接收检测单元和电容检测电路获得的信号发送至数据采集模块，所述数据采集模块将光学数据和电学数据发送至数据分析模块，所述数据分析模块根据所述光学数据和电学数据计算得出药液的液面位置；所述数据分析模块被设置为在所述电学数据未发生变化的情况下，采用光学数据计算得出药液的液面位置，在电学数据发生变化的情况下，采用电学数据计算得出药液的液面位置。
可选地，所述监控终端还包括：
报警模块，用于在所述液面位置低于预设值时发出报警。
可选地，所述监控终端还包括：
网络连接模块，通过无线或有线通信方式，将所述液面位置数据发送至远程终端。
可选地，所述集成纤由其内部的纤芯、电缆，以及外部的包皮组成，用于光学信号和电学信号的传递。
可选地，所述集成纤的两端均设置连接接头，其中一个连接接头可拆卸连接至所述光电双传感一次性输液针头的传感接口，另一个连接接头可拆卸连接至所述监控终端。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
通过上述技术方案，在一次性针头中设计光纤以及电容电极，分别从光学角度以及电学角度对药液液面进行测量，在药液较多时，采用光学测量，能够及时监控到药液液面的变化，在药液较少且药液液面进入针头本体内部时，采用更为精确的电学测量，从而，提升了监控维度，以及监控准确性、及时性，便于医护人员掌握准确的更换报警信息，提升医护效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请提供的光电双传感一次性输液针头的剖视结构示意图；
图2为本申请提供的光电双传感一次性输液针头的俯视图之一；
图3为本申请提供的光电双传感一次性输液针头的俯视图之二；
图4（a）为本申请提供的光电双传感一次性输液针头中传感接口的仰视图之一；
图4（b）为本申请提供的光电双传感一次性输液针头中传感接口的仰视图之二；
图5为本申请提供的智能输液监控系统的硬件结构示意图；
图6为本申请提供的智能输液监控系统中监控终端的结构示意图；
图7为本申请提供的集成纤的横截面示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
参照图1所示，为本申请提供的一种光电双传感一次性输液针头的剖视结构示意图，该光电双传感一次性输液针头主要包括：针头本体101和底座102，所述针头本体101下部为圆柱形，上部具有尖锐的尖端，所述针头本体11内设导液管103和进气管104，所述底座102底部设置与所述导液管103连通的导液接头105，在该导液接头105处连通有导液软管1051；所述底座102侧边设置与所述进气管104连通的进气接头106以及通过所述进气接头106与进气管104连接的进气软管1061；其中，输液容器可以为输液袋或输液瓶；
此外，参照图2所示，为由针头本体101的上部至底座102看去的俯视图，在该光电双传感一次性输液针头中还设置有：
贯穿所述针头本体101和底座102的光纤107，用于光学检测输液容器中的药液位置；所述针头本体101开设有一从针头本体101的中心至外表面的槽108，所述槽108的下端距所述底座102上表面的距离范围为2-8mm，整个针头本体的长度大概有2-3cm，槽108的上端延伸至所述针头本体101的尖端；所述槽108的两侧分别埋设一电容电极109，所述电容电极109被包覆于所述针头本体101内部，使所述药液能够处于所述槽108中而不与所述电容电极109接触；所述底座102底部设置传感接口110，其内设有电极触点111和光纤接口112；所述光纤107向下延伸直至光纤接口112，所述电容电极109通过导线113与所述电极触点111电连接。
参照图1所示，在本申请中，所述电容电极109为沿所述槽108两侧设置的贯穿在针头本体101内的长条形，两个所述电容电极109正对设置。
可选地，在本申请中，所述传感接口110具有可被插入的内腔，所述内腔呈马蹄形，以防止误插。该内腔的设计可以为与对侧监控设备的连接接口形状适配的形状。
在本申请中，光纤107可以设计为单光纤或是双光纤：
结构一：单光纤
具体参照图2所示，光纤107为单光纤，光线的发射和接收公用该单光纤，具体该光线可由激光产生。相应地，参照图4（a）所示，光纤接口112为单纤接口，既可以作为入射光纤接口使用又可以作为出射光纤接口使用。
结构二：双光纤
具体参照图3所示，光纤107为双光纤，包括入射光纤1071和出射光纤1072，所述入射光纤1071用于将光线射入所述输液容器中，所述出射光纤1072用于接收从药液液面反射的光线；
相应地，参照图4（b）所示，所述光纤接口112包括入射光纤接口1121和出射光纤接口1122。
在实际的使用过程中，针头本体101会插入输液容器中，以便于引入药液。其中，光纤107可以通过内部的激光的反射原理，获取由入射光经过药液液面反射的光线，然后利用光学反射原理计算当前的药液液面；需要说明的是，这是在药液比较多的情况下，可采用光纤107测得，但是，当药液比较少的时候，尤其是药液液面已经在一次性针头内时，考虑到光纤107测量的误差可能会相对较大，此时，可采用电容电极109对药液液面进行测量，其测量原理为：在药液较多时，针头本体101内填满有药液，此时电容电极109之间的电容为一固定值，在药液较少且药液液面进入针头本体101内时，电容电极109之间的电容的介质发生变化，一部分为空气，一部分为药液，进而，导致电容电极109之间的电容发生变化，偏离固定值。而本申请中，就是利用发生变化的电容值的大小对药液液面进行衡量，进而，在电容达到阈值时，确定此时的电容对应的药液液面下降的已经很多了，需要更换药液。
通过上述技术方案，在一次性针头中设计光纤以及电容电极，分别从光学角度以及电学角度对药液液面进行测量，在药液较多时，采用光学测量，能够及时监控到药液液面的变化，在药液较少且药液液面进入针头本体内部时，采用更为精确的电学测量，从而，提升了监控维度，以及监控准确性、及时性，便于医护人员掌握准确的更换报警信息，提升医护效率。
同时，基于上述方案提供的光电双传感一次性输液针头，本申请还提供了一种智能输液监控系统。
参照图5所示，该智能输液监控系统主要包括：至少一个如上述任一项所述的光电双传感一次性输液针头201、监控终端202连接所述的光电双传感一次性输液针头201与所述监控终端的集成纤203；
其中，参照图6所示，所述监控终端202包括光学检测模块2021、电学检测模块2022、数据采集模块2023、数据分析模块2024、控制模块2025。所述光学检测模块2021包括激光发射单元2021a、激光接收检测单元2021b；所述电学检测模块2022包括电容检测电路2022a；
所述激光接收检测单元2021b和电容检测电路2022a获得的信号发送至数据采集模块2023，所述数据采集模块2023将光学数据和电学数据发送至数据分析模块2024，所述数据分析模块2024根据所述光学数据和电学数据计算得出药液的液面位置；所述数据分析模块2024被设置为在所述电学数据未发生变化的情况下，采用光学数据计算得出药液的液面位置，在电学数据发生变化的情况下，采用电学数据计算得出药液的液面位置。
可选地，参照图6所示，在本申请中，所述监控终端202还包括：报警模块2026，用于在所述液面位置低于预设值时发出报警。其实，在具体的实现过程中，数据分析模块2024计算得到药液液面的位置，然后将该药液液面的位置发送给报警模块2026，与预设值进行比对，若计算得到的药液液面的位置低于预设值，则该报警模块2026发出报警。具体的报警形式可以是发出报警铃声或是向医护人员的手持终端或是监控的终端发出报警信息提示。
仍参照图6所示，在本申请中，所述监控终端202还包括：网络连接模块2027，通过无线或有线通信方式，将所述液面位置数据发送至远程终端。
在本申请中，参照图7所示，所涉及的集成纤203由其内部的纤芯2031、电缆2032，以及外部的包皮2033组成，用于光学信号和电学信号的传递。所述集成纤203的两端均设置连接接头，其中一个连接接头可拆卸连接至所述光电双传感一次性输液针头201的传感接口110，另一个连接接头可拆卸连接至所述监控终端202。
下面通过具体的实例对本申请所涉及的方案进行详细介绍。
在实际的输液过程中，当该光电双传感一次性输液针头201插入输液容器内后，输液容器中的药液会通过该光电双传感一次性输液针头201进入导液软管；在输液容器中的药液较多时，由于电容电极109之间一直填满有药液，因此，电容电极109之间的电容不会发生变化，此时，只需要以光纤107监测到的药液液面的位置作为依据，判断是否超过预设值以触发报警。而当输液容器中的药液液面位于针头本体101内时，则此时会获取到光纤107监测到的药液液面的位置以及电容电极109监测到的药液液面的位置，由于此时的药液液面的位置较低，采用光纤107监测的结果误差较大，因此，选用电容电极109监测到的药液液面的位置作为依据，判断是否超过预设值以触发报警。
通过上述技术方案，在一次性针头中设计光纤以及电容电极，分别从光学角度以及电学角度对药液液面进行测量，在药液较多时，采用光学测量，能够及时监控到药液液面的变化，在药液较少且药液液面进入针头本体内部时，采用更为精确的电学测量，从而，提升了监控维度，以及监控准确性、及时性，便于医护人员掌握准确的更换报警信息，提升医护效率。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种智能输液监控系统，包括：至少一个光电双传感一次性输液针头、监控终端以及连接所述的光电双传感一次性输液针头与所述监控终端的集成纤；其中，
所述光电双传感一次性输液针头，包括：针头本体和底座，所述针头本体下部为圆柱形，上部具有尖锐的尖端，所述针头本体内设导液管和进气管，所述底座底部设置与所述导液管连通的导液接头，所述底座侧边设置与所述进气管连通的进气接头；其特征在于， 贯穿所述针头本体和底座设置有光纤，用于光学检测输液容器中的药液位置； 所述针头本体开设有一从针头本体的中心至外表面的槽，所述槽的下端距所述底座上表面2-8mm，槽的上端直至所述尖端；所述槽的两侧分别埋设一电容电极，所述电容电极被包覆于所述针头本体内部，使所述药液能够处于所述槽中而不与所述电容电极接触； 所述底座底部设置传感接口，传感接口内设有电极触点和光纤接口；所述光纤向下延伸直至光纤接口，所述电容电极通过导线与所述电极触点电连接；
所述监控终端包括光学检测模块、电学检测模块、数据采集模块，数据分析模块、控制模块；所述光学检测模块包括激光发射单元、激光接收检测单元；所述电学检测模块包括电容检测电路； 所述激光接收检测单元和电容检测电路获得的信号发送至数据采集模块，所述数据采集模块将光学数据和电学数据发送至数据分析模块，所述数据分析模块根据所述光学数据和电学数据计算得出药液的液面位置；所述数据分析模块被设置为在所述电学数据未发生变化的情况下，采用光学数据计算得出药液的液面位置，在电学数据发生变化的情况下，采用电学数据计算得出药液的液面位置。
2.如权利要求1所述的一种智能输液监控系统，其特征在于，所述电容电极为沿所述槽两侧设置的长条形，两个所述电容电极正对设置。
3.如权利要求1所述的一种智能输液监控系统，其特征在于，所述传感接口具有可被插入的内腔，所述内腔呈马蹄形，以防止误插。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种智能输液监控系统，其特征在于，所述光纤为单光纤，光线的发射和接收公用该单光纤。
5.如权利要求1-3任一项所述的一种智能输液监控系统，其特征在于，所述光纤为双光纤，包括入射光纤和出射光纤，所述入射光纤用于将光线射入所述输液容器中，所述出射光纤用于接收从药液液面反射的光线；所述光纤接口包括入射光纤接口和出射光纤接口。
6.如权利要求1所述的智能输液监控系统，其特征在于，所述监控终端还包括： 报警模块，用于在所述液面位置低于预设值时发出报警。
7.如权利要求1所述的智能输液监控系统，其特征在于，所述监控终端还包括： 网络连接模块，通过无线或有线通信方式，将所述液面位置数据发送至远程终端。
8.如权利要求1所述的智能输液监控系统，其特征在于，所述集成纤由其内部的纤芯、电缆，以及外部的包皮组成，用于光学信号和电学信号的传递。
9.如权利要求1所述的智能输液监控系统，其特征在于，所述集成纤的两端均设置连接接头，其中一个连接接头可拆卸连接至所述光电双传感一次性输液针头的传感接口，另一个连接接头可拆卸连接至所述监控终端。
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