CN209136629U - 一种带血氧监测的输注工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带血氧监测的输注工作站包括主控单元，通过第一通信单元与主控单元连接的至少一个输注泵，与主控单元分别连接的人机交互单元和告警单元，以及通过第二通信单元与主控单元连接、用于获取患者的生理特征信息的血氧监测单元；血氧监测单元包括血氧监测MCU，与血氧监测MCU连接的心率监测单元、测试光源和光接收电路，测试光源与光接收电路相对设置。实施本实用新型能实时监测输液过程中患者的生理特征参数以有效的控制输注过程、成本低且安全有效。

Description

一种带血氧监测的输注工作站

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，更具体地说，涉及一种带血氧监测的输出工作站。

背景技术

现有的状况中，输液速度与设定值不符(过快或过慢)是输注工作站输液过程中发生概率最高的事件。速度过慢，会使药物的血药浓度低于应有的治疗浓度，达不到应有疗效，而且滴注时间过长，影响药液的稳定性，增加药物降解及致敏机会。输液速度过快，易加重心脏负担，引起心衰或肺水肿等不良反应。如硝普钠在滴注时需严格控制滴速，过快可使血压急剧下降。硝酸甘油、单硝酸异山梨酯滴注速度应8～15滴/分钟，过快则可引起血压下降、心率加快甚至昏厥。钾剂滴速过快可能引起高钾血症，表现为四肢无力、手脚口唇发麻、呼吸乏力及呼吸困难、心率减慢、心律紊乱，甚至心脏停搏。输注氨基酸、脂肪乳等肠外营养药物过快，可引起面红、发热、恶心、呕吐、心悸、胸闷等不适。

脉搏血氧饱和度SpO2指的是血氧含量与血氧容量的百分比值。SpO2作为一种无创的、反应快速的、安全的、可靠的连续监测指标，已经得到公认。目前在麻醉、手术以及PACU和ICU中得以广泛使用。根据氧合血红蛋白(HbO2)和还原血红蛋白(Hb)在红光和红外光区域的光谱特性，可知在红光区(600～700nm)HbO2和Hb的吸收差别很大，血液的光吸收程度和光散射程度极大地依赖于血氧饱和度；而在红外光谱区(800～1000nm)，则吸收差别较大，血液的光吸收程度和光散射程度主要与血红蛋白含量有关，所以，HbO2和Hb的含量不同吸收光谱也不同，因此血氧饱和度仪血液导管中的血无论是动脉血还是静脉血饱和度仪均能根据HbO2和Hb的含量准确地反映出血氧饱和度。

在现有的医疗器械中，同时输液工作站和监护仪能起到及时发现存在的输液过程问题，但占两个设备堆叠占用空间多、非常昂贵，也不能及时切断用药。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述部分技术缺陷，提供一种带血氧监测的输注工作站。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种带血氧监测的输注工作站，包括主控单元，通过第一通信单元与所述主控单元连接的至少一个输注泵，与所述主控单元分别连接的人机交互单元和告警单元，以及

通过第二通信单元与所述主控单元连接、用于获取患者的生理特征信息的血氧监测单元；所述血氧监测单元包括血氧监测MCU，与所述血氧监测MCU连接的心率监测单元、测试光源和光接收电路，所述测试光源与所述光接收电路相对设置。

优选地，所述光接收电路包括依次连接的光电池电路，I/V转换及放大电路，第一低通滤波器，光分离电路，以及与所述光分离电路分别连接的第二低通滤波器和高通滤波器，所述第二低通滤波器经直流反相电路后与A/D转转电路连接，所述高通滤波器经交流同相放大电路后与所述A/D转转电路连接。

优选地，所述光分离电路包括开关电路U49和运算放大器U50，所述开关电路U49的第二管脚和第五管脚并联后经所述运算放大器U50与所述血氧监测MCU连接，所述开关电路U49的第九管脚和第十管脚并联后经所述运算放大器U50与所述血氧监测MCU连接。

优选地，所述测试光源包括红外发光二极管D68、红色发光二极管D69，三极管Q27、三极管Q28、三极管Q29和三极管Q30，所述红外发光二极管D68的第二管脚与所述红色发光二极管的D69的第一管脚并联后与所述三极管Q27和三极管Q28的第三管脚分别连接，所述红外发光二极管D68的第一管脚与所述红色发光二极管的D69的第二管脚并联连接与所述三极管Q29和三极管Q30的第三管脚分别连接，所述三极管Q27、三极管Q28、三极管Q29和三极管Q30的第一管脚均与所述开关电路U49连接。

优选地，所述第二通信单元包括无线通信单元和/或有线通信单元；和/或

所述第一通信单元包括RS485通信单元，所述至少一个输注泵通过所述RS485通信单元与所述主控单元相连接。

优选地，所述至少一个输注泵包括多个输注泵，所述多个输注泵通过RS485总线与所述主控单元相连接。

优选地，还包括用于外接远程监控工作站的第三通信单元，所述远程监控工作站通过所述第三通信单元连接所述主控单元、用于接收所述输注工作站的工作状态。

优选地，所述人机交互单元包括面板显示单元和按键；和/或

所述告警单元包括声音告警单元和指示灯告警单元。

优选地，所述面板显示单元包括LCD显示屏或LED显示屏。

优选地，还包括：用于外接护士工作站的控制开关，所述控制开关用于发送控制指令至所述护士工作站以控制所述护士工作站的工作状态；和/或

可用于外接扫描枪的USB接口。

优选地，还包括可用于存储所述输注工作站工作状态界面和/或所述输注工作站工作参数的存储单元。

实施本实用新型的带血氧监测的输出工作站，具有以下有益效果：实时监测输液过程中患者的生理特征参数以有效的控制输注过程、成本低且安全有效。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一种带血氧监测的输注工作站一实施例的电路原理框图；

图2是图1中光接收电路的电路原理框图图；

图3、图4和图5是图1中光接收电路的局部电路图；

图6是图1中测试光源的局部电路图；

图7是图1中心率监测单元的局部电路图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，在本实用新型的一种带血氧监测的输注工作站一实施例中，包括主控单元10，通过第一通信单元与主控单元10连接的至少一个输注泵，与主控单元10分别连接的人机交互单元和告警单元，以及通过第二通信单元与主控单元10连接、用于获取患者的生理特征信息的血氧监测单元20；血氧监测单元20包括血氧监测MCU210，与血氧监测MCU210连接的心率监测单元230、测试光源220和光接收电路240，测试光源220与光接收电路240相对设置。具体的，主控单元10分别同输注泵和血氧监测单元20通信连接，通过血氧监测单元20获取患者的生理特征信息，例如监测患者的血氧饱和度和脉率等来患者生理体征参数，主控单元10对该患者生理特征参数进行判定，并根据判定结果控制输注泵的工作状态，例如调整输注泵的输液速度等，同时主控单元10将该患者生理特征参数和输液状态以及输液调整状态同时上报给人机交互单元，另外当患者生理特征参数超出正常范围或者可控范围时，主控单元10发送告警指令至告警单元产生告警提示，当然，在一些实施例中，在主控单元10控制输注泵调整后，患者生理特征参数仍然没有改善时，主控单元10发送告警指令至告警单元产生告警提示。血氧监测单元20中的心率监测单元用来获取患者的心率并进行初步处理后发送至血氧监测MCU210进行信号解读，并通过第二通信单元进行发送。这里根据动脉血液的光吸收量随脉搏波动的变化规律及血液氧合血红蛋白(HbO2)和还原血红蛋白(Hb)在红光和近红外光区吸光系统差异性，通过相对设置的测试光源220和光接收电路240，来获取患者血氧饱和度对应的光电信号，血氧监测MCU210经AD采集并数字化处理后，并通过第二通信单元进行发送。

进一步的，如图2所示，光接收电路包括依次连接的光电池，I/V转换及放大电路，第一低通滤波器，光分离电路，以及与所述光分离电路分别连接的第二低通滤波器和高通滤波器，所述第二低通滤波器经直流反相电路后与A/D转转电路连接，高通滤波器经交流同相放大电路后与A/D转转电路连接。具体的，光接收电路240包括依次连接的光电池241，I/V转换及放大电路242，第一低通滤波器243和光分离电路244，经光分离电路244将输入信号进行分离，一路对应为脉搏血氧信号中的交流分量，一路对应为脉搏血氧信号中的直流分量，其中一路为脉搏血氧信号中的直流分量经第二低通滤波器245和直流反相电路247送入A/D转转电路249，另一路对应为脉搏血氧信号中的交流分量信号经高通滤波器246和交流同相放大电路248送入A/D转转电路249。

进一步的，其中如图3、图4和图5所示，光分离电路包括开关电路U49和运算放大器U50，开关电路U49的第二管脚和第五管脚并联后经运算放大器U50与血氧监测MCU连接，开关电路U49的第九管脚和第十管脚并联后经运算放大器U50与所述血氧监测MCU连接。具体的，光分离电路244包括光电池D67依次连接的连接和开关电路U49和运算放大器U50，开关电路U49的第二管脚和第五管脚并联后经运算放大器U50与血氧监测MCU210连接，开关电路U49的第九管脚和第十管脚并联后经运算放大器U50与血氧监测MCU210连接。可以理解，光电池D67与测试光源220相对设置，光电池D67的两端分别与运算放大器U48的第二管脚和第三管脚连接，运算放大器U48的第一管脚与其第五管脚连接，其第七管脚输出同开关电路U49的第四管脚和第八管脚连接，这里开关电路U49可以采用型号CD4066，其输出端第二管脚和第五管脚并联后经运算放大器U50与血氧监测MCU210连接，其另一输出端的第九管脚和第十管脚并联后经运算放大器U50与血氧监测MCU210连接。将测试光源220通过人体、这里可以理解为人手指的后的光经光电池D67接收并经其后电路处理发送至血氧监测MCU210进行处理，获取患者的血氧参数。这里还可以理解，经过运算放大器U50输出的信号还需要经过滤波电路、放大电路及A/D转换电路后才最终送入血氧监测MCU210进行处理。

进一步的，如图6所示，测试光源220包括红外发光二极管D68、红色发光二极管D69，三极管Q27、三极管Q28、三极管Q29和三极管Q30，红外发光二极管D68的第二管脚与发光二极管的D69的第一管脚并联后与三极管Q27和三极管Q28的第三管脚分别连接，发光二极管D68的第一管脚与发光二极管的D69的第二管脚并联连接与三极管Q29和三极管Q30的第三管脚分别连接，三极管Q27、三极管Q28、三极管Q29和三极管Q30的第一管脚均与血氧监测MCU连接。具体的，血氧监测MCU产生频率为200HZ的时序控制信息，控制在三极管Q27、三极管Q30导通时，红色发光二极管D69发光。在三极管Q27、三极管Q30截止时，红色发光二极管D69熄灭。在三极管Q28、三极管Q29导通时，红外发光二极管D68发光。在三极管Q28、三极管Q29截止时，红外发光二极管D68熄灭。来产生按红光-熄灭-红外光-熄灭的顺序周期性工作的测试光源；

此外，如图7所示，心率监测单元230采用的芯片可以为EM7208，通过EM7208获取患者心率参数后直接送入心率监测MCU210进行处理。

进一步的，在一些实施例中，第二通信单元包括无线通信单元和/或有线通信单元。可以理解为，血氧监测单元20可以通过无线通信单元与主控单元10通信连接，例如，在血氧监测单元20电路中设置无线WIFI单元或者蓝牙单元，在主控单元10中设置对应的连接电路。还可以在血氧监测单元20设置有线连接接口，例如RJ45接口电路，通过TCP/IP连接方式实现血氧监测单元20与主控单元10的通信连接。

在另一些实施例中，第一通信单元包括RS485通信单元，至少一个输注泵通过RS485通信单元与主控单元10相连接。可以理解为，主控单元10可以通过RS485通信方式与输注泵连接，这里可以设置在输注泵中和主控单元10分别设置对应的RS485接口电路。

进一步的，至少一个输注泵包括多个输注泵，多个输注泵通过RS485总线与主控单元10相连接。具体的，这里输注泵可以为多个，当为多个的时候，为了节省接口电路，可以将多个输注泵通过RS485总线并联，然后与主控单元10中的RS485接口电路连接。

进一步的，还包括用于外接远程监控工作站的第三通信单元，远程监控工作站通过第三通信单元连接主控单元10、用于接收输注工作站的工作状态。具体的，可以通过远端监控工作站中同步更新显示患者的血养饱和度和心率等生理体征信息；当监测到异常产生报警时，同时会将报警信息在远端监控工作站中显示，同时主控单元10通过并通过RS485结构发送指令，通知输注泵停止输液。

进一步的，在一些实施例中，人机交互单元包括面板显示单元和按键，在另一些实施例中，告警单元包括声音告警单元和指示灯告警单元。具体的，面板显示单元可以用来显示血氧监测单元20监测到的人体特征信息，同时显示输注泵的工作状态，同时当监测到异常产生报警时，可以将相关报警信息在面板显示单元中显示。此外可以通过按键进行运行参数的手动设置，这里的按键可以为实体的按键，也可以为与面板显示单元结合的触摸按键。此外，面板显示单元可以采用LCD显示屏或LED显示屏。

进一步的，本实用新型的一种带血氧监测的输注工作站还包括用于外接护士工作站的控制开关，控制开关用于控制开启、关闭护士工作站的报警提示电路，产生声光报警提示。有一些实施例中，还可以包括可用于外接扫描枪的USB接口，用来通过扫描相关条码快速的获得和输入患者的基本信息或者录入输注泵中药品的信息。

进一步的，本实用新型的一种带血氧监测的输注工作站还包括可用于存储输注工作站工作状态界面和/或输注工作站工作参数的存储单元。具体的，存储单元可以包括FLASH存储器，主要用来存储输注工作站工作时软件的界面资源文件，还可以包括I2C存储器，主要用来存储存储输注工作站工作时产生的日志及记录信息。在进行输注工作站工作时日志存贮是，通过时钟电路为存储输注工作站提供系统时钟信息，以记录报警发生时间，便于回顾及报警原因分析及统计故障发生的频次；

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种带血氧监测的输注工作站，其特征在于，包括主控单元，通过第一通信单元与所述主控单元连接的至少一个输注泵，与所述主控单元分别连接的人机交互单元和告警单元，以及

通过第二通信单元与所述主控单元连接、用于获取患者的生理特征信息的血氧监测单元；所述血氧监测单元包括血氧监测MCU，与所述血氧监测MCU连接的心率监测单元、测试光源和光接收电路，所述测试光源与所述光接收电路相对设置。

2.根据权利要求1所述的带血氧监测的输注工作站，其特征在于，所述光接收电路包括依次连接的光电池，I/V转换及放大电路，第一低通滤波器，光分离电路，以及与所述光分离电路分别连接的第二低通滤波器和高通滤波器，所述第二低通滤波器经直流反相电路后与A/D转转电路连接，所述高通滤波器经交流同相放大电路后与所述A/D转转电路连接。

3.根据权利要求2所述的带血氧监测的输注工作站，其特征在于，所述光分离电路包括开关电路U49和运算放大器U50，所述开关电路U49的第二管脚和第五管脚并联后经所述运算放大器U50与所述血氧监测MCU连接，所述开关电路U49的第九管脚和第十管脚并联后经所述运算放大器U50与所述血氧监测MCU连接。

4.根据权利要求3所述的带血氧监测的输注工作站，其特征在于，所述测试光源包括红外发光二极管D68、红色发光二极管D69，三极管Q27、三极管Q28、三极管Q29和三极管Q30，所述红外发光二极管D68的第二管脚与所述红色发光二极管的D69的第一管脚并联后与所述三极管Q27和三极管Q28的第三管脚分别连接，所述红外发光二极管D68的第一管脚与所述红色发光二极管的D69的第二管脚并联连接与所述三极管Q29和三极管Q30的第三管脚分别连接，所述三极管Q27、三极管Q28、三极管Q29和三极管Q30的第一管脚均与所述开关电路U49连接。

5.根据权利要求4所述的带血氧监测的输注工作站，其特征在于，所述第二通信单元包括无线通信单元和/或有线通信单元；和/或

所述第一通信单元包括RS485通信单元，所述至少一个输注泵通过所述RS485通信单元与所述主控单元相连接。

6.根据权利要求5所述的带血氧监测的输注工作站，其特征在于，所述至少一个输注泵包括多个输注泵，所述多个输注泵通过RS485总线与所述主控单元相连接。

7.根据权利要求1所述的带血氧监测的输注工作站，其特征在于，还包括用于外接远程监控工作站的第三通信单元，所述远程监控工作站通过所述第三通信单元连接所述主控单元、用于接收所述输注工作站的工作状态。

8.根据权利要求1所述的带血氧监测的输注工作站，其特征在于，所述人机交互单元包括面板显示单元和按键；和/或

所述告警单元包括声音告警单元和指示灯告警单元。

9.根据权利要求1所述的带血氧监测的输注工作站，其特征在于，还包括：用于外接护士工作站的控制开关，所述控制开关用于发送控制指令至所述护士工作站以控制所述护士工作站的工作状态；和/或

可用于外接扫描枪的USB接口。

10.根据权利要求1所述的带血氧监测的输注工作站，其特征在于，还包括可用于存储所述输注工作站工作状态界面和/或所述输注工作站工作参数的存储单元。