CN213724117U - 智能输液监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能输液监测系统，属于医疗设备，其被设计为包括挂钩、斗夹和控制器；挂钩用于悬挂药液容器，其包括一基本水平的接触面和与该接触面刚性连接的力传感器，接触面用于承受药液容器重力，力传感器设置于该接触面的垂直方向上；斗夹用于可拆卸的安装于滴斗上，斗夹包括相对设置的一光发射器和一光接收器；斗夹安装于滴斗上时，滴斗中药液滴落路径从光发射器与光接收器之间穿过；控制器包括与力传感器连接的余量采集模块、与光接收器连接的速度采集模块、信息输出模块和处理模块。本实用新型智能输液监测系统在对现有静脉滴注设备特别是作为耗材的输液器和药液容器不进行改进的情况下，实现不改变广泛输液方式的输液监测。

Description

智能输液监测系统

技术领域

本实用新型属于医疗设备技术领域，具体设计一种兼容现有静脉滴注设备的输液监控系统。

背景技术

在医疗过程的静脉滴注环节，即输液环节，使用PVC输液管将大量液体药物通过静脉持续进入体内的医疗手段。输液通过滚轮式调速器调整滴速，持续稳定地将大于等于100mL剂量的医用药液注入静脉，用来调整人体体液成分、补充营养物质、提供钾纳等微量元素。医用输液容瓶的容量标准有100mL、250mL、500mL 三种，而输液所用时长上，从几十分钟到一两个小时不等，而且根据患者的病情轻重、年龄高低、体质强弱的不同，输液的速度也不尽相同。医院病患众多且病情复杂、种类繁多，医护人员因其工作性质，不可避免的有很大的工作量，而让医护人员一直执行在病患附近进行输液换液这种简易操作的值守任务，当病患较多的时候，医护人员难以及时处理，为了应对这种情况，就需要有代替医护人员的输液监控提示装置。

现有技术中，医院里并无专用输液报警器，由患者或家属持续观察输液状况，在输液即将结束时通过病患的呼救总线通知护士站。患者在一个人输液时，由于有可能发生忽视或者打盹的情况，恰在此时如果医护人员因为疏忽，或者繁忙一时间顾及不到的时候，会有可能出现安全问题，甚至造成严重的医疗事故。因此，设计一个可以自动监控，智能判断输液状态并报警的自动化无线化小型化的输液检测器就显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种智能输液监测系统，在兼容目前利用液体自重注射的静脉滴注设备的条件下，特别是兼容药物容器和输液器的条件下，实现一套较为智能化的输液监测系统。

本实用新型多个方面提供的技术方案是，一种智能输液监测系统，包括其被设计为包括：

挂钩，所述挂钩用于悬挂药液容器，其包括一基本水平的接触面和与该接触面刚性连接的力传感器，所述接触面用于承受药液容器重力，所述力传感器设置于该接触面的垂直方向上；

斗夹，所述斗夹用于可拆卸的安装于滴斗上，所述斗夹包括相对设置的一光发射器和一光接收器；所述斗夹安装于滴斗上时，所述滴斗中药液滴落路径从所述光发射器与所述光接收器之间穿过；

以及，

控制器，所述控制器包括与所述力传感器连接的余量采集模块、与所述光接收器连接的速度采集模块、信息输出模块和处理模块；所述余量采集模块、速度采集模块和信息输出模块通过总线与处理模块连接。

在进一步的改进实施例中，所述信息输出模块包括显示模块、报警模块和/ 或通信模块。

上述技术方案一个方面的改进在于：包括可拆卸安装于药液容器上的容器挂装部，所述挂钩一体的设计于所述容器挂装部上。进一步的，包括柔索，所述斗夹通过所述柔索与所述容器挂装部连接。

上述技术方案另一个方面的改进在于：包括吊装架，所述挂钩一体的设计于所述吊装架上。进一步的，包括柔索，所述斗夹通过所述柔索与所述吊装架连接。

一些实施例中，优选的，所述力传感器包括位移式力传感器、应变式力传感器、压电式力传感器、谐振式力传感器或电磁式力传感器。

一些实施例中，优选的，所述光接收器中接收光线的光电器件包括光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管或者光电池。

一些实施例中，优选的，所述光发射器和所述光接收器组成红外对管。

一些实施例中，优选的，还包括与控制器连接的远程服务器。

本实用新型提供技术方案带来的有益效果包括但不限于：智能输液监测系统在对现有静脉滴注设备特别是作为耗材的输液器和药液容器不进行改进的情况下，实现不改变广泛输液方式的输液监测。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中智能输液监测系统的系统框图；

图2为本实用新型一个实施例中智能输液监测系统的结构示意图；

图3为图2中挂钩的结构示意图；

图4为图2中斗夹的结构示意图；

图5为本实用新型一个实施例中另一种挂钩的结构示意图；

图6为本实用新型一个实施例中另一种斗夹的结构示意图；

图7为本实用新型另一个实施例中智能输液监测系统的结构示意图；

图8为本实用新型一个实施例中容器挂装部的结构示意图；

附图中分别包括，药液容器100、滴斗101、输液管102、容器挂装部103、吊装架104、

挂钩10、接触面11、力传感器12、斗夹20、光发射器21、光接收器22、柔索23、

控制器30、余量采集模块31、速度采集模块32、信息输出模块33、处理模块34、显示模块35。

具体实施方式

首先应当说明的是，现有技术利用液体自重注射的静脉滴注设备包括吊装架、容器挂装部、药液容器和输液器，其中，容器挂装部一体的或者可拆卸的设置于药液容器上，药液容器通过容器挂装部挂装在吊装架的吊钩上，吊装架可以是落地架、墙架或者顶装吊架。药液容器通过输液器与静脉连通，药液容器的药物依靠其重力与静脉血压的压差滴注于静脉内。现有技术中，有使用非重力原理的蠕动泵式单立输液器实现的自动输液器，但其功能单一、价格昂贵、结构复杂、故障率高，为避免输入气体只能使用真空灌装的药液容器，需要使用完全不同的药液容器和输液器，并且，基于其原理的，只能液管堵塞警告和输液完成提示等功能，在集中式监测操控单位容积的输液量多显不足，由于其使用条件高，只有少许市县级以上或二甲级以上大型医院采用，社区医院或是民间一些小型医疗机构尚不具备这样的配备条件，因此不能满足经济发展差异下的一些特殊需求。

现有技术的输液器由插入静脉的输液针、插入药液容器的容器针以及连通输液针和容器针的输液管组成，输液管上为满足容器气压平衡、临时加药、排气、流量调节、杂质过滤等功能要求在容器针和输液针之间依次设有排气歧管、加药三通滴管、滴斗、流量调节器、药液过滤器等功能部件。

本实用新型的技术构思在于，对现有的重力式静脉滴注设备中的非耗材部件进行适于IoT的改进，以实现对输液过程的监测，在此基础上，本领域技术人员可以进一步的实现对输液过程的干预性控制。下面结合附图和多个实施例，进一步说明本实用新型的技术方案，以便本领域技术人员的实施和在此基础上的改进。

在第一实施例中，如图1至4所示，提供了一种智能输液监测系统，其外型被设计为一种内置电池的独立使用的智能输液钩，是一种容器挂装部，智能输液钩的一端为环形的容器挂装部103，另一端为挂钩10，两端之间设有力传感器 12，智能输液钩在力传感器12靠近其容器挂装部103一侧内置控制器，智能输液钩本体通过柔索23连接有斗夹20，控制器通过柔索23内导线线束与斗夹20 上的光发射器21和光接收器22电连接。这种智能输液钩不对现有的静脉滴注设备进行任何改变，完全兼容目前输液设备。

具体的，图2提供了本实施例一种使用场景。应当说明的是，其中药液容器 100为容纳预制药液的软质药袋，随着药液流出，软质药袋被外部气压压扁，以平衡内外压力，不影响输液过程。由于软质药袋一般实质为药量确定药液的外包装，一些品类药液的软质药袋本身一体的设有容器挂装部103可以直接挂装在吊装架的吊钩上。在使用本实施例应对软质药袋的输液场景时，本实施例的智能输液钩，使用时其挂钩10一端连接药液容器一侧，其容器挂装部103一端挂在吊装架的吊钩上，并且将斗夹20夹装于输液管102的滴斗101上。

本实施例的控制器包括余量采集模块31、速度采集模块32、信息输出模块 33和处理模块34，具体的，信息输出模块33为连接处理模块34的输出声光报警信号的报警模块。本实施例在输液过程的工作原理是：挂钩10内部的最低点附近区域有一个悬挂药液容器100时与药液容器100的挂装部103接触的接触面11，接触面11是基本水平的并且表面粗糙，使得的药液容器100产生重力基本与该接触面11垂直且不易往复滑动；挂钩10整体为刚体，悬挂时力传感器12 基本在接触面11的垂直方向的正上方，用于采集药液容器100产生的重力；余量采集模块31与力传感器12连接，将力传感器12提供的与药液容器100重力变化有关的电信号调制或者处理为药液容器内药液余量；滴斗101基本为空心圆柱，夹装在的滴斗101上的斗夹20的两个夹壁上分别为光发射器21和光接收器 22，光发射器21向光接收器22方向发出光线，光线通过滴斗101轴线的药液滴落路径，并由光接收器22接收；当药液垂直滴落时，光接收器22接收到的光线由于液滴经过光路时的折射和反射，会发生变化，当药液垂直滴落后，光接收器 22接收到的光线又回复之前的状态，以此的，光接收器22输出脉冲的电信号；速度采集模块32对脉冲进行周期计数，以输出代表一个周期的流量大小的电信号；处理模块34根据内部预设的减重阈值，判断药液容器内药液余量是否小于该阈值，如对于250ml的药液，设置阈值为200ml重量，当药液容器减重超过该阈值时，通过信息输出模块33输出声光报警，或者，滴斗101中流量为小于一个阈值并保持一段时间时，通过信息输出模块33输出声光报警，本领域技术人员可以通过公知常识的硬件和软件设计，实现更为复杂的其他报警信息输出策略。

可以理解的是，余量采集模块、速度采集模块和信息输出模块通过总线与处理模块连接即可实现上述功能，本实施例中控制器各模块的电路连接关系并不局限于有线连接，本领域现有技术中也可以实现各模块之间的无线连接，借于此的，控制器的各模块也设置于智能输液钩外部，也可以是分布式的，光接收器、力传感器与控制器的连接也可以是无线的，甚至是无源的NFC传感器，这些不同形式的模块分布也可以视为本实用新型的实施例。

本实用新型的智能输液监测系统中，限定力传感器设置于该接触面的垂直方向上，指在吊挂药液容器的使用状态时，接触面11、药液容器100的重心和力传感器12在垂直方向上基本为一条直线，避免由于不同轴造成的分力力矩如杠杆力，影响晃动带来的精度误差，在第二实施例的智能输液钩中，如图5所示，与第一实施例不同的，力传感器12采用集成于挂钩10下部内的应变片，即接触面11垂直的下方，挂钩10下部为刚体，接触面11被按压后，力传感器12变形产生电信号，即尽可能的只令力传感器12产生垂直方向的弹性形变。

本实用新型的智能输液监测系统中，限定光发射器和光接收器相对设置，指光路的相对，即至少在一种工况下光接收器22可以接收到光发射器21的光线用以判断是否有液滴经过。在第三实施例的智能输液钩中，如图6所示，与第一实施例不同的，光发射器21和光接收器22之间存在一定角度，光发射器21和光接收器22的最短连线并不经过滴斗101中心位置，但光发射器21和光接收器 22被设计为均朝向滴斗101中心位置，在无液滴滴落时，光接收器22不能接收到光发射器21的光线，但是有液滴滴落时，由于反射或部分折射的，或者是存在散射面改变总的光通的，光接收器22接收到光发射器21的光线，以此的，实现对液滴的计数。在另一些实施例中，当力传感器、光接收器和光发射器集成于光纤传感器时，可以实现低功耗更灵活的测量。在另一些实施例中，速度采集模块也可以配置为采用读取两次液滴的间隔时间换算输液速度。

在第四实施例中，如图7所示，智能输液监测系统的外型被设计为一种落地的吊装架，吊装架104的支柱顶部有个挂钩10，支柱中部设有具备显示模块35 的控制器30，每个挂钩10与通过软索23挂在其一侧的斗夹20为一组，测量通过现有的容器挂装部103挂装的药液容器100的输液进度。药液容器100为盐/ 糖溶液的包装瓶，药物在配药室现场配置。显示模块35可以同时显示两组的输液进度。

在第五实施例中，如图8所示，智能输液监测系统的外型被设计为一种可拆卸安装玻璃瓶的药液容器100的容器挂装部103，可以代替图7中容器挂装部 103的安装方式，使用普通落地的吊装架实施。

在第六实施例中，智能输液监测系统的信息输出模块为通信模块。控制器通过通信模块与云服务器连接。在一些其他具备显示模块的实施例中，通信模块可以采用ESP8266等支持MQTT协议的单片机，例如，以“(Topic)”为主题，以“(Message)”为发送到服务器的数据形式。通信模块在有消息发送至通信单片机时，执行回调函数，将信息以“(Topic)”|“(Message)”的格式通过串口发送给主控单片机，以较少处理模块的编解码通讯帧和驱动显示模块的计算负荷。

可以理解的是，上述各实施例中力传感器是一种应变式力传感器，该类传感器中其弹性构件和应变片共同构成传感器，应变片牢固粘贴在构件表面上。弹性构件受力时产生形变，使应变片电阻值变化，发生应变时，应变片几何形状和电阻率发生改变，导致电阻值变化，通过电阻测量获得力的信号，应变片可由金属箔制成，也可由半导体材料制成。在另一些实施例中，本实用新型技术方案中力传感器可以基于不同的原理实现，可采用多种不同的原理和工艺，针对不同的需要设计安装力传感器。这些力传感器主要有：位移式力传感器，被测力使其弹性体，如弹簧、梁、波纹管、膜片等，产生相应的位移，通过位移的测量获得力的信号；压电式力传感器，其利用压电晶体的压电效应测力。通过压电晶体把力直接转换为置于晶体两面电极上的电位差；谐振式力传感器，力引起机械谐振系统固有频率变化，通过频率测量获取力的相关信息，特殊的，光纤式力传感器，利用力造成的光纤弹性形变，测量光纤传输光波的参数改变，也可以视为一种谐振式力传感器；电磁式力传感器，其通过电磁力与待测力的平衡，由平衡时相关电磁参数获得力的信息。上述各类力传感器均为现有技术，本领域技术人员可以根据本公开上述对挂钩进行适配这些互相等同的力传感器的结构改变设计，这些改变的技术方案视为本实用新型的一个方面的改进的实施例。

可以理解的是，上述各实施例中光接收器中接收光线的光电器件包括光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管或者光电池，上述各类光电器件均为现有技术，本领域技术人员可以根据本公开对上述斗夹进行适配这些互相等同的光电器件的结构改变设计，这些改变的技术方案视为本实用新型的一个方面的改进的实施例。特别的，本实用新型所述光发射器，并不限制频段和发光形式，任何可以被药液液滴滴落动作在其电磁波传播路径上造成电磁波传输改变的频段和类型，只要这种传输改变是可以由光接收器识别的，也被视为本使用新型的等同实施。

Claims (10)

1.一种智能输液监测系统，其被设计为包括：

挂钩，所述挂钩用于悬挂药液容器，其包括一基本水平的接触面和与该接触面刚性连接的力传感器，所述接触面用于承受药液容器重力，所述力传感器设置于该接触面的垂直方向上；

斗夹，所述斗夹用于可拆卸的安装于滴斗上，所述斗夹包括相对设置的一光发射器和一光接收器；所述斗夹安装于滴斗上时，所述滴斗中药液滴落路径从所述光发射器与所述光接收器之间穿过；

以及，

控制器，所述控制器包括与所述力传感器连接的余量采集模块、与所述光接收器连接的速度采集模块、信息输出模块和处理模块；所述余量采集模块、速度采集模块和信息输出模块通过总线与处理模块连接。

2.根据权利要求1所述的智能输液监测系统，其特征在于：所述信息输出模块包括显示模块、报警模块和/或通信模块。

3.根据权利要求1所述的智能输液监测系统，其特征在于：包括可拆卸安装于药液容器上的容器挂装部，所述挂钩一体的设计于所述容器挂装部上。

4.根据权利要求3所述的智能输液监测系统，其特征在于：包括柔索，所述斗夹通过所述柔索与所述容器挂装部连接。

5.根据权利要求1所述的智能输液监测系统，其特征在于：包括吊装架，所述挂钩一体的设计于所述吊装架上。

6.根据权利要求5所述的智能输液监测系统，其特征在于：包括柔索，所述斗夹通过所述柔索与所述吊装架连接。

7.根据权利要求1所述的智能输液监测系统，其特征在于：所述力传感器包括位移式力传感器、应变式力传感器、压电式力传感器、谐振式力传感器或电磁式力传感器。

8.根据权利要求1所述的智能输液监测系统，其特征在于：所述光接收器中接收光线的光电器件包括光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管或者光电池。

9.根据权利要求1所述的智能输液监测系统，其特征在于：所述光发射器和所述光接收器组成红外对管。

10.根据权利要求1所述的智能输液监测系统，其特征在于：包括与控制器连接的远程服务器。

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