CN113082356B - 一种基于大数据的儿科用智能输液装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于大数据的儿科用智能输液装置，与现有技术的智能输液装置相比较，所述儿科用智能输液装置还包括对不同输药瓶进行自适应固定的固定机构，监测所述输液针头与输液瓶的水平高度所相差距离大小的距离监测模块、通过对输液药剂瓶的输液剩余量进行监测进一步自动发送换药信号至护士站的换药模块、驱动所述固定机构相对地面进行升降位移的位移驱动模块和分别连接并控制所述输液装置内各用电元件的控制装置。本发明通过对儿童输液过程中多种参数进行监控进一步通过本发明输液装置的智能度和实用性。

Description

一种基于大数据的儿科用智能输液装置

技术领域

本发明涉及医疗设备，具体涉及到一种基于大数据的儿科用智能输液装置。

背景技术

液体点滴输液是利用液体落差的产生压力差的原理将药液注入人体静脉的方法，是临床抢救和治疗病人的常用的方法。多年来静脉点滴输液的工作，一直由医护人员使用手工操作、监控和护理。现有的人工静脉点滴输液，由于患者的关注不及时，经常造成了输液管内、血液之间产生负压差，导致血液回流到输液管内，以至于产生严重的后果。同时在输液的过程中容易产生气泡，如果气泡未经及时处理进入人体的话，势必给人体的健康带来隐患。儿童输液过程中容易发生家长对输液瓶剩余量的关注度分散进而导致血液回流至输液管，同时所述儿童在输液过程中会频繁转换姿势容易造成输液管内、血液之间产生负压差。

本实验团队长期针对输液装置和针对儿童的医用装置特性进行大量相关记录资料的浏览和研究，同时依托相关资源，并进行大量相关实验，经过大量检索发现存在的现有技术如KR101812484B1、KR101381180B1、JP2003320027A和CN104784771B，现有技术公开的一种智能输液装置，包括输液瓶控制机构、穿刺器机械手机构、输液液体动态监控机构、输液液体温控机构、自动插拔针机构、中央控制站以及与穿刺器机械手机构、液体动态监控机构、液体温控机构和自动插拔针机构相对应的中央控制单元。现有技术的患者智能输液装置智能化水平低，在使用过程中需要患者的配合，不能有效解决儿童输液过程中所遇到问题，不适用于儿童使用。

为了解决本领域普遍存在的市面上的智能输液装置效果不佳；不能实现对儿童患者进行智能化辅助工作；不用有效减少儿童患者的陪同家长的繁杂操作进而减少陪同家长对儿童患者的关注度；使用性低等等问题作出了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，针对智能输液装置所存在的不足，提出了一种基于大数据的儿科用智能输液装置。

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

可选的，一种基于大数据的儿科用智能输液装置，包括导管、穿刺针和注射针，所述儿科用智能输液装置还包括对不同输药瓶进行自适应固定的固定机构、监测所述输液针头与输液瓶的水平高度所相差距离大小的距离监测模块、通过对输液药剂瓶的输液剩余量进行监测进一步自动发送换药信号至护士站的换药模块、驱动所述固定机构相对地面进行升降位移的位移驱动模块和分别连接并控制所述输液装置内各用电元件的控制装置。

可选的，所述距离监测模块包括固定于所述导管上且接近所述注射针的区域处并进行患者输液部位相对高度测定的第一大气压传感器、设置于所述导管上接近所述穿刺针附近区域处的第二大气压传感器、实时接收所述第一大气压传感器和第二大气压传感器的位置信息进一步分析计算所述穿刺针和注射针之间的水平高度差的处理模块。

可选的，所述换药模块包括设置于所述固定机构上进而对所述输药瓶内的药液量进行监控的容量监控装置、与所述监控装置电气连接的基于通讯技术的信号发送装置和设置于所述护士站用于所述信号发送装置的相应换药信息接收的信号接收装置。

可选的，所述固定机构包括由若干板块围绕形进一步将所述输药瓶套设固定的外壳和对所述输药瓶的不同水平区域进行自适应调节夹持的至少两个夹持单元，其中至少两个所述夹持单元分别包括第一夹持单元和第二夹持单元。

可选的，所述外壳包括至少一个与所述输药瓶的瓶外壁高度方向平行设置的固定杆、分别固定于所述固定杆高度方向的两端的于所述围绕所述输液瓶外壁的弧形板、固定于所述固定杆长度方向的其中一端并朝所述弧形板的弧心延长线方向延伸的延伸片和固定于所述延长片上对袋装输液袋的顶部的挂环进行钩合固定的吊钩。

可选的，所述位移驱动模块包括与所述外壳配合滑动且与所述外壳相互独立设置的机体、将所述机体固定于相应水平高度位置区域的固定架、设置于所述外壳外壁的至少两个滑动槽、设置于所述机体上且与所述滑动槽内滑动配合的微型滚轮、设置于所述机体高度方向其中一侧的第一丝杠、设置于所述机体高度方向另一侧的第二丝杠、驱动所述第一丝杠和第二丝杠进行旋转驱动的旋转驱动机构和固定设置于所述机体上分别对所述第一丝杠和第二丝杠进行固定的至少四个轴承座。

可选的，每个所述夹持单元包括其外壁围绕固定于所述外壳相应水平内壁的环圈套、其中一端与所述环圈套内壁固定连接的至少三个的微型伸缩杆、分别固定设置于每个所述微型伸缩杆另一端对且与所述输药瓶外壁贴合固定的贴片元件和敷设于所述贴片元件与所述输药瓶接触端的压力传感器。

可选的，所述贴片元件包括连接于所述微型伸缩杆另一端的连接板、均匀分布固定于所述连接板与所述输药瓶相对的一端的压缩弹簧件和依次连接于每个压缩弹簧件且远离所述连接板的一端的软胶片。

本发明所取得的有益效果是：

1.本发明智能化程度高，能够自动监测输液瓶的与针头的水平高度差进一步有效提高儿童输液过程中的安全性。

2.本发明能够自动适应性智能驱动所述输液瓶的相应水平高度。

3.本发明的智能输液装置能够自动监测药液的剩余情况进行自动信号发送至相应护士站，有效提高输液的便捷度和医护人员的工作效率。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1为本发明的一种基于大数据的儿科用智能输液装置的模块化示意图。

图2为本发明的外壳的结构示意图。

图3为本发明的距离监测模块的流程示意图。

图4为本发明的机体的结构示意图。

图5为本发明的夹持单元的流程示意图。

图6为本发明的输液装置与现有技术的实验效果对比示意图。

附图标号说明：1-固定杆；2-弧形板。

具体实施方式

为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术所述患者而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一:

本实施例构造了一种具备对输液装置的穿刺针和注射针之间的水平高度差进行监控的智能输液装置；

一种基于大数据的儿科用智能输液装置，包括导管、穿刺针和注射针，所述儿科用智能输液装置还包括对不同输药瓶进行自适应固定的固定机构、监测所述输液针头与输液瓶的水平高度所相差距离大小的距离监测模块、通过对输液药剂瓶的输液剩余量进行监测进一步自动发送换药信号至护士站的换药模块、驱动所述固定机构相对地面进行升降位移的位移驱动模块和分别连接并控制所述输液装置内各用电元件的控制装置，所述距离监测模块包括固定于所述导管上且接近所述注射针的区域处并进行患者输液部位相对高度测定的第一大气压传感器、设置于所述导管上接近所述穿刺针附近区域处的第二大气压传感器、实时接收所述第一大气压传感器和第二大气压传感器的位置信息进一步分析计算所述穿刺针和注射针之间的水平高度差的处理模块，所述换药模块包括设置于所述固定机构上进而对所述输药瓶内的药液量进行监控的容量监控装置、与所述监控装置电气连接的基于通讯技术的信号发送装置和设置于所述护士站用于所述信号发送装置的相应换药信息接收的信号接收装置，所述固定机构包括由若干板块围绕形进一步将所述输药瓶套设固定的外壳和对所述输药瓶的不同水平区域进行自适应调节夹持的至少两个夹持单元，其中至少两个所述夹持单元分别包括第一夹持单元和第二夹持单元，所述外壳包括至少一个与所述输药瓶的瓶外壁高度方向平行设置的固定杆、分别固定于所述固定杆高度方向的两端的于所述围绕所述输液瓶外壁的弧形板、固定于所述固定杆长度方向的其中一端并朝所述弧形板的弧心延长线方向延伸的延伸片和固定于所述延长片上对袋装输液袋的顶部的挂环进行钩合固定的吊钩，所述位移驱动模块包括与所述外壳配合滑动且与所述外壳相互独立设置的机体、将所述机体固定于相应水平高度位置区域的固定架、设置于所述外壳外壁的至少两个滑动槽、设置于所述机体上且与所述滑动槽内滑动配合的微型滚轮、设置于所述机体高度方向其中一侧的第一丝杠、设置于所述机体高度方向另一侧的第二丝杠、驱动所述第一丝杠和第二丝杠进行旋转驱动的旋转驱动机构和固定设置于所述机体上分别对所述第一丝杠和第二丝杠进行固定的至少四个轴承座，每个所述夹持单元包括其外壁围绕固定于所述外壳相应水平内壁的环圈套、其中一端与所述环圈套内壁固定连接的至少三个的微型伸缩杆、分别固定设置于每个所述微型伸缩杆另一端对且与所述输药瓶外壁贴合固定的贴片元件和敷设于所述贴片元件与所述输药瓶接触端的压力传感器，所述贴片元件包括连接于所述微型伸缩杆另一端的连接板、均匀分布固定于所述连接板与所述输药瓶相对的一端的压缩弹簧件和依次连接于每个压缩弹簧件且远离所述连接板的一端的软胶片；

所述控制装置可例如是具备可程序化的一般用途或特殊用途的中央处理器、微处理器或嵌入式控制器，所述距离监测模块包括固定于所述导管上且接近所述注射针的区域处并进行患者输液部位相对高度测定的第一大气压传感器、设置于所述导管上接近所述穿刺针附近的区域处的第二大气压传感器、实时接收所述第一大气压传感器和第二大气压传感器的位置信息进一步分析计算所述穿刺针和注射针的水平高度差的处理模块，其中所述处理模块为具备计数功能的单片机和/或微控制器，本发明提出一种穿刺针和注射针之间的高度差检测方法，通过测量穿刺针以及注射针两者的的大气压值获得相应水平高度进一步推得穿刺针与注射针之间的高度差，所述输液装置依据测量出的所述高度差进一步通过所述固定机构的升降位移进一步调整穿刺针与注射针之间的距离，其中所述距离检测模块包括设置于通过件固定于所述固定机构且与所述穿刺针水平位置区域的第一大气压传感器和通过固定件设置于所述导管上且接近所述穿刺针附近区域的第二大气压传感器，所述第一大气压传感器和第二大气压传感器分别与所述处理模块信号连接，所述第一大气压力传感器和/或所述第二大气压力传感器的位置发生变化时，所述处理模块接收所述第一大气压传感器和第二大气压传感器变化后稳定的大气压数值进而获得所述穿刺针对应的第一水平高度和所述注射针对应的第二水平高度，进一步所述处理模块根据由本邻域人员预设其中的大气压差与距离差的转换计算后获得所述穿刺针与所述注射针垂直高度的距离差；

所述处理模块内本邻域技术人员预先编程设置有经过大量重复实验获得所述穿刺针与所述注射针不会导致血液回流的所对应的位移差及阈值位移差范围，当所述处理模块处理获得所述穿刺针头和注射针之间的位移差不在所述阈值位移差范围时，所述处理模块进一步发送信号至所述控制装置进而使所述控制装置控制所述位移驱动模块驱动所述固定机构夹持所述输液瓶和穿刺升降位置直至所述穿刺针头和注射针之间的位移差在所述阈值位移差范围。

实施例二:

本实施例构造了一种具备对输药瓶进行自动夹持的智能输液装置；

一种基于大数据的儿科用智能输液装置，包括导管、穿刺针和注射针，所述儿科用智能输液装置还包括对不同输药瓶进行自适应固定的固定机构、监测所述输液针头与输液瓶的水平高度所相差距离大小的距离监测模块、通过对输液药剂瓶的输液剩余量进行监测进一步自动发送换药信号至护士站的换药模块、驱动所述固定机构相对地面进行升降位移的位移驱动模块和分别连接并控制所述输液装置内各用电元件的控制装置，所述距离监测模块包括固定于所述导管上且接近所述注射针的区域处并进行患者输液部位相对高度测定的第一大气压传感器、设置于所述导管上接近所述穿刺针附近区域处的第二大气压传感器、实时接收所述第一大气压传感器和第二大气压传感器的位置信息进一步分析计算所述穿刺针和注射针之间的水平高度差的处理模块，所述换药模块包括设置于所述固定机构上进而对所述输药瓶内的药液量进行监控的容量监控装置、与所述监控装置电气连接的基于通讯技术的信号发送装置和设置于所述护士站用于所述信号发送装置的相应换药信息接收的信号接收装置，所述固定机构包括由若干板块围绕形进一步将所述输药瓶套设固定的外壳和对所述输药瓶的不同水平区域进行自适应调节夹持的至少两个夹持单元，其中至少两个所述夹持单元分别包括第一夹持单元和第二夹持单元，所述外壳包括至少一个与所述输药瓶的瓶外壁高度方向平行设置的固定杆、分别固定于所述固定杆高度方向的两端的于所述围绕所述输液瓶外壁的弧形板、固定于所述固定杆长度方向的其中一端并朝所述弧形板的弧心延长线方向延伸的延伸片和固定于所述延长片上对袋装输液袋的顶部的挂环进行钩合固定的吊钩，所述位移驱动模块包括与所述外壳配合滑动且与所述外壳相互独立设置的机体、将所述机体固定于相应水平高度位置区域的固定架、设置于所述外壳外壁的至少两个滑动槽、设置于所述机体上且与所述滑动槽内滑动配合的微型滚轮、设置于所述机体高度方向其中一侧的第一丝杠、设置于所述机体高度方向另一侧的第二丝杠、驱动所述第一丝杠和第二丝杠进行旋转驱动的旋转驱动机构和固定设置于所述机体上分别对所述第一丝杠和第二丝杠进行固定的至少四个轴承座，每个所述夹持单元包括其外壁围绕固定于所述外壳相应水平内壁的环圈套、其中一端与所述环圈套内壁固定连接的至少三个的微型伸缩杆、分别固定设置于每个所述微型伸缩杆另一端对且与所述输药瓶外壁贴合固定的贴片元件和敷设于所述贴片元件与所述输药瓶接触端的压力传感器，所述贴片元件包括连接于所述微型伸缩杆另一端的连接板、均匀分布固定于所述连接板与所述输药瓶相对的一端的压缩弹簧件和依次连接于每个压缩弹簧件且远离所述连接板的一端的软胶片；

所述控制装置可例如是具备可程序化的一般用途或特殊用途的中央处理器、微处理器或嵌入式控制器，所述距离监测模块包括固定于所述导管上且接近所述注射针的区域处并进行患者输液部位相对高度测定的第一大气压传感器、设置于所述导管上接近所述穿刺针附近的区域处的第二大气压传感器、实时接收所述第一大气压传感器和第二大气压传感器的位置信息进一步分析计算所述穿刺针和注射针的水平高度差的处理模块，其中所述处理模块为具备计数功能的单片机和/或微控制器，本发明提出一种穿刺针和注射针之间的高度差检测方法，通过测量穿刺针以及注射针两者的的大气压值获得相应水平高度进一步推得穿刺针与注射针之间的高度差，所述输液装置依据测量出的所述高度差进一步通过所述固定机构的升降位移进一步调整穿刺针与注射针之间的距离，其中所述距离检测模块包括设置于通过件固定于所述固定机构且与所述穿刺针水平位置区域的第一大气压传感器和通过固定件设置于所述导管上且接近所述穿刺针附近区域的第二大气压传感器，所述第一大气压传感器和第二大气压传感器分别与所述处理模块信号连接，所述第一大气压力传感器和/或所述第二大气压力传感器的位置发生变化时，所述处理模块接收所述第一大气压传感器和第二大气压传感器变化后稳定的大气压数值进而获得所述穿刺针对应的第一水平高度和所述注射针对应的第二水平高度，进一步所述处理模块根据由本邻域人员预设其中的大气压差与距离差的转换计算后获得所述穿刺针与所述注射针垂直高度的距离差；

所述处理模块内本邻域技术人员预先编程设置有经过大量重复实验获得所述穿刺针与所述注射针不会导致血液回流的所对应的位移差及阈值位移差范围，当所述处理模块处理获得所述穿刺针头和注射针之间的位移差不在所述阈值位移差范围时，所述处理模块进一步发送信号至所述控制装置进而使所述控制装置控制所述位移驱动模块驱动所述固定机构夹持所述输液瓶和穿刺升降位置直至所述穿刺针头和注射针之间的位移差在所述阈值位移差范围；

所述固定机构包括由若干板块围绕形进一步将所述输药瓶套设固定的外壳和对所述输药瓶的不同水平区域进行自适应调节夹持的至少两个夹持单元，其中至少两个所述夹持单元分别包括第一夹持单元和第二夹持单元，其中所述外壳包括至少一个与所述输药瓶高度方向平行设置的固定杆、分别固定于所述固定杆高度方向的两端的围绕于所述输液瓶外壁的弧形板、固定于所述固定杆长度方向的其中一端并朝所述弧形板的弧心延长线方向延伸的延伸片和固定于所述延长片上对袋装输液袋的顶部的挂环进行钩合固定的吊钩，所述吊钩上设置有重力传感器，用于检测所述袋装输液袋的输液过程中的重量变化，在所述重力传感器检测所述输液带的重量低于预先设置于所述重力传感器内的输液量最低值所对应的重力阈值时，所述重量传感器发送相应信号至所述控制装置，所述控制装置进一步控制所述信号发生装置将所述输液装置相应的位置信息发送至所述护士站的信号接收装置进而自动提醒护士进行换药处理；

其中每个所述夹持单元包括其外壁围绕固定于所述外壳相应水平内壁的环圈套、其中一端与所述环圈套内壁固定连接的至少三个的微型伸缩杆、分别固定设置于每个所述微型伸缩杆另一端对且与所述输药瓶外壁贴合固定的贴片元件和敷设于每个所述贴片元件上且与所述输药瓶接触的一端的压力传感器，所述压力传感器与控制装置通过电气连接，所述控制装置接收所述压力传感器发送的压力值信息，并在所述压力传感器所检测的数值到达预设于所述控制装置储存器内的压力阈值进而实现所述微型伸缩杆伸长至将所述贴片元件对所述输液瓶进行固定，所述压力阈值为由本邻域技术人员经大量重复实现训练获得所述夹持单元对所述输液瓶的稳定夹持状态下所述压力传感器所检测到的压力数值，且所述固定机构被设置为同一夹持单元内微型伸缩杆的伸缩长度和伸缩位移速率相同，进而将所述输液瓶夹持至所述输液瓶的轴线与所述固定机构的轴线重合；

所述位移驱动模块包括与所述外壳配合滑动且与所述外壳相互独立设置的机体、将所述机体固定于相应水平高度位置区域的固定架、设置于所述外壳外壁的至少两个滑动槽、设置于所述机体上且与所述滑动槽内滑动配合的微型滚轮、设置于所述机体高度方向其中一侧的第一丝杠、设置于所述机体高度方向另一侧的第二丝杠、驱动所述第一丝杠和第二丝杠进行旋转驱动的旋转驱动机构和固定设置于所述机体上分别对所述第一丝杠和第二丝杠进行固定的至少四个轴承座，其中所述第一丝杠其中一端固定连接设置有第一延长杆，所述第一延长杆贯穿相应轴承座并与所述第一丝杠连接，其中所述第二丝杠其中一端固定连接设置有第二延长杆，所述第二延长杆贯穿相应轴承座并与所述第二丝杠连接，所述第一延长杆固定内套设有第一齿轮，所述第二延长杆固定内套设有第二齿轮，其中所述第一齿轮和第二齿轮为参数规格相同的齿轮，其中所述旋转驱动机构包括伺服机构、与所述第一齿轮和第二齿轮啮合传动的主动齿轮，进而所述伺服机构驱动所述主动齿轮进行旋转时同时传动所述第一齿轮带动所述第一丝杠旋转运动和传动所述第二齿轮带动所述第二丝杠旋转运动，

所述固定杆上分别通过螺栓、焊接和/或卡接分别固定设置有与所述第一丝杠传动配合的第一配合块和与所述第二丝杠传动设置的第二配合块，所述第一配合块上设置有与所述第一丝杠外螺纹驱动配合设置的第一螺纹道，所述第二配合块上设置有与所述第二丝杠外螺纹驱动配合设置的第二螺纹道，进而再所述旋转驱动机构驱动所述第一丝杠和第二丝杠旋转运动，同时在所述微型滚槽与所述滑动槽的滑动配合时，所述外壳夹持所述输液瓶相对于所述机体进行升降位移；

所述贴片元件包括连接于所述微型伸缩杆另一端的连接板、均匀分布固定于所述连接板与所述输药瓶相对的一端压缩弹簧件和依次连接每个压缩弹簧件远离所述连接板的一端的软胶片，所述软胶片有效增加所述夹持单元与所述输液瓶表面的摩擦力进行加强所述固定机构对所述输液瓶的夹持的稳定性，其中所述监控单元包括至少设置于所述连接板上且用于检测至少一个所述压缩弹簧的拉力数值的拉力传感器和与所述拉力传感器电气连接的处理器，所述处理器包括至少一个处理单片机，其中所述处理器被设置为接收所述拉力传感器的检测数值并进一步计算所述拉力传感器，同时所述处理器被设置为接收两个所述夹持单元对应的伸缩长度进一步根据所述输液瓶的瓶径大小确认所述输液瓶的规格，其中所述处理器由本邻域技术人员预先储存设置有相应输液药瓶径大小与输液瓶容量的匹配数据，进而在所述处理器接收所述伸缩杆的相应驱动长度信息时进一步由所述匹配数据获得对应的输液瓶的容量规格；

随着输液过程中所述固定机构固定的输液瓶的重量减少进一步所述压缩弹簧件由所述输液瓶重力作用下产生的纵向牵引力发生相应变化，所述拉力传感器检测所述压缩弹簧件在所述输药瓶的重力作用下产生纵向牵引力的所述处理器内还预先设置有由本例技术人员经过大量重复实验所获得的每个容量规格的输液瓶内药液剩余量对应的最少阈值量时所述拉力传感器检测的拉力阈值量，进而在所述拉力传感器检测到所述压缩弹簧件的拉力值小于所述拉力阈值量时所述控制装置控制所述信号发生装置将所述输液装置相应的位置信息发送至所述护士站的信号接收装置进而自动提醒护士进行换药处理，有效提供医护工作效率，同时减少儿童陪同家长的工作量。

实施例三：

本实施例构造了一种对儿童输液过程中进行智能数据监测并有效提高输液安全性的智能输液装置；

一种基于大数据的儿科用智能输液装置，包括导管、穿刺针和注射针，所述儿科用智能输液装置还包括对不同输药瓶进行自适应固定的固定机构、监测所述输液针头与输液瓶的水平高度所相差距离大小的距离监测模块、通过对输液药剂瓶的输液剩余量进行监测进一步自动发送换药信号至护士站的换药模块、驱动所述固定机构相对地面进行升降位移的位移驱动模块和分别连接并控制所述输液装置内各用电元件的控制装置，所述距离监测模块包括固定于所述导管上且接近所述注射针的区域处并进行患者输液部位相对高度测定的第一大气压传感器、设置于所述导管上接近所述穿刺针附近区域处的第二大气压传感器、实时接收所述第一大气压传感器和第二大气压传感器的位置信息进一步分析计算所述穿刺针和注射针之间的水平高度差的处理模块，所述换药模块包括设置于所述固定机构上进而对所述输药瓶内的药液量进行监控的容量监控装置、与所述监控装置电气连接的基于通讯技术的信号发送装置和设置于所述护士站用于所述信号发送装置的相应换药信息接收的信号接收装置，所述固定机构包括由若干板块围绕形进一步将所述输药瓶套设固定的外壳和对所述输药瓶的不同水平区域进行自适应调节夹持的至少两个夹持单元，其中至少两个所述夹持单元分别包括第一夹持单元和第二夹持单元，所述外壳包括至少一个与所述输药瓶的瓶外壁高度方向平行设置的固定杆、分别固定于所述固定杆高度方向的两端的于所述围绕所述输液瓶外壁的弧形板、固定于所述固定杆长度方向的其中一端并朝所述弧形板的弧心延长线方向延伸的延伸片和固定于所述延长片上对袋装输液袋的顶部的挂环进行钩合固定的吊钩，所述位移驱动模块包括与所述外壳配合滑动且与所述外壳相互独立设置的机体、将所述机体固定于相应水平高度位置区域的固定架、设置于所述外壳外壁的至少两个滑动槽、设置于所述机体上且与所述滑动槽内滑动配合的微型滚轮、设置于所述机体高度方向其中一侧的第一丝杠、设置于所述机体高度方向另一侧的第二丝杠、驱动所述第一丝杠和第二丝杠进行旋转驱动的旋转驱动机构和固定设置于所述机体上分别对所述第一丝杠和第二丝杠进行固定的至少四个轴承座，每个所述夹持单元包括其外壁围绕固定于所述外壳相应水平内壁的环圈套、其中一端与所述环圈套内壁固定连接的至少三个的微型伸缩杆、分别固定设置于每个所述微型伸缩杆另一端对且与所述输药瓶外壁贴合固定的贴片元件和敷设于所述贴片元件与所述输药瓶接触端的压力传感器，所述贴片元件包括连接于所述微型伸缩杆另一端的连接板、均匀分布固定于所述连接板与所述输药瓶相对的一端的压缩弹簧件和依次连接于每个压缩弹簧件且远离所述连接板的一端的软胶片；

所述控制装置可例如是具备可程序化的一般用途或特殊用途的中央处理器、微处理器或嵌入式控制器，所述距离监测模块包括固定于所述导管上且接近所述注射针的区域处并进行患者输液部位相对高度测定的第一大气压传感器、设置于所述导管上接近所述穿刺针附近的区域处的第二大气压传感器、实时接收所述第一大气压传感器和第二大气压传感器的位置信息进一步分析计算所述穿刺针和注射针的水平高度差的处理模块，其中所述处理模块为具备计数功能的单片机和/或微控制器，本发明提出一种穿刺针和注射针之间的高度差检测方法，通过测量穿刺针以及注射针两者的的大气压值获得相应水平高度进一步推得穿刺针与注射针之间的高度差，所述输液装置依据测量出的所述高度差进一步通过所述固定机构的升降位移进一步调整穿刺针与注射针之间的距离，其中所述距离检测模块包括设置于通过件固定于所述固定机构且与所述穿刺针水平位置区域的第一大气压传感器和通过固定件设置于所述导管上且接近所述穿刺针附近区域的第二大气压传感器，所述第一大气压传感器和第二大气压传感器分别与所述处理模块信号连接，所述第一大气压力传感器和/或所述第二大气压力传感器的位置发生变化时，所述处理模块接收所述第一大气压传感器和第二大气压传感器变化后稳定的大气压数值进而获得所述穿刺针对应的第一水平高度和所述注射针对应的第二水平高度，进一步所述处理模块根据由本邻域人员预设其中的大气压差与距离差的转换计算后获得所述穿刺针与所述注射针垂直高度的距离差；

所述处理模块内本邻域技术人员预先编程设置有经过大量重复实验获得所述穿刺针与所述注射针不会导致血液回流的所对应的位移差及阈值位移差范围，当所述处理模块处理获得所述穿刺针头和注射针之间的位移差不在所述阈值位移差范围时，所述处理模块进一步发送信号至所述控制装置进而使所述控制装置控制所述位移驱动模块驱动所述固定机构夹持所述输液瓶和穿刺升降位置直至所述穿刺针头和注射针之间的位移差在所述阈值位移差范围；

所述固定机构包括由若干板块围绕形进一步将所述输药瓶套设固定的外壳和对所述输药瓶的不同水平区域进行自适应调节夹持的至少两个夹持单元，其中至少两个所述夹持单元分别包括第一夹持单元和第二夹持单元，其中所述外壳包括至少一个与所述输药瓶高度方向平行设置的固定杆、分别固定于所述固定杆高度方向的两端的围绕于所述输液瓶外壁的弧形板、固定于所述固定杆长度方向的其中一端并朝所述弧形板的弧心延长线方向延伸的延伸片和固定于所述延长片上对袋装输液袋的顶部的挂环进行钩合固定的吊钩，所述吊钩上设置有重力传感器，用于检测所述袋装输液袋的输液过程中的重量变化，在所述重力传感器检测所述输液带的重量低于预先设置于所述重力传感器内的输液量最低值所对应的重力阈值时，所述重量传感器发送相应信号至所述控制装置，所述控制装置进一步控制所述信号发生装置将所述输液装置相应的位置信息发送至所述护士站的信号接收装置进而自动提醒护士进行换药处理；

其中每个所述夹持单元包括其外壁围绕固定于所述外壳相应水平内壁的环圈套、其中一端与所述环圈套内壁固定连接的至少三个的微型伸缩杆、分别固定设置于每个所述微型伸缩杆另一端对且与所述输药瓶外壁贴合固定的贴片元件和敷设于每个所述贴片元件上且与所述输药瓶接触的一端的压力传感器，所述压力传感器与控制装置通过电气连接，所述控制装置接收所述压力传感器发送的压力值信息，并在所述压力传感器所检测的数值到达预设于所述控制装置储存器内的压力阈值进而实现所述微型伸缩杆伸长至将所述贴片元件对所述输液瓶进行固定，所述压力阈值为由本邻域技术人员经大量重复实现训练获得所述夹持单元对所述输液瓶的稳定夹持状态下所述压力传感器所检测到的压力数值，且所述固定机构被设置为同一夹持单元内微型伸缩杆的伸缩长度和伸缩位移速率相同，进而将所述输液瓶夹持至所述输液瓶的轴线与所述固定机构的轴线重合；

所述位移驱动模块包括与所述外壳配合滑动且与所述外壳相互独立设置的机体、将所述机体固定于相应水平高度位置区域的固定架、设置于所述外壳外壁的至少两个滑动槽、设置于所述机体上且与所述滑动槽内滑动配合的微型滚轮、设置于所述机体高度方向其中一侧的第一丝杠、设置于所述机体高度方向另一侧的第二丝杠、驱动所述第一丝杠和第二丝杠进行旋转驱动的旋转驱动机构和固定设置于所述机体上分别对所述第一丝杠和第二丝杠进行固定的至少四个轴承座，其中所述第一丝杠其中一端固定连接设置有第一延长杆，所述第一延长杆贯穿相应轴承座并与所述第一丝杠连接，其中所述第二丝杠其中一端固定连接设置有第二延长杆，所述第二延长杆贯穿相应轴承座并与所述第二丝杠连接，所述第一延长杆固定内套设有第一齿轮，所述第二延长杆固定内套设有第二齿轮，其中所述第一齿轮和第二齿轮为参数规格相同的齿轮，其中所述旋转驱动机构包括伺服机构、与所述第一齿轮和第二齿轮啮合传动的主动齿轮，进而所述伺服机构驱动所述主动齿轮进行旋转时同时传动所述第一齿轮带动所述第一丝杠旋转运动和传动所述第二齿轮带动所述第二丝杠旋转运动，

所述固定杆上分别通过螺栓、焊接和/或卡接分别固定设置有与所述第一丝杠传动配合的第一配合块和与所述第二丝杠传动设置的第二配合块，所述第一配合块上设置有与所述第一丝杠外螺纹驱动配合设置的第一螺纹道，所述第二配合块上设置有与所述第二丝杠外螺纹驱动配合设置的第二螺纹道，进而再所述旋转驱动机构驱动所述第一丝杠和第二丝杠旋转运动，同时在所述微型滚槽与所述滑动槽的滑动配合时，所述外壳夹持所述输液瓶相对于所述机体进行升降位移；

所述贴片元件包括连接于所述微型伸缩杆另一端的连接板、均匀分布固定于所述连接板与所述输药瓶相对的一端的压缩弹簧件和依次连接于每个压缩弹簧件且远离所述连接板的一端的软胶片，所述软胶片有效增加所述夹持单元与所述输液瓶表面的摩擦力进行加强所述固定机构对所述输液瓶的夹持的稳定性，其中所述监控单元包括至少设置于所述连接板上且用于检测至少一个所述压缩弹簧的拉力数值的拉力传感器和与所述拉力传感器电气连接的处理器，所述处理器包括至少一个处理单片机，其中所述处理器被设置为接收所述拉力传感器的检测数值并进一步计算所述拉力传感器，同时所述处理器被设置为接收两个所述夹持单元对应的伸缩长度进一步根据所述输液瓶的瓶径大小确认所述输液瓶的规格，其中所述处理器由本邻域技术人员预先储存设置有相应输液药瓶径大小与输液瓶容量的匹配数据，进而在所述处理器接收所述伸缩杆的相应驱动长度信息时进一步由所述匹配数据获得对应的输液瓶的容量规格；

随着输液过程中所述固定机构固定的输液瓶的重量减少进一步所述压缩弹簧件由所述输液瓶重力作用下产生的纵向牵引力发生相应变化，所述拉力传感器检测所述压缩弹簧件在所述输药瓶的重力作用下产生纵向牵引力的所述处理器内还预先设置有由本例技术人员经过大量重复实验所获得的每个容量规格的输液瓶内药液剩余量对应的最少阈值量时所述拉力传感器检测的拉力阈值量，进而在所述拉力传感器检测到所述压缩弹簧件的拉力值小于所述拉力阈值量时所述控制装置控制所述信号发生装置将所述输液装置相应的位置信息发送至所述护士站的信号接收装置进而自动提醒护士进行换药处理，有效提供医护工作效率，同时减少儿童陪同家长的工作量；

所述输液装置还包括设置于所述机体上对所述输液装置的工作进行调节的调控键，在使用过程中，使用者将所述输液瓶放置所述固定机构内并进一步通过所述调控键开启所述固定机构的固定工作，所述控制装置控制所述微型伸缩杆自动伸长直至所述压力传感力监测所述压力值到达压力阈值时进一步所述控制装置控制所述微型伸缩杆停止伸长进而实现所述固定机构的自动智能调控，在输液过程中所述距离监测模块通过位于所述导管上且接近所述注射针的区域处并进行患者输液部位相对高度测定的第一大气压传感器和设置于所述导管上接近所述穿刺针附近的区域处的第二大气压传感器获得所述注射针所在位置的相应高度和所述穿刺针所在位置的相应高度，并进一步通过所述处理模块计算获得所述注射针和所述穿刺针垂直高度差并通过所述位移驱动机构驱动所述外壳夹持所述输液瓶相对所述机体升降位移进而保证在输液过程中所述注射针与穿刺针相应的垂直高度差进而放置输液过程中儿童患者的血液倒流至导管的现象发生，同时所述输液装置通过在输液过程所所述输液瓶内药液量的变化进而引起所述压缩弹簧纵向拉力的变化的相关线性关系进一步通过拉力传感器对所述压缩弹簧的纵向拉力的检测进而对应确定所述输液瓶内药液剩余情况并在所述输液瓶内药液剩余量低于预设值时所属控制装置发送所述输液装置的位置信号至护士站台自动提醒护士换药工作；

本发明的输液装置通过对儿童输液过程中的输液情况进行检测和自动调整有效避免所述输液过程中因儿童陪护的注意力分散所造成的危害后果，同时通过对输液瓶的药液进行自动检测进而进行自动换药提醒，有效提高医护工作效率和儿童患者使用过程的安全性，使用性高。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术所述患者可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (3)

1.一种基于大数据的儿科用智能输液装置，包括导管、穿刺针和注射针，其特征在于，所述儿科用智能输液装置还包括对不同输液瓶进行自适应固定的固定机构、监测注射针头与输液瓶的水平高度所相差距离大小的距离监测模块、通过对输液瓶的输液剩余量进行监测进一步自动发送换药信号至护士站的换药模块、驱动所述固定机构相对地面进行升降位移的位移驱动模块和分别连接并控制所述输液装置内各用电元件的控制装置；

通过测量穿刺针以及注射针两者的大气压值获得相应水平高度进一步推得穿刺针与注射针之间的高度差，所述输液装置依据测量出的所述高度差进一步通过所述固定机构的升降位移进一步调整穿刺针与注射针之间的距离，距离监测模块包括固定于所述导管上且接近所述注射针的区域处并进行患者输液部位相对高度测定的第一大气压传感器、设置于所述导管上接近所述穿刺针附近区域处的第二大气压传感器、实时接收所述第一大气压传感器和第二大气压传感器的位置信息进一步分析计算所述穿刺针和注射针之间的水平高度差的处理模块，所述第一大气压传感器和第二大气压传感器分别与处理模块信号连接，所述第一大气压力传感器和/或所述第二大气压力传感器的位置发生变化时，所述处理模块接收所述第一大气压传感器和第二大气压传感器变化后稳定的大气压数值进而获得所述穿刺针对应的第一水平高度和所述注射针对应的第二水平高度，进一步所述处理模块根据预设其中的大气压差与距离差的转换计算后获得所述穿刺针与所述注射针垂直高度的距离差；

当所述处理模块处理获得所述穿刺针和注射针之间的位移差不在阈值位移差范围时，所述处理模块进一步发送信号至所述控制装置进而使所述控制装置控制所述位移驱动模块驱动所述固定机构夹持所述输液瓶，以使得所述输液瓶穿刺升降的位置调整至所述穿刺针和注射针之间的位移差在所述阈值位移差范围；

所述固定机构包括将所述输液瓶套设固定的外壳和对所述输液瓶的不同水平区域进行自适应调节夹持的至少两个夹持单元，其中至少两个所述夹持单元分别包括第一夹持单元和第二夹持单元，其中所述外壳包括至少一个与所述输液瓶高度方向平行设置的固定杆、分别固定于所述固定杆高度方向的两端的围绕于所述输液瓶外壁的弧形板、固定于所述固定杆长度方向的其中一端并朝所述弧形板的弧心延长线方向延伸的延伸片和固定于所述延伸片上对袋装输液袋的顶部的挂环进行钩合固定的吊钩，所述吊钩上设置有重力传感器，用于检测所述袋装输液袋的输液过程中的重量变化，在所述重力传感器检测所述输液袋的重量低于预先设置于所述重力传感器内的输液量最低值所对应的重力阈值时，所述重力传感器发送相应信号至所述控制装置，所述控制装置进一步控制信号发生装置将所述输液装置相应的位置信息发送至所述护士站的信号接收装置进而自动提醒护士进行换药处理；

其中每个夹持单元包括其外壁围绕固定于所述外壳相应水平内壁的环圈套、其中一端与所述环圈套内壁固定连接的至少三个微型伸缩杆、分别固定设置于每个所述微型伸缩杆另一端且与所述输液瓶外壁贴合固定的贴片元件和敷设于每个所述贴片元件上且与所述输液瓶接触的一端的压力传感器，所述压力传感器与控制装置通过电气连接，所述控制装置接收所述压力传感器发送的压力值信息，并在所述压力传感器所检测的数值到达预设于所述控制装置储存器内的压力阈值进而实现所述微型伸缩杆伸长至将所述贴片元件对所述输液瓶进行固定，所述压力阈值为经大量重复实现训练获得的所述夹持单元对所述输液瓶的稳定夹持状态下所述压力传感器所检测到的压力数值，且所述固定机构被设置为同一夹持单元内微型伸缩杆的伸缩长度和伸缩位移速率相同，进而将所述输液瓶夹持至所述输液瓶的轴线与所述固定机构的轴线重合；所述位移驱动模块包括与所述外壳配合滑动且与所述外壳相互独立设置的机体、将所述机体固定于相应水平高度位置区域的固定架、设置于所述外壳外壁的至少两个滑动槽、设置于所述机体上且与所述滑动槽内滑动配合的微型滚轮、设置于所述机体高度方向其中一侧的第一丝杠、设置于所述机体高度方向另一侧的第二丝杠、驱动所述第一丝杠和第二丝杠进行旋转驱动的旋转驱动机构和固定设置于所述机体上分别对所述第一丝杠和第二丝杠进行固定的至少四个轴承座，其中所述第一丝杠其中一端固定连接设置有第一延长杆，所述第一延长杆贯穿相应轴承座并与所述第一丝杠连接，其中所述第二丝杠其中一端固定连接设置有第二延长杆，所述第二延长杆贯穿相应轴承座并与所述第二丝杠连接，所述第一延长杆固定内套设有第一齿轮，所述第二延长杆固定内套设有第二齿轮，其中所述第一齿轮和第二齿轮为参数规格相同的齿轮，其中所述旋转驱动机构包括伺服机构、与所述第一齿轮和第二齿轮啮合传动的主动齿轮，进而所述伺服机构驱动所述主动齿轮进行旋转时同时传动所述第一齿轮带动所述第一丝杠旋转运动和传动所述第二齿轮带动所述第二丝杠旋转运动，

所述固定杆上分别通过螺栓、焊接或卡接方式固定有与所述第一丝杠传动配合的第一配合块和与所述第二丝杠传动设置的第二配合块，所述第一配合块上设置有与所述第一丝杠外螺纹驱动配合设置的第一螺纹道，所述第二配合块上设置有与所述第二丝杠外螺纹驱动配合设置的第二螺纹道，进而所述旋转驱动机构驱动所述第一丝杠和第二丝杠旋转运动，同时在微型滚轮与所述滑动槽滑动配合时，所述外壳夹持所述输液瓶相对于所述机体进行升降位移。

2.如权利要求1所述的智能输液装置，其特征在于，所述换药模块包括设置于所述固定机构上进而对所述输液瓶内的药液量进行监控的容量监控装置、与所述监控装置电气连接的基于通讯技术的信号发送装置和设置于所述护士站用于所述信号发送装置的相应换药信息接收的信号接收装置。

3.如权利要求1所述的智能输液装置，其特征在于，所述贴片元件包括连接于所述微型伸缩杆另一端的连接板、均匀分布固定于所述连接板与所述输液瓶相对的一端的压缩弹簧件和依次连接于每个压缩弹簧件且远离所述连接板的一端的软胶片。