CN209464433U - 输液监护仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种输液监护仪，包括液滴监控电路、控制电路、步进电机、步进电机驱动电路以及机械传动装置；液滴监控电路包括红外光发射电路、红外光接收电路以及比较电路；红外光发射电路通过红外光接收电路连接比较电路；比较电路连接控制电路；控制电路通过步进电机驱动电路连接步进电机；红外光发射电路和红外光接收电路以滴壶的中心轴对称设于滴壶的两侧；机械传动装置与步进电机机械配合，用于夹紧或放松输液管，本申请能够准确地测量输液速度，在输液速度大于合理速度时，控制电路通过步进电机控制机械传动装置夹紧输液管，在输液速度小于合理速度时，控制电路通过步进电机控制机械传动装置放松输液管，实现实时调整输液速度。

Description

输液监护仪

技术领域

本申请涉及医疗仪器技术领域，特别是涉及一种输液监护仪。

背景技术

随着智能化控制的不断发展，自动化临床设备的研究已成为医疗器械的一个重点，其可减轻工作人员的工作压力，提高医护人员的工作效率。在疾病治疗过程中，静脉输液是一种常见的临床治疗方法，通过在静脉输入药物达到治疗的作用，而在静脉输液过程中，由于药品刚从仓库或药房取来，温度一般都比较低，特别是秋冬季节，温度较低的药液输入人体后，会导致全身发冷等不良输液反应，更加危险的是，在输液过程中，由于医护人员疏忽，导致空气进入血管内或血液外流等情况，都有可能危及病人的生命安全。

因此，在患者静脉输液时，实时监控输液状况(包括输液速度、输液温度等)十分有必要，但是，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统技术无法有效地监控静脉输液状态，导致可能出现医疗事故。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统技术无法有效地监控静脉输液状态，导致可能出现医疗事故的问题，提供一种输液监护仪。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种输液监护仪，包括液滴监控电路、控制电路、步进电机、步进电机驱动电路以及机械传动装置；

液滴监控电路包括红外光发射电路、红外光接收电路以及比较电路；红外光发射电路通过红外光接收电路连接比较电路；比较电路连接控制电路；控制电路通过步进电机驱动电路连接步进电机；

红外光发射电路和红外光接收电路以滴壶的中心轴对称设于滴壶的两侧；步进电机与机械传动装置机械配合，用于夹紧或放松输液管。

在其中一个实施例中，红外光发射电路包括第一红外光发射二极管、第二红外光发射二极管、第三红外光发射二极管、第一电容、第二电容、第三电容以及第一上拉电阻；

红外光接收电路包括红外光接收二极管、第四电容以及第二上拉电阻；

比较电路包括可调电阻、电压比较器以及第三上拉电阻；

第一红外光发射二极管的正极、第二红外光发射二极管的正极、第三红外光发射二极管的正极、第一电容的第一端、第二电容的第一端和第三电容的第一端连接第一上拉电阻的第一端；第一红外光发射二极管的负极、第二红外光发射二极管的负极、第三红外光发射二极管的负极、第一电容的第二端、第二电容的第二端和第三电容的第二端接地；第一上拉电阻的第二端用于外接电压源；

红外光接收二极管的负极、第四电容的第一端通过第二上拉电阻连接第一上拉电阻的第二端；红外光接收二极管的正极、第四电容的第二端接地；

电压比较器的正输入端连接红外光接收二极管的负极，负输入端连接可调电阻的动片，输出端通过第三上拉电阻连接控制电路；可调电阻的定片的第一端连接第一上拉电阻的第二端，第二端连接接地。

在其中一个实施例中，还包括信号整形电路；

信号整形电路连接在红外光接收电路和控制电路之间。

在其中一个实施例中，还包括脉搏测量电路；

脉搏测量电路连接控制电路。

在其中一个实施例中，还包括温度测量电路以及加热装置；

温度测量电路、加热装置分别连接控制电路。

在其中一个实施例中，还包括回血监控电路；

回血监控电路连接控制电路。

在其中一个实施例中，还包括显示器；

显示器连接控制电路，用于显示输液速度、脉搏和输液温度。

在其中一个实施例中，还包括通信模块和语音播报器；

通信模块连接控制电路，并通信连接语音播报器。

在其中一个实施例中，还包括报警器；

报警器连接控制电路。

在其中一个实施例中，还包括按键电路；

按键电路连接控制电路。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

采用液滴监控电路、控制电路、步进电机、步进电机驱动电路以及机械传动装置构建本申请输液监护仪，其中，液滴监控电路包括红外光发射电路、红外光接收电路以及比较电路；红外光发射电路通过红外光接收电路连接比较电路；比较电路连接控制电路；控制电路通过步进电机驱动电路连接步进电机；红外光发射电路和红外光接收电路以滴壶的中心轴对称设于滴壶的两侧；机械传动装置与步进电机机械配合，用于夹紧或放松输液管，从而，本申请输液监护仪的液滴监控电路能够准确地测量输液速度，在输液速度大于合理速度时，控制电路通过步进电机控制机械传动装置夹紧输液管，在输液速度小于合理速度时，控制电路通过步进电机控制机械传动装置放松输液管，实现实时调整输液速度，进而保证患者的输液安全。

附图说明

通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1为一个实施例中本申请输液监护仪的第一结构框图；

图2为一个实施例中液滴监控电路的电路图；

图3为一个实施例中红外光发射二极管和红外光接收二极管的围绕输液管的位置示意图；

图4为一个实施例中本申请输液监护仪的第二结构框图；

图5为一个实施例中机械传动装置的结构示意图；

图6为一个实施例中本申请输液监护仪的第三结构框图；

图7为一个实施例中本申请输液监护仪的第四结构框图；

图8为一个实施例中本申请输液监护仪的第五结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“设于”、“第一端”、“第二端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了解决传统技术无法有效地监控静脉输液状态，导致可能出现医疗事故的问题，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种输液监护仪，包括液滴监控电路11、控制电路13、步进电机15、步进电机驱动电路17以及机械传动装置19；

液滴监控电路11包括红外光发射电路111、红外光接收电路113以及比较电路115；红外光发射电路111通过红外光接收电路113连接比较电路115；比较电路115连接控制电路13；控制电路13通过步进电机驱动电路17连接步进电机15；

红外光发射电路111和红外光接收电路113以滴壶211的中心轴对称设于滴壶211的两侧；机械传动装置19与步进电机15机械配合，用于夹紧或放松输液管213。

其中，液滴监控电路用于测量输液速度，具体的，液滴监控电路包括红外光发射电路、红外光接收电路以及比较电路，在实际应用中，将液滴监控电路包括红外光发射电路和红外光接收电路相对设于滴壶的两侧，在有液滴从红外光发射电路和红外光接收电路之间滴下时，红外光接收电路接到的红外光发射电路发射的红外光减弱，液滴监控电路输出一次高电平给控制电路，在没有液滴从红外光发射电路和红外光接收电路之间滴下时，红外光接收电路接到的红外光发射电路发射的红外光最强，液滴监控电路输出一次低电平给控制电路，因此，在液滴连续不断的滴下时，液滴监控电路输出脉冲信号，控制电路根据脉冲信号即可得到输液速度。

在一个具体的实施例中，如图2所示，红外光发射电路包括第一红外光发射二极管D1、第二红外光发射二极管D2、第三红外光发射二极管D3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容CC3以及第一上拉电阻R1；

红外光接收电路包括红外光接收二极管D4、第四电容C4以及第二上拉电阻R2；

比较电路包括可调电阻R4、电压比较器LM385以及第三上拉电阻R3；

第一红外光发射二极管D1的正极、第二红外光发射二极管D2的正极、第三红外光发射二极管D3的正极、第一电容C1的第一端、第二电容C2的第一端和第三电容C3的第一端连接第一上拉电阻R1的第一端；第一红外光发射二极管D1的负极、第二红外光发射二极管D2的负极、第三红外光发射二极管D3的负极、第一电容C1的第二端、第二电容C2的第二端和第三电容C3的第二端接地；第一上拉电阻R1的第二端用于外接电压源；

红外光接收二极管D4的负极、第四电容C4的第一端通过第二上拉电阻R4连接第一上拉电阻R1的第二端；红外光接收二极管D4的正极、第四电容C4的第二端接地；

电压比较器LM385的正输入端连接红外光接收二极管D4的负极，负输入端连接可调电阻R4的动片，输出端通过第三上拉电阻R3连接控制电路；可调电阻R4的定片的第一端连接第一上拉电阻R1的第二端，第二端连接接地。

上述红外光发射电路的具体工作过程为：在通上电压源，例如5V(伏)电压源，第一红外光发射二极管、第二红外光发射二极管和第三红外光发射二极管导通，发射红外光，在滴壶有液滴低下时，档住了第一红外光发射二极管、第二红外光发射二极管、第三红外光发射二极管中任意一个或任意组合发出的红外光，红外光接收二极管处于反向截止状态，红外光接收二极管的负极电压为高电平，并送到电压比较器的正输入端，此时，电压比较器的正输入端的电压大于电压比较器的负输入端的电压，电压比较器的输出端输出高电压。

当滴壶中没有液滴滴下时，红外光接收二极管接受到红外光，红外光接收二极管导通，红外光接收二极管的负极的电压急速下降，该电压传输到电压比较器的输出，此时，电压比较器的正输入端的电压小于电压比较器的负输入端的电压，电压比较器的输出端输出低电压。其中，需要说明的是，电压比较器的负输入端的电压取决于可调电阻，将可调电阻调节到合适的位置，保证电压比较器的负输入端处于合适的电压，从而保证液滴监控电路能够准确地监控液滴。

进一步的，第一红外光发射二极管、第二红外光发射二极管、第三红外光发射二极管导通和红外光接收二极管的布置方式如图3所示，从而防滴壶倾斜引起液滴的偏移，而导致无法检测的情况。

控制电路接收液滴监控电路监控液滴输出的脉冲信号，根据脉冲信号计算出输液速度，例如，可采用一分钟输入多少滴药物来表示。在一个示例中，还包括信号整形电路；信号整形电路连接在红外光接收电路和控制电路之间。在液滴监控电路将脉冲信号传输给控制电路之前先经过信号整形电路处理，保证控制电路接收到的脉冲信号规则完整。当得到的输液速度大于预设输液速度时，控制电路通过步进电机驱动电路驱动步进电机，步进电机带动机械传动装置夹紧输液管。当得到的输液速度小于预设输液速度时，控制电路通过步进电机驱动电路驱动步进电机，步进电机带动机械传动装置放松输液管。在一个具体的实施例中，如图4所示，还包括报警器41；报警器41连接控制电路13。在输液速度不正常时，控制电路控制报警器报警，该报警器安置在患者附近，在患者听到告警后，可立即呼叫医护人员。在一个示例中，报警器为声音报警器或指示灯。在报警被响应后，报警器停止报警。

在又一个具体的实施例中，如图4所示，还包括通信模块43和语音播报器45；通信模块43连接控制电路13，并通信连接语音播报器45。语音播报器安置在医护人员附近，在输液速度不正常时，控制电路通过通信模块控制语音播报器播报语音告警，其中，语音告警可包括患者所在的房号和床位号等，在医护人员听到语音播报后，立即前往患者，查看患者情况。在一个示例中，通信模块可采用315M(兆)的无线模块。通信模块与语音播报器无线通信。在一个示例中，语音播报器为WTR030M01型语音播报器。该播报器可根据个人喜好预先录入所需语音，由控制电路控制其播放语音。

预设输液速度可预先设置在控制电路中，在一个具体的实施例中，如图4所示，还包括按键电路47；按键电路47连接控制电路13。通过按键电路设置预设输液速度。在一个示例中，按键电路采用独立式按键电路，每个按键都需要一个单独的输入/输出接口，且各按键的工作不会影响其他接口的状态，互不干扰，该类型的按键采用端口直接扫描方式，按键电路具有4个功能键包括：设置、加、减，电路。其具体工过程为：按一下设置可以设置输液速度上限，再按下设置输液速度下限，均可以按加减键调整。

步进电机用于带动机械传动装置动作。如图5所示，提供了一种机械传动装置，包括带弹簧的夹子51、丝杆53和螺帽55。在输液速度大于预设输液速度时，步进电机转动带动带弹簧的夹子收缩，夹紧输液管，在输液速度小于预设输液速度时，步进电机转动带动带弹簧的夹子张开，放松输液管。具体的，可通过步进电机驱动电路驱动步进电机正转或反转，从而实现带弹簧的夹子收缩或张开。

本申请输液监护仪的各实施例中，采用液滴监控电路、控制电路、步进电机、步进电机驱动电路以及机械传动装置构建本申请输液监护仪，其中，液滴监控电路包括红外光发射电路、红外光接收电路以及比较电路；红外光发射电路通过红外光接收电路连接比较电路；比较电路连接控制电路；控制电路通过步进电机驱动电路连接步进电机；红外光发射电路和红外光接收电路以滴壶的中心轴对称设于滴壶的两侧；机械传动装置与步进电机机械配合，用于夹紧或放松输液管，从而，本申请输液监护仪的液滴监控电路能够准确地测量输液速度，在输液速度大于合理速度时，控制电路通过步进电机控制机械传动装置夹紧输液管，在输液速度小于合理速度时，控制电路通过步进电机控制机械传动装置放松输液管，实现实时调整输液速度，进而保证患者的输液安全。

本申请提高输液过程的智能化、安全性与可靠性，并提高医护人员工作效率，为患者提供人性化服务。

在一个实施例中，如图6所示，还包括回血监控电路61；回血监控电路61连接控制电路13。

其中，在实际应用过程中，回血监控电路靠近输液管插入患者体内的一端布置。在一个示例中，回血监控电路可采用如图所示的电路。如果发生回血现象，由于血液的透光性比药液弱，血液挡住了红外光，电压比较器的正输入端的电压较低，电压比较器长时输出低电压给控制电路。控制电路在长时间接收到低电压时，判断患者出现回血，控制报警器报警，或者控制语音播报器播报患者出现回血状况。

本申请输液监护仪的各实施例中，采用回血监控电路监控患者在输液过程中是否出现回血状况，若出现回血状况立即报警，以通知医护人员及时处理，保证患者的输液安全。

在一个实施例中，如图7所示，还包括脉搏测量电路71；脉搏测量电路71连接控制电路13。

其中，脉搏测量电路用于测量患者的脉搏。在一个示例中，脉搏测量电路为压力传感器和放大器，压力传感器通过放大器连接控制电路。进一步的，采用US9116型压力传感器。压力传感器将患者的脉搏跳动转换成电信号，经放大器传输给控制器。在一个示例中，放大器采用AD620型放大器，该放大器只需调节一个外接电阻就可实现放大倍数在1～1000的范围变化，而且AD620型放大器具有低温漂、低噪声、低漂溢输入电流，适用于生理信号的检测，而且特别适用于低电源供电、高输入电阻的压力传感器，因此，使得本申请能够精确地测量患者的脉搏。进一步的，放大器输出的信号经比较器整形电路输出给控制电路。

本申请输液监护仪的各实施例中，脉搏是人体重要的生理参数，在输液过程中通过脉搏测量电路实时监控患者的脉搏，实现在输液过程中对患者的身体状况进行监控，进而有利于保证患者在输液过程生命安全。

在一个实施例中，如图8所示，还包括温度测量电路81以及加热装置83；温度测量电路81、加热装置83分别连接控制电路13。

其中，温度测量电路用于测量输液管中药液的温度。在一个示例中，温度测量电路采用闭环控制方式，温度测量电路为数字温度传感器，进一步的，采用DS18B20型温度传感器，在实际应用中，将DS18B20型温度传感器的表面涂抹导热硅脂后，粘附于加热装置外壳的下侧，测量经过加热装置后输液管外壁的温度，从而得到药液的实时温度。

温度测量电路将测量到温度传输给控制电路，控制电路将其与预设温度进行比较，在接收到的温度小于预设温度时，控制电路控制加热装置加热；在接收到的温度大于预设温度时，控制电路控制加热装置停止加热。保证输液管内的药液以适当的温度输入到人体内。需要说明的是，预设温度为人体温度。

在一个示例中，加热装置采用陶瓷PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)热敏电阻制成的PTC加热器。PTC热敏电阻作为发热材料，相比于传统的电热管、电热丝等加热元件，具有无明火、升温迅速、节能恒温、发热量易调节、使用安全、受电源电压波动影响小等优点，使得本申请输液监护仪能够更好地控制输液的温度。

如图所示，PTC加热器由陶瓷PTC热敏电阻和铝导热板两部分组成。铝导热板后端设置一个圆柱形通孔，加热元件陶瓷PTC热敏电阻放置于该圆柱形通孔内，铝导热板前端开设有用于放置输液管的椭圆形槽，该椭圆形槽的形状和尺寸可根据输液管用来设计，在一个示例中，椭圆形槽的尺寸为：长10cm(厘米)、宽0.45cm、深0.8cm。通电后，陶瓷PTC热敏电阻发出热量，通过铝导热板将热量传送给输液管内的药液。

本申请输液监护仪的各实施例中，通过温度测量电路来监控输液管内药液的温度，当药液的温度不符合输液的要求时，控制电路控制加热装置加热或停止加热，从而保证药液的温度，避免药液温度太低造成患者不适，或者温度太高造成药液变质等问题。

避免了在静脉输液时，因药液刚从仓库或药房取来，药液的温度一般都比较低，特别是秋冬季节，温度较低的药液直接输入人体会造成全身发冷等不良的输液反应。温度测量电路可实时测量药液的温度，在保证药性的前提下，适当地给药液加温可以使患者更舒服。

在一个实施例中，如图8所示，还包括显示器85；显示器85连接控制电路13，用于显示输液速度、脉搏和输液温度。

其中，显示器可以显示患者的脉搏信息、输液速度和输液温度。使得患者或医护人员能够更加直观地的观察输液状况。在一个示例中，显示器为液晶显示器或数码管。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种输液监护仪，其特征在于，包括液滴监控电路、控制电路、步进电机、步进电机驱动电路以及机械传动装置；

所述液滴监控电路包括红外光发射电路、红外光接收电路以及比较电路；所述红外光发射电路通过所述红外光接收电路连接所述比较电路；所述比较电路连接所述控制电路；所述控制电路通过所述步进电机驱动电路连接所述步进电机；

所述红外光发射电路和所述红外光接收电路以滴壶的中心轴对称设于所述滴壶的两侧；所述步进电机与所述机械传动装置机械配合，用于夹紧或放松输液管。

2.根据权利要求1所述的输液监护仪，其特征在于，所述红外光发射电路包括第一红外光发射二极管、第二红外光发射二极管、第三红外光发射二极管、第一电容、第二电容、第三电容以及第一上拉电阻；

所述红外光接收电路包括红外光接收二极管、第四电容以及第二上拉电阻；

所述比较电路包括可调电阻、电压比较器以及第三上拉电阻；

所述第一红外光发射二极管的正极、所述第二红外光发射二极管的正极、所述第三红外光发射二极管的正极、所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端和所述第三电容的第一端连接所述第一上拉电阻的第一端；所述第一红外光发射二极管的负极、所述第二红外光发射二极管的负极、所述第三红外光发射二极管的负极、所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端接地；所述第一上拉电阻的第二端用于外接电压源；

所述红外光接收二极管的负极、所述第四电容的第一端通过所述第二上拉电阻连接所述第一上拉电阻的第二端；所述红外光接收二极管的正极、所述第四电容的第二端接地；

所述电压比较器的正输入端连接所述红外光接收二极管的负极，负输入端连接所述可调电阻的动片，输出端通过所述第三上拉电阻连接所述控制电路；所述可调电阻的定片的第一端连接所述第一上拉电阻的第二端，第二端连接接地。

3.根据权利要求2所述的输液监护仪，其特征在于，还包括信号整形电路；

所述信号整形电路连接在所述红外光接收电路和所述控制电路之间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的输液监护仪，其特征在于，还包括脉搏测量电路；

所述脉搏测量电路连接所述控制电路。

5.根据权利要求4所述的输液监护仪，其特征在于，还包括温度测量电路以及加热装置；

所述温度测量电路、所述加热装置分别连接所述控制电路。

6.根据权利要求5所述的输液监护仪，其特征在于，还包括回血监控电路；

所述回血监控电路连接所述控制电路。

7.根据权利要求6所述的输液监护仪，其特征在于，还包括显示器；

所述显示器连接所述控制电路，用于显示输液速度、脉搏和输液温度。

8.根据权利要求7所述的输液监护仪，其特征在于，还包括通信模块和语音播报器；

所述通信模块连接所述控制电路，并通信连接所述语音播报器。

9.根据权利要求8所述的输液监护仪，其特征在于，还包括报警器；

所述报警器连接所述控制电路。

10.根据权利要求9所述的输液监护仪，其特征在于，还包括按键电路；

所述按键电路连接所述控制电路。