CN205095149U - 一种静脉输液监控仪 - Google Patents

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董晓曦
李迎新
穆志明
金文东
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Abstract

本实用新型提供了一种静脉输液监控仪,包括液位测量系统、单片机微处理系统、无线传输系统、无线信号接收端、报警系统和截断阀控制系统,所述静脉输液监控仪是针对需要长时间、大剂量、多种类药液输液的病人所设计的,安全性及可靠性高,成本低廉易推广,能够最大限度的利用医院原有的床旁呼叫系统,是便携式的静脉输液全自动监控系统。

Description

一种静脉输液监控仪
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种监控装置,尤其是一种静脉输液监控仪。
背景技术
[0002 ]静脉输液是临床治疗中常见的治疗方式。虽然其应用于临床至今仅有百余年的历史,然而因为其方法简单,效果良好,故而成为当今临床中使用最为频繁的技术操作之一。2003年,对156所医院的调查显示,住院患者的平均输液率高达73.35 %。长久以来,对静脉输液病人的监控均是采取护士人工巡检和陪护的方式,在发现异常和输液结束时,由病人或陪护人员呼叫医务人员进行处理。这种工作方式在增大了医务人员的劳动强度、造成不必要的医疗成本提升的同时也加大了因监控不及时而造成医疗事故的风险。
[0003]为解决这一问题,医疗设备研究人员研发了光电式、重力感应式以及声音感应式等多种静脉输液监控传感器。结合目前兴起的无线网络和数据库技术,目前已设计出多种静脉输液自动监控的解决方案。然而在临床实际应用中,这些方案均存在很多的不足之处。在临床实际中,静脉输液监控的主要对象是需要长时间、大剂量、多种类药液输液的病人(如术后病人)。这类病人的静脉输液耗时较长,更换输液袋输液瓶频繁,药液滴速变化很大,药液的透明度和粘稠度也不尽相同。这些特性使得上述的静脉输液监控方式并不适合进行此类病人的临床监控。目前光电式静脉输液传感器的主要工作方式有两种,其一是在输液装置茂菲氏管的对侧放置红外发射管和接收管,并利用茂菲氏管中液滴的滴落或液位变化造成的脉冲信号来判断输液是否结束。该方法对传感器的位置,整体装置的夹持和茂菲氏管管壁不能挂有液珠的要求较高。其二是在输液瓶对侧加装的光电传感器。但这样的工作方式对输液瓶的透明度要求较高,因此这两种工作方式的可靠性均难以保证。而目前的重力感应式传感器则主要是通过测量输液袋的实际重量和预先设定的对比重量的差值,来判断输液进度。而由于临床输液中常有的不同的输液袋、输液瓶甚至是多个输液袋和输液瓶的组合,使得这种工作方式很难对这种情况进行预先设置。此外,还有利用贴在茂菲氏管壁上的声敏电阻来进行报警的声音传感器。而此类传感器的弱点是在医护人员正常更换液时,容易因声音异常而造成误判。此外,还有一种置于输液瓶顶部和底部的超声波输液监控器,但该方法对需频繁更换输液袋和输液瓶的情况难以正常工作。此外,医院的环境较为复杂,各种电磁声光干扰是影响上述解决方案可靠性的常见问题;传统的声光报警在夜间多病床的病房中容易干扰其他病人的休息;各种设计解决方案的结构复杂,影响医护人员正常换液以及价格较贵,提升医疗成本等问题也阻碍了上述方法应用于临床实际。
[0004]国外对静脉输液监控装置的研制较早,类型多样,性能较好。但是这些产品在国内只有一些大型医院引进,因其价格昂贵,主要用于危重病人的临床监护。国内对输液装置的研制起步较晚,大多在90年代中期开始研究,市场上也有一些国产静脉输液控制装置。不过总体来说,种类较少,拥有自主知识产权的较少,关键技术研发能力有待提高。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可随意调节高度的静脉输液监控仪。
[0006]为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:
[0007] 一种静脉输液监控仪,其特征在于:包括液位测量系统、单片机微处理系统、无线传输系统、无线信号接收端、报警系统和截断阀控制系统,其中,
[0008]无线传输系统和无线信号接收端,所述无线传输系统包括第一无线传输模块和第二无线传输模块,所述第一无线传输模块与无线信号接收端通讯连接,(该无线传输系统用于将所获液位信息传导至无线信号接收端,以实时告知输液瓶内剩余药液的液位高度);
[0009]单片机微处理系统,由第一单片机系统、第二单片机系统和第三单片机系统组成,用来实现对输液状况的监视与控制,所述第一单片机系统分别与上述第一无线传输模块和第二无线传输模块相互通讯连接,该第一无线传输模块与第二单片机系统通讯连接,第二无线传输模块与第三单片机系统通讯连接;
[0010]液位测量系统,由耗材部分和滤波整形电路组成,所述耗材部分由针头、气压传感器标配塑料管和气压传感器组成,所述气压传感器标配塑料管一端固定连接有针头、另一端与气压传感器连接,所述气压传感器与所述滤波整形电路线路连接,该滤波整形电路与上述第一单片机系统线路连接;
[0011]报警系统,包括继电器、报警开关和报警装置,所述继电器和报警开关并联连接,所述报警开关和报警装置线路连接,所述继电器与上述第二单片机系统线路连接;
[0012]截断阀控制系统,包括电磁截断阀,所述电磁截断阀与上述第三单片机系统线路连接。
[0013]优选的,上述静脉输液监控仪,所述第一单片机系统、第二单片机系统和第三单片机系统均采用ATMEGA16L微处理器作为控制和数据处理的核心。
[0014]优选的,上述静脉输液监控仪,所述报警装置为声光报警装置,包括蜂鸣器和报警灯。
[0015]优选的,上述静脉输液监控仪,所述报警装置为振动报警装置,由振动手环和插头线路连接组成。
[0016]优选的,上述静脉输液监控仪,所述无线传输系统采用低功耗式串口转WIFI模块进行通ί目。
[0017]优选的,上述静脉输液监控仪,所述截断阀控制系统还包括声音传感器,该声音传感器和所述电磁截断阀分别与所述第三单片机系统线路连接。
[0018]本实用新型的有益效果是:
[0019]上述静脉输液监控仪,采用了液位测量输液瓶剩余液量及声阻测量茂菲氏管有无液滴滴落双重测量方式,极大的提高了输液监控的安全性和准确性,减少了系统误判而造成医疗事故的可能;同时,最大程度的利用了原有的静脉输液装置及床边呼叫系统,因此不需更换设备,投资较小,便于普及使用;设计了截断阀控制系统和报警系统,保证在紧急情况下也不会出现重大输液事故;所设计的振动报警装置可以在夜间输液的时候防止由于声光报警而影响其他患者休息。
[0020]综上所述,本实用新型所述静脉输液监控仪是针对需要长时间、大剂量、多种类药液输液的病人所设计的,安全性及可靠性高,成本低廉易推广,能够最大限度的利用医院原有的床旁呼叫系统,是便携式的静脉输液全自动监控系统。
附图说明
[0021]图1是本实用新型提供的一种静脉输液监控仪的液位测量系统的结构示意图;
[0022]图2是本实用新型提供的一种静脉输液监控仪的报警系统的结构示意图。
[0023]图3是本实用新型提供的一种静脉输液监控仪的组织结构图。
[0024]图中,丨-针头2-气压传感器标配塑料管3-气压传感器
[0025] 4-滤波整形电路5-继电器6-报警开关7-报警装置
具体实施方式
[0026]为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案,下面结合附图及具体实施方式对本实用新型所述技术方案作进一步的详细说明。
[0027]如图1-图3所示,所述静脉输液监控仪,包括液位测量系统、单片机微处理系统、无线传输系统、无线信号接收端、报警系统和截断阀控制系统,其中,
[0028]无线传输系统和无线信号接收端,所述无线传输系统包括第一无线传输模块和第二无线传输模块,所述第一无线传输模块与无线信号接收端通讯连接,该无线传输系统采用低功耗式串口转WI F I模块进行通信,用于将所获液位信息传导至无线信号接收端,以实时告知输液瓶内剩余药液的液位高度;
[0029]单片机微处理系统,由第一单片机系统、第二单片机系统和第三单片机系统组成,所述第一单片机系统、第二单片机系统和第三单片机系统均采用ATMEGA16L微处理器作为控制和数据处理的核心,用来实现对输液状况的监视与控制,所述第一单片机系统分别与上述第一无线传输模块和第二无线传输模块相互通讯连接,该第一无线传输模块与第二单片机系统通讯连接,第二无线传输模块与第三单片机系统通讯连接;
[0030]液位测量系统,由耗材部分和滤波整形电路4组成,所述耗材部分由针头1、气压传感器标配塑料管2和气压传感器3组成,耗材部分中的针头针对特定病人每天更换一次,以确保不会产生药液的交叉污染,所述气压传感器标配塑料管一端固定连接有针头、另一端与气压传感器连接,所述气压传感器与所述滤波整形电路通过接插件线路连接,该滤波整形电路与上述第一单片机系统线路连接,使用过程中,所述液位测量系统采用针头插入输液瓶的方式来完成对液位的测量,所述针头插入输液瓶中,由于空气和药液间存在的表面张力,使得输液瓶中液体不进入气压传感器标配塑料管中,针头和气压传感器标配塑料管内的空气受到一定液位的液体挤压,气压传感器标配塑料管中气柱的压强由输液瓶中液位所决定,气压传感器将测到的液位信息转换成电信号,并经滤波整形电路进行滤波和放大后输入第一单片机系统中;
[0031]报警系统,包括继电器5、报警开关6和报警装置7,所述继电器和报警开关并联连接,所述报警开关和报警装置线路连接,所述继电器与上述第二单片机系统线路连接,所述继电器和报警开关(可设置于床边)并联工作,这样病人或陪伴家属仍可在系统不工作时使用传统的床旁呼叫,不影响输液的正常进行,所述报警装置可以为声光报警装置,包括蜂鸣器和报警灯,也可以为振动报警装置,由振动手环和插头线路连接组成;
[0032]截断阀控制系统,包括声音传感器和电磁截断阀,所述声音传感器和电磁截断阀分别与上述第三单片机系统线路连接。
[0033]另外,上述静脉输液监控仪所选用的单片机系统3中的声音传感器为可选配件,在不使用该声音传感器测量茂菲氏管液滴滴落状况时,可以由单片机系统1所测液位信息直接呼叫单片机系统2和单片机系统3以执行报警的功能,并可在延时3分钟后呼叫单片机系统3以执行电磁阀锁死的功能。此模式可以进一步简化系统,降低成本。
[0034]使用过程中,上述第一单片机系统、第二单片机系统和第三单片机系统供电均是通过锂电池和相应电压转换电路所提供,其固定位置分别在输液架的静脉输液瓶上方位置,床旁呼叫器旁边和茂菲氏管下端输液架上。当第一单片机系统探测到液位为0时,通过第一无线传输模块向第二单片机系统发送消息,第二单片机系统驱动和报警开关并联的继电器闭合,发出报警信息;同时,第一单片机系统通过第二无线传输模块向第三单片机系统发出报警信号,第三单片机系统通过置于茂菲氏管之上的声音传感器探测滴落在茂菲氏管内液滴的声音信号判断是否仍有液滴滴落,当液滴不再滴落一定时间且已接受到第一单片机系统的报警信号后,第三单片机系统驱动电磁截断阀停止输液,并发出声光或振动警告。
[0035]上述静脉输液监控仪中全部单片机系统和附属电路均采用锂电池供电,从而做到了便携性和小型化,适合普及使用。可见,上述静脉输液监控仪具备在医院和野外急救中使用的能力。
[0036]所述第一单片机系统、无线传输系统和滤波整形电路固定于输液瓶悬挂架的顶端,且不需要连接交流电,这样就避免了发生漏电事故的风险,第一单片机系统会实时的将测量到的液位信息通过无线传输系统发送给护士站,护士站可以通过输液监控软件监控输液进度并作出科学的巡房服务安排;
[0037]所述第二单片机系统可接收由第一单片机系统发出的输液结束信息,并使得所控制的继电器闭合,该继电器连接报警开关,从而实现输液结束的自动呼叫,通过简单的并联床边报警开关和继电器,可以保留原有的人工呼叫功能,从而更为便于应对突发情况;
[0038]所述声音传感器避免了使用红外探测法时,由于茂菲氏管管壁药滴存在而造成的干扰,从极大程度上避免由于环境噪声而造成的误判。
[0039]所述报警装置可设定为声光报警和振动手环报警两种模式,可在第三单片机系统通过电磁截断阀锁死输液管停止输液后,紧急通知患者输液异常的情况,其中,传统的声光报警采用报警灯和蜂鸣器的设计,而振动手环报警则可以保证在不惊醒同病房其他病人的情况下唤醒陪护人员,以应对电磁截断阀锁死输液管的紧急情况出现。
[0040]上述参照具体实施方式对该一种静脉输液监控仪进行的详细描述,是说明性的而不是限定性的,可按照所限定范围列举出若干个实施例,因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改,应属本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种静脉输液监控仪,其特征在于:包括液位测量系统、单片机微处理系统、无线传输系统、无线信号接收端、报警系统和截断阀控制系统,其中, 无线传输系统和无线信号接收端,所述无线传输系统包括第一无线传输模块和第二无线传输模块,所述第一无线传输模块与无线信号接收端通讯连接; 单片机微处理系统,由第一单片机系统、第二单片机系统和第三单片机系统组成,用来实现对输液状况的监视与控制,所述第一单片机系统分别与上述第一无线传输模块和第二无线传输模块相互通讯连接,该第一无线传输模块与第二单片机系统通讯连接,第二无线传输模块与第三单片机系统通讯连接; 液位测量系统,由耗材部分和滤波整形电路组成,所述耗材部分由针头、气压传感器标配塑料管和气压传感器组成,所述气压传感器标配塑料管一端固定连接有针头、另一端与气压传感器连接,所述气压传感器与所述滤波整形电路线路连接,该滤波整形电路与上述第一单片机系统线路连接; 报警系统,包括继电器、报警开关和报警装置,所述继电器和报警开关并联连接,所述报警开关和报警装置线路连接,所述继电器与上述第二单片机系统线路连接; 截断阀控制系统,包括电磁截断阀,所述电磁截断阀与上述第三单片机系统线路连接。
2.根据权利要求1所述的静脉输液监控仪,其特征在于:所述第一单片机系统、第二单片机系统和第三单片机系统均采用ATMEGA16L微处理器作为控制和数据处理的核心。
3.根据权利要求1所述的静脉输液监控仪,其特征在于:所述报警装置为声光报警装置,包括蜂鸣器和报警灯。
4.根据权利要求1所述的静脉输液监控仪,其特征在于:所述报警装置为振动报警装置,由振动手环和插头线路连接组成。
5.根据权利要求1所述的静脉输液监控仪,其特征在于:所述截断阀控制系统还包括声音传感器,该声音传感器和所述电磁截断阀分别与所述第三单片机系统线路连接。
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