CN111110955A - 一种控制输液滴速的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制输液滴速的装置及方法，装置包括底壳、第一卡扣、第二卡扣、墨菲斯滴管固定座、第一光电开关组合、第二光电开关组合、电机支架、滑块、导向轴、电机和电路部，第一卡扣和第二卡扣设置在所述底壳的顶面；墨菲斯滴管固定座、第一光电开关组合、第二光电开关组合、电机支架、滑块、导向轴、电机和电路部设置在底壳内部；电机和导向轴固定在电机支架上，滑块套在电机的主轴和导向轴上，电机的主轴在电机转动时旋转，带动滑块沿着导向轴双向运动，滑块对墨菲斯滴管下方的输液管进行放松和挤压以控制滴速。本发明提供了一种实时输液监测、调整输液滴速、便于操作、可无线通信的控制输液滴速的装置及方法。

Description

一种控制输液滴速的装置及方法

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，涉及一种控制输液滴速的装置及方法。

背景技术

输液是医院治疗护理的常用手段。为了防止在输液过程中出现意外，需要不断地对输液进度进行监测，病人或家属往往一直看着输液瓶，无法休息，这不仅给病人和家属带来了精神负担，也增加了护理人员的劳动强度。现行的呼叫又不能代替人的眼睛，稍不注意就会出现空瓶现象，并且容易引起医疗事故和医疗纠纷。另外，老龄化社会进程加快，独生子女现象普遍，独生子女组成的421家庭人员结构，在父母生病输液时，子女在专人陪护方面更是欠缺。

在传统的临床输液过程中，一般采用护士对输液过程进行监测和人为操作来启停输液的。但是现有的医疗资源紧张，在实际过程中，常常会因为各类外界因素而导致输液不顺畅，需要停止输液，然而护士极有可能在护理其他病人而不能及时到岗来操作停止输液；此外，即使护士在护士站，其过来也需要一定的时间，进而导致不能及时停止输液。那如何来实现输液检测及自动控制输液，以缓解医疗人员资源紧张的问题越来越受到关注。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种适应不同型号、及时检测滴速、并自动控制的控制输液滴速的装置及方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种控制输液滴速的装置，包括底壳、第一卡扣、第二卡扣、墨菲斯滴管固定座、第一光电开关组合、第二光电开关组合、电机支架、滑块、导向轴、电机和电路部分，其中，

所述第一卡扣和第二卡扣设置在所述底壳的顶面；所述墨菲斯滴管固定座、第一光电开关组合、第二光电开关组合、电机支架、滑块、导向轴、电机和电路部设置在所述底壳内部；

所述第二卡扣下方设置第二光电开关组合；所述墨菲斯滴管固定座用于固定墨菲斯滴管；所述电机支架、滑块、导向轴和电机设置在墨菲斯滴管固定座下方一侧；所述第一光电开关组合设置在墨菲斯滴管固定座下方另一侧；所述电路部接收和发送输液信息、控制电机、检测第一光电开关组合和第二光电开关组合；

所述电机和导向轴固定在电机支架上，滑块套在电机的主轴和导向轴上，电机的主轴在电机转动时旋转，带动滑块沿着导向轴双向运动，滑块对墨菲斯滴管下方的输液管进行放松和挤压以控制滴速。

优选地，所述滑块与电机通过螺纹结构连接传动。

优选地，所述滑块与电机通过齿轮结构连接传动。

优选地，所述滑块与电机通过机械结构连接传动，与电机调速模块连接，通过滑块上的检测孔与第一光电开关组合中的两条检测线，来判断调整滑块的初始位置和挤压断流位置。

优选地，所述电路部分包括微控制器、红外传感器、光耦传感器、充电单元、电机调速模块和RF通信模块，其中，所述微控制器与红外传感器、光耦传感器、充电单元、电机调速模块和RF通信模块分别连接；所述红外传感器通过红外管发光并接收检测，进行滴速检测；所述微控制器对红外传感器和光耦传感器传输的信号进行处理和转化，形成滴速和滴液位置信号经所述RF通信模块发出，所述电机调速模块调整偏转角度，控制滑块的位置，进行输液滴速调控；所述充电单元包括充电电池和充电管理电路，充电电池对微控制器、第一光电开关组合、第二光电开关组合和电机供电。

优选地，所述电路部分还包括按键，与微控制器连接，按键辅助手动设置输液滴速上下限范围，微控制器接收按键设置的输液滴速上下限范围后，通过电机调速模块控制电机推拉滑块调整输液滴速，使输液滴速控制在设定的输液滴速上下限范围内。

优选地，所述电路部分还包括语音模块，与微控制器连接，对电量、输液滴速、剩余时间、异常警告进行语音播报。

优选地，所述电路部分还包括液晶显示器，与微控制器连接，显示电量、输液滴速、剩余时间和异常警告。

优选地，所述电路部分还包括一发三收的红外传感器，与微控制器连接，可以增加检测滴液的角度范围。

优选地，所述电路部分还包括一对检测液面的红外传感器，与微控制器连接，检测输液完成后的电机挤压断流完成状态。

基于上述目的，本发明还提供了一种控制输液滴速的方法，包括以下步骤：

把将墨菲斯滴管固定座套挂在预输液的墨菲斯滴管上，根据墨菲斯滴管的管径，选择第一卡扣或第二卡扣夹持；

上电后电机控制滑块将墨菲斯滴管下方的输液管挤压断流，后台设置输液量、滴速上下限等信息，信息下发给控制输液滴速的装置后，电机根据设置的上下限对滑块的位置进行调整，调整滴速在上下限范围内；

输液结束后电机控制滑块将墨菲斯滴管下方的输液管挤压断流；

按下结束按键，电机将滑块回退到初始位置。

优选地，输液过程中如果不在设定的滴速上下限范围内，语音提示报警，电机调速模块控制电机对滑块进行调整位置，使滴速再次调整到设置范围内。

优选地，在输液的过程中，输液信息发送给后台，后台同时监测输液信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：针对现有输液管自带的轮式调速器不便利、需要人工操作的不足，采用步进电机带动滑块来挤压输液管管壁的方法。在输液过程中，如果遇到需要降低药液滴速的情况，可以由电机驱动带动滑块来挤压输液管管壁，减小输液管的横截面积，从而实现降低药液流速达到控制滴速的效果。本发明采用自动控制，红外传感器测试滴速过快或者过慢，根据设置的滴速进行调整降低或者加快滴速，始终保持在设置输液范围内；在输液结束后自动挤压断流墨菲斯滴管下方的输液管，防止病人回血。

附图说明

图1为本发明实施例的控制输液滴速的装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的控制输液滴速的装置的爆炸图；

图3为本发明实施例的控制输液滴速的装置中电机部分的结构示意图；

图4为本发明实施例的控制输液滴速的装置的滑块结构示意图；

图5为本发明实施例的控制输液滴速的装置的滑块初始状态图；

图6为本发明实施例的控制输液滴速的装置的滑块挤压状态图；

图7为本发明实施例的控制输液滴速的装置的卡扣结构示意图；

图8为本发明实施例的控制输液滴速的装置的检测滴速结构示意图；

图9为本发明实施例的控制输液滴速的装置的检测滴速原理示意图；

图10为本发明实施例的控制输液滴速的装置的检测液位结构示意图；

图11为本发明施例的控制输液滴速的装置的电路部结构框图；

图12为本发明实施例的控制输液滴速的方法步骤流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

装置实施例1

参见图1、2，所示为本发明一实施例的控制输液滴速的装置的结构示意图和爆炸，包括底壳10、第一卡扣21、第二卡扣22、墨菲斯滴管固定座30、第一光电开关组合41、第二光电开关组合42、电机支架51、滑块52、导向轴53、电机54和电路部分，其中，第一卡扣21和第二卡扣22设置在底壳10的顶面；墨菲斯滴管固定座30、第一光电开关组合41、第二光电开关组合42、电机支架51、滑块52、导向轴53、电机54和电路部设置在底壳10内部；第二卡扣22下方设置第二光电开关组合42；墨菲斯滴管固定座30用于固定墨菲斯滴管；电机支架51、滑块52、导向轴53和电机54设置在墨菲斯滴管固定座30下方一侧；第一光电开关组合41设置在墨菲斯滴管固定座30下方另一侧；电路部分接收和发送输液信息、控制电机54、检测第一光电开关组合41和第二光电开关组合42；电机54和导向轴53固定在电机支架51上，滑块52套在电机54的主轴和导向轴53上，电机54的主轴在电机54转动时旋转，带动滑块52沿着导向轴53双向运动，滑块52对墨菲斯滴管下方的输液管进行放松和挤压以控制滴速。

具体实施例中，滑块52与电机54通过机械连接传动。

装置实施例2

参见图3、6，滑块52上有两个孔，分别套在电机54的主轴和导向轴53上，电机54的主轴在电机54转动时旋转，带动滑块52沿着导向轴53双向运动，滑块52上还设置有检测孔55，其作用参见图6，因实际使用中，电机54会带动滑块52挤压输液管软管，会产生失步、堵转等现象，所以不能自主判断滑块52的初始位置。因此设置第一光电开关组合41进行辅助校准。当第一光电开关组合41的检测线411被滑块52阻断且检测线412未被阻断时，为滑块52的零位初始点；当滑块52继续前进，当第一光电开关组合41的检测线411通过滑块52上的检测孔55再次被阻挡且检测线412也被滑块52阻挡，为滑块52完全挤死输液管软管位置。滑块52的初始位置，由第一光电开关组合的检测线411和412来进行判断。

装置实施例3

参见图4、5，当滑块52在初始位置时，滑块52并未与输液管31接触。此时输液管31为完全放开状态，输液滴速为最大值；当电机54带动滑块52向底壳10的结构壁移动时，输液管软管31被滑块52向底壳10的结构壁挤压，此时输液滴速会逐渐减少；当滑块52挤压输液管软管至极限时，输液管软管31被完全挤死，此时药液无法滴落，达到挤压断流状态。一般输液管软管外径约为4mm，因此滑块52最大的挤压距离小于4mm，以防止损坏软管。滑块52可以停止在4mm以内任一位置以实现控制输液滴速的目的。

装置实施例4

参见图7，实际使用中，医院常会使用两种不同管径的墨菲斯滴管，一种为通用型输液管，一种为精密型输液管，其墨菲斯滴管下方的输液软管较通用型更硬。因软管的硬度不同，本发明预先设计挤压断流软管的参数也不同，所以为区分识别两种不同的输液管，设置第二光电开关组合42，配合第二卡扣22下方设置的挡片23：当使用通用型输液管时，扳动第一卡扣21固定在墨菲斯滴管处，装置运行默认程序；当使用精密型输液管时，扳动第二卡扣22固定在墨菲斯滴管处，挡片23挡住第二光电开关组合42的检测线，使之闭合，装置运行适配精密型输液管的程序。

装置实施例5

参见图8、9，为检测部结构示意图，检测部包括红外发射管、红外接收管。

其中红外发射管1只，红外接收管3只。接收管为同平面内20°夹角放置，所设接收管的检测范围为顶端做原点20°内的红外光，所以3只接收管共可以检测平面内60°、法向内20°内范围的液滴滴落。

当无液滴滴落时，发射管发出红外射线，接收管正常接收到红外信号；当有液滴滴落至接收管检测范围内时，液滴阻挡住红外射线，接收管接收不到红外信号，当液滴滴落出接收管检测范围内时，接收管重新接收到红外信号，此过程记为1滴。

3只红外接收管的工作顺序为接收管62、接收管63、接收管64。装置默认优先的使用接收管62，使用过程中当接收管62检测不到液滴时，启动接收管63进行检测，当接收管63检测不到液滴时，启动接收管64进行检测。3只接收管以此逻辑循环切换。若1只以上接收管同时检测到液滴，装置记为1滴

装置实施例6

参见图10，在产品使用结束时，通过红外对管对墨菲斯滴管内的液体液位进行检测，来辅助控制输液滴速的装置对输液管软管进行挤死。

当输液完成时，检测滴速的红外接收管检测不到滴速时，电机调速模块控制电机转动驱动滑块挤压输液管软管。为防止滑块前进量不够，不能使输液管软管完全挤死，增加一对红外对管71检测墨菲斯滴管内的液体液位，若红外对管71检测到液位下降，则电机调速模块控制控制电机转动驱动滑块继续挤压输液管软管。

电路部实施例

参见图11，为电路部的结构框图，电路部分包括微控制器11、红外传感器12、光耦传感器14、充电单元15、电机调速模块16和RF通信模块17，其中，所述微控制器11与红外传感器12、光耦传感器14、充电单元15、电机调速模块16和RF通信模块17分别连接；所述红外传感器12通过红外管发光并接收检测，进行滴速检测；所述微控制器11对红外传感器12和光耦传感器14传输的信号进行处理和转化，形成滴速和滴液位置信号经所述RF通信模块17发出，所述电机调速模块16控制电机调整偏转角度，调整滑块的位置，进行输液滴速调控；所述充电单元15包括充电电池和充电管理电路，充电电池对电路部分、第一光电开关组合、第二光电开关组合和电机供电。

具体实施例中，电路部分还包括按键13，与微控制器11连接，按键13辅助手动设置输液滴速，微控制器11接收按键13设置的输液滴速上下限范围后，通过电机调速模块16控制电机推拉滑块调整输液滴速，使输液滴速控制在设定的输液滴速上下限范围内。还包括语音模块18，与微控制器11连接，对电量、输液滴速、剩余时间、异常警告进行语音播报。还包括液晶显示器19，与微控制器11连接，显示电量、输液滴速、剩余时间和异常警告。

方法实施例

参见图12，用于控制以上装置的控制输液滴速方法包括以下步骤：

把将墨菲斯滴管固定座套挂在预输液的墨菲斯滴管上，根据墨菲斯滴管的管径，选择第一卡扣或第二卡扣夹持；

上电后电机控制滑块将墨菲斯滴管下方的输液管挤压断流，后台设置输液量、滴速上下限等信息，信息下发给控制输液滴速的装置后，电机根据设置的上下限对滑块的位置进行调整，调整滴速在上下限范围内；

输液结束后电机控制滑块将墨菲斯滴管下方的输液管挤压断流；

按下结束按键，电机将滑块回退到初始位置。

具体实施例中，输液过程中如果超过滴速上下限，语音提示报警，电机调速模块控制电机对滑块进行调整位置，使滴速再次调整到设置范围内。

在输液的过程中，输液信息发送给后台，后台同时监测输液信息。

可选的电机的参数：5V供电，主轴为M3螺杆；滑块采用铝合金材料，减小重量的同时保证结构强度；电机的运动方式：电机获得一个脉冲信号后的旋转步进角为0.047°，电机主轴的螺纹为M3，螺距为0.5mm，计算得到，滑块前进0.5mm需电机主轴旋转360°，电机需获得脉冲约7660个。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制输液滴速的装置，其特征在于，包括底壳、第一卡扣、第二卡扣、墨菲斯滴管固定座、第一光电开关组合、第二光电开关组合、电机支架、滑块、导向轴、电机和电路部分，其中，

所述第一卡扣和第二卡扣设置在所述底壳的顶面且分别在墨菲斯滴管固定座上端两侧；所述墨菲斯滴管固定座、第一光电开关组合、第二光电开关组合、电机支架、滑块、导向轴、电机和电路部设置在所述底壳内部；

所述第二卡扣下方设置第二光电开关组合；所述墨菲斯滴管固定座用于固定墨菲斯滴管；所述电机支架、滑块、导向轴和电机设置在墨菲斯滴管固定座下方一侧；所述第一光电开关组合设置在墨菲斯滴管固定座下方另一侧；所述电路部分控制电机、检测第一光电开关组合和第二光电开关组合；

所述电机和导向轴的一端固定在电机支架上，导向轴另一端架在后壳上，滑块套在电机的主轴和导向轴上，电机的主轴在电机转动时旋转，带动滑块沿着导向轴双向运动，滑块对墨菲斯滴管下方的输液管进行放松和挤压以控制滴速，与滑块配合挡板位于后壳上。

2.根据权利要求1所述的控制输液滴速的装置，其特征在于，所述滑块与电机通过机械结构连接传动，与电机调速模块连接，通过滑块上的检测孔与第一光电开关组合中的两条检测线，来判断调整滑块的初始位置和挤压断流位置。

3.根据权利要求1所述的控制输液滴速的装置，其特征在于，所述电路部分包括微控制器、红外传感器、光耦传感器、充电单元、电机调速模块和RF通信模块，其中，所述微控制器与红外传感器、光耦传感器、充电单元、电机调速模块和RF通信模块分别连接；所述红外传感器通过红外管发光并接收检测，进行滴速检测；所述微控制器对红外传感器和光耦传感器传输的信号进行处理和转化，形成滴速和滴液位置信号经所述RF通信模块发出，所述电机调速模块调整偏转角度，控制滑块的位置，进行输液滴速调控；所述充电单元包括充电电池和充电管理电路，充电电池对电路部分、第一光电开关组合、第二光电开关组合和电机供电。

4.根据权利要求4所述的控制输液滴速的装置，其特征在于，所述电路部分还包括按键，与微控制器连接，按键辅助手动设置输液滴速上下限范围，微控制器接收按键设置的输液滴速上下范围后，通过电机调速模块控制电机推拉滑块调整输液滴速，使输液滴速控制在设定的输液滴速上下限范围内。

5.根据权利要求4所述的控制输液滴速的装置，其特征在于，所述电路部分还包括液晶显示器，与微控制器连接，显示电量、输液滴速、剩余时间和异常警告。

6.根据权利要求3所述的控制输液滴速的装置，其特征在于，所述电路部还包括一发三收的红外传感器，与微控制器连接，可以增加检测滴液的角度范围。

7.根据权利要求3所述的控制输液滴速的装置，其特征在于，所述电路部还包括一对检测墨菲斯滴管内液面的红外传感器，与微控制器连接，检测输液完成后的电机挤压断流完成状态。

8.一种采用权利要求1-7之一所述装置的控制输液滴速方法，其特征在于，包括以下步骤：

把将墨菲斯滴管固定座套挂在预输液的墨菲斯滴管上，根据墨菲斯滴管的管径，选择第一卡扣或第二卡扣夹持；

上电后电机控制滑块将墨菲斯滴管下方的输液管挤压断流，后台设置输液量、滴速上下限等信息，信息下发给控制输液滴速的装置后，电机根据设置的上下限对滑块的位置进行调整，调整滴速在上下限范围内；

输液结束后电机控制滑块将墨菲斯滴管下方的输液管挤压断流；

按下结束按键，电机将滑块回退到初始位置。

9.根据权利要求8所述的控制输液滴速方法，其特征在于，输液过程中如果滴速不在设定的滴速上下限范围内，语音提示报警，电机调速模块控制电机对滑块进行调整位置，使滴速再次调整到设置范围内。

10.根据权利要求8所述的控制输液滴速方法，其特征在于，在输液的过程中，输液信息发送给后台，后台同时监测输液信息。

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