CN211050506U - 一种医疗静脉输液监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种医疗静脉输液监控装置，属于医疗器械的技术领域。本实用新型的医疗静脉输液监控装置，包括了电源、检测模块、总控模块、通信模块、输液控制模块、交互模块、告警模块以及远程平台。检测模块用于检测输液的情况、总控模块用于对整个装置进行管理控制、通信模块用于收发信号、输液控制模块用于开启关闭输液过程、告警模块用于提示输液异常情况、交互模块用于沟通本地输液的患者与远程的医护人员、远程平台用于医护人员监视输液过程。本实用新型的医疗静脉输液监控装置，无需改造现有输液器械，还能够精确检测并且实时远程反馈输液情况，及时通过远程控制输液过程。

Description

一种医疗静脉输液监控装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械的技术领域，尤其是一种对输液点滴过程进行监测控制的辅助监控设备。

背景技术

当前在医疗机构中，静脉输液的过程依旧在使用人工手动操作滴液管调节器的方式，这样的操作方式容易给病患及其看护人员带来不便，也无法快速让患者和护士了解到实时的输液情况，同时也增加了医护人员的工作强度造成医护人员疲劳还可能带来后续操作难的问题。在输液过程中，由于监护不及时造成患者血液倒流的情况时有发生，这给患者带来一定的危害，假如血液回流时间过长则会造成血液凝固，严重时堵塞针管，给患者带来安全风险。所以，为实时监控输液情况，当前很多厂商都为输液过程设计了监控设备，以达到反馈输液情况给医护人员的目的。

现有的输液监控设备中，常使用各类传感器来采集输液过程的液面高度和点滴速率，用电机和电机外接的机械结构来控制输液的流量和开关，然后根据电子电路硬件中，其控制电路及其外围电路所设定的触发条件信号来识别输液过程是否存在异常。如利用流量阀门或者红外传感器等采集输液管经过的流量和流速，然后外围电路在满足触发条件的时候向控制电路发出信号，由控制电路根据对应信号来发出相应的信号，进而驱动电机及其他告警设备进行工作。

但是，现有的输液监控设备具有以下的缺点：

1.为配合流量传感器或者电机的工作，往往需要专门对输液管进行改造或者在输液管与输液瓶之间插入流量传感器和电机，这既提高了实际的使用成本，引入流量传感器和电机也存在着输液管道不密封和药品污染的风险；

2.使用传感器虽然能采集到输液过程的相关数据，但是一旦遇到电路功能异常却没有告警的情况，医护人员就不能了解到设备工作异常的风险；

3.整个输液过程中，医护人员为防止意外情况，实际上依然需要驻守在患者周围，不能进行远程控制和交流，加大了人力成本，也使得患者的亲属和监护人不能参与到护理过程来保障患者与医护人员沟通的及时性。

实用新型内容

为解决上述背景技术中存在的一种或者多种技术问题，本实用新型提出一种可用于实时监控输液过程的医疗静脉输液监控装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种医疗静脉输液监控装置，包括电源、总控模块、通信模块、输液控制模块和检测模块；电源分别与总控模块、通信模块、输液控制模块和检测模块电性连接；总控模块分别与通信模块、输液控制模块和检测模块电性连接；检测模块包括电容传感器，电容传感器与总控模块电性连接；电容传感器将输液管道中的流体设为电容介质，电容传感器中电容的电极均设于输液管的同一侧。

进一步的，电容传感器以三块金属片作为电极；三块金属片中有两块金属片设于左侧，一块金属片设于右侧；设于左侧的两块金属片中一块设于上半部分，另一块设于下半部分；设于上半部分的金属片与总控模块电性连接，设于下半部分和右侧的金属片则共同接地；输液管道紧贴在左侧两块金属片的上方。

进一步的，总控模块包括按键电路、总控驱动芯片；按键电路与总控驱动芯片的输入/输出口电性连接；总控驱动芯片的输入/输出口分别与检测模块、通信模块、输液控制模块电性连接。

进一步的，通信模块包括wifi芯片及其外围电路，wifi芯片与总控模块总控驱动芯片的输入/输出口电性连接。

进一步的，输液控制模块包括扭矩马达、马达驱动芯片、传动杆、关闭栓和软胶垫；输液管道设于关闭栓与软胶垫中间的位置；关闭栓与传动杆的一端连接，传动杆的另一端连接扭矩马达的机轴；扭矩马达的电极与马达驱动芯片电性连接，马达驱动芯片与总控模块总控驱动芯片的输入/输出口电性连接。

进一步的，医疗静脉输液监控装置还包括音视频交互模块；音视频交互模块分别与电源、通信模块电性连接；音视频交互模块包括摄像头、声音采集播放设备和显示设备；摄像头、声音采集播放设备和显示设备分别与通信模块电性连接。

进一步的，医疗静脉输液监控装置还包括告警模块，告警模块包括发光二极管电路和蜂鸣器电路；发光二极管电路和蜂鸣器电路分别与总控模块的总控驱动芯片电性连接。

进一步的，医疗静脉输液监控装置还包括管理模块；管理模块为计算机设备，管理模块与通信模块相互进行通信。

进一步的，电源包括交直流转换器和备用电池；交直流转换器、备用电池分别对总控模块、检测模块、输液控制模块、音视频交互模块、告警模块、通信模块进行供电。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

1.本实用新型的医疗静脉输液监控装置，采用电容传感器的检测方式与扭矩马达结合关闭栓的控制方式，可以实现直接将部件安装到输液管外围的效果，使得输液管不需要进行改造，使用起来简便高效；

2.本实用新型的医疗静脉输液监控装置，使得医护人员可以在通过交互模块了解到患者的输液情况，也为患者与医护人员的交流提供便利，医护人员还可以通过交互模块的视频来同时监视多个患者的输液情况，降低了人力消耗；

3.交互模块摄像头结合管理模块的方式，为医护人员进一步确认现场输液的实际情况提供便利，避免因装置告警失效引起的不能及时发现输液异常风险的问题，降低了患者和医护人员在输液时需要经常查看输液进展和异常状况的精神负担；

4.三电极的电容传感器，等效为一个固定电容量的电容和一个可变电容，实现了用一个传感器就能够监控液体断续变化的功能，使得装置在保证功能完整的前提下，整体结构更加简单成本降低的效果。

附图说明

图1为本实用新型的医疗静脉输液监控装置的系统结构框图；

图2为本实用新型的输液控制模块关闭输液管的机械结构的示意图；

图3为本实用新型电容传感器的结构示意图；

图4为本实用新型电容传感器的等效电路图；

在图1-4中：输液管1、软胶垫2、关闭栓3、传动杆4、扭矩马达5、电极6、输液管道7、外壳8。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。为更好说明实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设计”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

结合图1至图4所示，本实施方式的医疗静脉输液监控装置，使用了交直流转换器和备用电池两种电源分别向装置内的每个模块进行供电。交直流转换器在正常情况下对装置内的每个模块进行供电，备用电池在交直流转换器失效时对装置内的每个模块进行供电。

本实施方式中具体的部件还包括有总控模块、检测模块、Wifi通信模块、音视频交互模块、告警模块、输液电机控制模块、管理模块。

其中，总控模块由按键电路、总控驱动芯片组成的电路，按键电路与总控驱动芯片的I/O引脚连接，按键的数目和分布根据需求，可以依照现有的常规电子硬件设计方法进行元器件连线布局。总控驱动芯片为根据工作过程设计好相应逻辑电路的芯片。告警模块包括二极管电路和蜂鸣器电路，两者均分别与总控驱动芯片的I/O引脚连接，相应的配套电路结构采用现有的电路结构设计。管理模块由一台或者多台位于远程地点的管理PC组成，能够与Wifi通信模块进行基于tcp协议的互联网无线通信。Wifi通信模块由Wifi芯片ESP8266及其外围电路组成，Wifi芯片与总控驱动芯片的I/O引脚连接，使用Wifi芯片ESP8266及其外围电路的电路结构亦使用现有的设计布局。音视频交互模块包括了摄像头、话筒/听筒、显示屏，摄像头、话筒/听筒、显示屏各自与Wifi芯片数据引脚连接进行信号的接收和发送。

输液电机控制模块包括了驱动芯片及其外围电路、软胶垫2、关闭栓3、传动杆4、扭矩马达5。驱动芯片型号为L9110S，其输出端的引脚与扭矩马达5的电极相连接。扭矩马达5的机轴连接传动杆4，传动杆4连接关闭栓3。输液管1设置在关闭栓3与软胶垫2的中间位置。当扭矩马达5透过传动杆4带动关闭栓3靠近或者远离软件垫2时，即可实现对输液管1的压紧或者松开操作，从而实现控制输液过程的功能。

检测模块为电容传感器，与总控驱动芯片的I/O引脚连接。电容传感器具有三个电极6，其中一个电极位于左上方、一个位于左下方、一个占据右侧的全部空间。位于左下方的电机与占据右侧的全部空间电机共同接地，位于左上方的电极与总控驱动芯片的I/O引脚连接，从等效电路看则形成一个电容与一个可变电容的并联结构。输液管道7紧贴在左侧两个电机上，由此输液管道7内的液体就成为了电容的介质。外壳8对输液管道7和电容进行保护。当输液管道7内的液体流量发生变化时，相当于引起电容的介电常数变化从而电容进行充放电，相应信号则被总控驱动芯片所接收到。

在本实施方式中，当用于检测的电容传感器识别到输液管道7内的液面或者点滴速度发生异常时，即可将信号传递给总控驱动芯片，由总控驱动芯片内置的总空程序进行判断。根据不同的情况，输出不同的指令给到告警模块进行告警，并控制扭矩马达5做对应的动作，然后通过WIFI通信将情况上报给管理PC。医护人员在远程即可通过交互模块的摄像头对输液情况进行监控。在输液过程中，交互模块通过Wifi通信模块还可以实现患者与管理PC进行实时通信，患者可以以此向医护人员报告自身的症状，帮助医护人员进一步判断输液过程对患者的影响。

相比现有的输液监控设备，本实施方式的医疗静脉输液监控装置，采用电容传感器的检测方式与扭矩马达结合关闭栓的控制方式，可以实现直接将部件安装到输液管外围的效果，使得输液管不需要进行改造，使用起来简便高效成本低。医护人员可以在通过交互模块了解到患者的输液情况，也为患者与医护人员的交流提供便利，医护人员还可以通过交互模块的视频来同时监视多个患者的输液情况，降低了人力消耗。交互模块摄像头结合管理模块的方式，为医护人员进一步确认现场输液的实际情况提供便利，避免因装置告警失效引起的不能及时发现输液异常风险的问题，降低了患者和医护人员在输液时需要经常查看输液进展和异常状况的精神负担。三电极的电容传感器，等效为一个固定电容量的电容和一个可变电容，实现了用一个传感器就能够监控液体断续变化的功能，使得装置在保证功能完整的前提下，整体结构更加简单成本降低的效果。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种医疗静脉输液监控装置，包括电源、总控模块、通信模块、输液控制模块和检测模块；所述电源分别与总控模块、通信模块、输液控制模块和检测模块电性连接；所述总控模块分别与通信模块、输液控制模块和检测模块电性连接；其特征在于：所述检测模块包括电容传感器，电容传感器与总控模块电性连接；所述电容传感器将输液管道中的流体设为电容介质，电容传感器中电容的电极均设于输液管的同一侧。

2.根据权利要求1中所述医疗静脉输液监控装置，其特征在于：所述电容传感器以三块金属片作为电极；所述电极中有两块金属片设于左侧，一块金属片设于右侧；设于左侧的两块金属片中一块设于上半部分，另一块设于下半部分；设于上半部分的金属片与总控模块电性连接，设于下半部分和右侧的金属片则共同接地；输液管道紧贴在左侧两块金属片的上方。

3.根据权利要求2中所述医疗静脉输液监控装置，其特征在于：所述总控模块包括按键电路、总控驱动芯片；所述按键电路与总控驱动芯片的输入/输出口电性连接；所述总控驱动芯片的输入/输出口分别与检测模块、通信模块、输液控制模块电性连接。

4.根据权利要求3中所述医疗静脉输液监控装置，其特征在于：所述通信模块包括wifi芯片及其外围电路，wifi芯片与总控模块总控驱动芯片的输入/输出口电性连接。

5.根据权利要求4中所述医疗静脉输液监控装置，其特征在于：所述输液控制模块包括扭矩马达、马达驱动芯片、传动杆、关闭栓和软胶垫；输液管道设于关闭栓与软胶垫中间的位置；所述关闭栓与所述传动杆的一端连接，传动杆的另一端连接所述扭矩马达的机轴；扭矩马达的电极与所述马达驱动芯片电性连接，马达驱动芯片与总控模块总控驱动芯片的输入/输出口电性连接。

6.根据权利要求5中所述医疗静脉输液监控装置，其特征在于：还包括音视频交互模块；所述音视频交互模块分别与电源、通信模块电性连接；所述音视频交互模块包括摄像头、声音采集播放设备和显示设备；所述摄像头、声音采集播放设备和显示设备分别与通信模块电性连接。

7.根据权利要求6中所述医疗静脉输液监控装置，其特征在于：还包括告警模块，所述告警模块包括发光二极管电路和蜂鸣器电路；所述发光二极管电路和蜂鸣器电路分别与总控模块的总控驱动芯片电性连接。

8.根据权利要求7中所述医疗静脉输液监控装置，其特征在于：还包括管理模块；所述管理模块为计算机设备，管理模块与通信模块相互进行通信。

9.根据权利要求1-8中任一项所述医疗静脉输液监控装置，其特征在于：所述电源包括交直流转换器和备用电池；所述交直流转换器、备用电池分别对总控模块、检测模块、输液控制模块、音视频交互模块、告警模块、通信模块进行供电。

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