CN215690015U - 一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，属于物联网技术领域。本实用新型的装置包括鼻饲模块、信号采集模块、控制模块及辅助模块，控制模块与信号采集模块及辅助模块之间采用蓝牙技术进行无线通信。根据本实用新型的装置能精准控制与记录通过胃管的输入量，该装置能够通过五线四相步进的驱动电机控制蠕动泵的管内流体的流速，经过控制模块的流量及流速控制单元的源程序内的函数计算检测流量，来科学控制病人每次进食的鼻饲液的固定量；并且本实用新型的装置能够实现自动控制，无线通信，并减少鼻饲护理的人员需求；并且鼻饲过程的各种数据通过单片机数码管或移动端APP直接显示，使得鼻饲过程更加直观可靠，降低护理难度。

Description

一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，属于物联网技术领域。

背景技术

鼻饲法主要针对不能自主进食者，通过胃管供给营养丰富的流质饮食，以保证人体能摄入足够的蛋白质与热量。因疾病、事故等原因导致不能正常用口腔进食的患者需要借助于鼻饲辅助进食器来输入人体所需的营养物质；并且由于人口老龄化，也增加了鼻饲辅助进食器的需求量。

传统的手工鼻饲方法是人工将胃管经鼻腔置入食道中，并采用注射器连接胃管接头，手动往患者胃中打入鼻饲液，帮助不能自主吞咽的患者提供水和食物；并且，很多需要鼻饲的患者会选择家庭护理，但没有专业训练的护理者手工操作使鼻饲输注的流量具有不可控性，并且鼻饲输注的速度过快与量过大易引起恶心、呕吐；进一步，鼻饲液温度过高或过低也会引起身体不适，温度在38～40℃为宜，人工鼻饲护理很难确保温度精确，且鼻饲过程中温度也会发生变化，容易刺激病人本就脆弱的肠胃，存在很大的安全隐患。因此，需要安全可靠的新型鼻饲法。

专利CN112156019A公开了一种智能鼻饲进食装置及控制方法，对进食管道中的流速进行了监测及控制，但其鼻饲装置中没有涉及关于鼻饲液温度的控制。专利CN208974673U公开了一种无线智能鼻饲装置，对鼻饲液的温度进行检测和控制，但其中缺少对鼻饲液流量和流速的控制模块，以及对于鼻饲液容量的控制和鼻饲注入过程中的异常警报模块。

实用新型内容

针对现有技术的上述问题，本实用新型提供一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，该装置采用上位机控制系统与鼻饲模块相结合，并采用传感器及蓝牙通讯技术进行鼻饲液温度、容量、流量、流速及鼻饲工作状态的全面控制，并采用温度控制单元、报警单元及移动端APP等辅助模块，对进行鼻饲输注的患者的鼻饲过程进行智能监控，保证患者鼻饲输注过程的安全可控。

本实用新型的一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置包括：鼻饲模块、信号采集模块、控制模块(上位机控制系统)及辅助模块，其中，控制模块与信号采集模块及辅助模块之间采用蓝牙技术进行无线通信。

具体而言，本实用新型的新型智能鼻饲装置所采用的技术方案如下所述。

本实用新型提供一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，包括：鼻饲模块，信号采集模块，控制模块及辅助模块，其中：

鼻饲模块包括：鼻饲管、鼻饲液容器、蠕动泵及驱动电机，蠕动泵与鼻饲液容器通过鼻饲管连接，鼻饲管一端通过鼻腔置入患者的胃部，一端插入鼻饲液容器内，由蠕动泵旋转带动鼻饲液进入胃内；并且蠕动泵与驱动电机连接，并用于驱动蠕动泵进行鼻饲液的输注，蠕动泵旋转时由驱动电机转动，带动内部转轮产生动力，将鼻饲液从鼻饲液容器内吸入鼻饲管，并送入患者胃部，完成鼻饲过程。

信号采集模块包括：温度传感器、容量传感器及微控制器(单片机)，温度传感器被置于鼻饲液容器中，用于检测鼻饲液的温度，容量传感器也被置于鼻饲液容器中，用于检测鼻饲液的容量，微控制器与温度传感器及容量传感器相连接，并将温度传感器及容量传感器采集的信号传输至微控制器中；微控制器与控制模块采用蓝牙技术进行无线通讯，将采集到的温度和容量数据传输至控制模块。

控制模块包括：温度控制单元、容量控制单元、流量及流速控制单元；控制模块与微控制器采用蓝牙技术进行无线通信，微控制器将采集到的温度及容量数据分别传输至控制模块中的温度控制单元及容量控制单元，并根据接收到的数据及病人进行鼻饲液输注时所需的温度及鼻饲液总量及时调整鼻饲液的温度及容量，若鼻饲液温度不在38～40℃的范围内则对鼻饲液进行温度调整，进行升温或降温直至鼻饲液温度达到上述范围，根据装置中鼻饲液容器的容量，可以由容量控制单元的源程序的函数确定鼻饲液容量的数值，若容量少于一次鼻饲量(200ml)则不进行鼻饲；进一步，控制模块中的流量及流速控制单元能够与鼻饲模块的驱动电机相连接，步进电机对于相位变化的控制十分精确，通过步进电机相位变化，流量及流速控制单元设定了两个不同的速度挡位，控制鼻饲液的流速及流量。流量及流速控制单元设定的已知流速，经过程序内的函数的控制，能够用于实时控制鼻饲模块输注鼻饲液的流量。

辅助模块包括：移动端APP，移动端APP通过蓝牙与控制模块进行无线通讯，并且能够包括主功能单元及患者信息单元，移动端APP能够发送蓝牙信号请求控制模块中鼻饲液的温度，容量、鼻饲液的流速、流量等相关数据，并且主功能单元用于显示由控制模块返回的鼻饲液温度、余量，并且根据患者所需输注的鼻饲液总量及患者适宜鼻饲的流量和流速而设定鼻饲的时间；并且移动端APP还能够发送蓝牙信号控制外部设备，以开启及关闭鼻饲模块，并检查鼻饲管位置是否正确；患者信息单元能够录入患者的基本信息，并显示鼻饲过程中的鼻饲液温度及鼻饲液余量、鼻饲工作状态、鼻饲剩余时间等。

在一种实施方式中，温度控制单元包括加热器和搅拌器，加热器采用贴于鼻饲液容器侧壁的加热片，搅拌器被置于鼻饲液容器的底部，并且与控制模块电连接，用于在鼻饲液温度达不到患者所需的鼻饲液温度时，对鼻饲液进行加热。

在一种实施方式中，控制模块能够包括报警单元，报警单元用于在鼻饲液容量不足及出现异常时发出警报。

在一种实施方式中，控制模块能够是上位机，并且对移动端APP的信息进行监控，当移动端APP中主功能单元显示的温度低于患者鼻饲液所需的温度，上位机开启温度控制单元，对鼻饲液进行加热。

在一种实施方式中，对鼻饲液容量的检测采用超声波传感器，可利用超声波传感器检测蠕动泵中鼻饲液的液位高度，如果检测到鼻饲液的余量不足以进行一次鼻饲过程，控制模块将进行报警提示，由人工添加鼻饲液后再重新进行鼻饲过程，实现精准鼻饲过程并检测储备鼻饲液的余量。并且，采用温度传感器检测鼻饲液的温度。经调研显示，鼻饲液温度在38-40℃左右最适宜，如果温度传感器检测到蠕动泵中的鼻饲液温度低于38℃，则控制模块启动加热片对鼻饲液进行加热至鼻饲液达到合适温度，因为鼻饲液具有一定的粘稠度，故在对鼻饲液进行加热时搅拌器也会同时开启。若鼻饲液的温度高于40℃，开启搅拌器加速降温并使鼻饲液降低至合适的温度。

在一种实施方式中，报警单元包括源蜂鸣器和LED灯，蜂鸣器被设置在控制模块上，LED灯贴于鼻饲液容器的外壳上。

在一种实施方式中，微控制器还能够包括数码管，数码管中显示由温度传感器与超声波传感器检测到的温度和容量数据，温度传感器与超声波传感器每隔2ms发送一个采样信号，刷新单片机的数码管显示，并将采集到的温度和容量数据传输至控制模块，以达到精确监控鼻饲前与鼻饲过程中的鼻饲液状态。

在一种实施方式中，能够采用温度传感器采集温度数据；采用电容传感器等接收鼻饲液容量数据。

在一种实施方式中，控制模块还包括蓝牙单元，通过蓝牙单元与移动端APP及微控制器进行蓝牙连接。

在一种实施方式中，移动端APP与控制模块之间的无线通信还可采用wifi模块，web模块等，并将单片机连接至外部服务器，通过云端进行数据传递，替代蓝牙技术完成无线通信。

有益效果：

1.本实用新型的装置能精准控制与记录通过胃管的输入量，该装置能够通过五线四相步进的驱动电机控制蠕动泵的管内流体的流速，经过控制模块的流量及流速控制单元的源程序内的函数计算检测流量，来科学控制病人每次进食的鼻饲液固定量，也能监测到病人已摄取的鼻饲液的具体量，使得鼻饲液输注护理更为科学。

2.本实用新型的装置能够实现自动控制，无线通信，并减少护理中的人员需求；并且鼻饲过程的各种数据通过单片机数码管或移动端APP直接显示，使得鼻饲过程更加直观可靠，降低护理难度。

3.本实用新型的装置能够进行科学安全的鼻饲液输注护理，相比于现在医院与家庭中所使用的手动推进或者简单的用泵推进的护理方式，本实用新型的装置增加了更多细节方面的检测护理，对鼻饲液的温度、余量、流量、流速及鼻饲工作状态的全面控制，并采用温度控制单元、报警单元及移动端APP等辅助模块，对进行鼻饲输注的患者的鼻饲过程进行智能监控，保证患者鼻饲输注过程的安全可控。

4.本实用新型的装置能够大幅减少对需要鼻饲护理的患者所做的人工护理工作，让非医护人员也能科学正确的给患者做好鼻饲液输注护理工作。

附图说明

图1是本实用新型的智能鼻饲装置的结构示意图；

图2是本实用新型的智能鼻饲装置的移动端APP的界面示意图；

其中：1鼻饲液容器，2鼻饲管，3驱动电机，4温度传感器，5超声波传感器，6加热片，7搅拌器，8控制模块，9蓝牙单元，10蠕动泵。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的基于物联网技术的作进一步详细说明。根据下述的说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

实施例一

下面结合附图详细本实用新型的具体实施方式：

如图1所示，本实用新型的一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置包括：鼻饲模块、信号采集模块、控制模块(上位机控制系统)及辅助模块，其中，控制模块与信号采集模块及辅助模块之间采用蓝牙技术进行无线通信。

具体而言，本实用新型的新型智能鼻饲装置所采用的技术方案如下所述。

本实用新型提供一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，包括：鼻饲模块，信号采集模块，控制模块及辅助模块。

鼻饲模块包括：鼻饲液容器1、鼻饲管2、驱动电机3、及蠕动泵10，蠕动泵10与鼻饲液容器1通过鼻饲管2连接，鼻饲管2一端通过鼻腔置入患者的胃部，一端插入鼻饲液容器1内部，由蠕动泵10旋转带动鼻饲液进入胃内；并且蠕动泵10与驱动电机3连接，并用于驱动蠕动泵10进行鼻饲液的输注，蠕动泵10旋转时由驱动电机3转动，带动内部转轮产生动力，将鼻饲液从鼻饲液容器1内吸入鼻饲管2，并送入患者胃部，完成鼻饲过程。

信号采集模块包括：温度传感器4、容量传感器(超声波传感器5)及微控制器(单片机)，温度传感器4被置于鼻饲液容器1中，用于检测鼻饲液的温度，容量传感器被置于鼻饲液容器中，用于检测鼻饲液的容量，微控制器与温度传感器及容量传感器相连接，并将温度传感器及容量传感器采集的信号传输至微控制器中；微控制器与控制模块8采用蓝牙技术进行无线通讯，将采集到的温度和容量数据传输至控制模块8。

控制模块包括：温度控制单元、容量控制单元、流量及流速控制单元；控制模块与微控制器采用蓝牙技术进行无线通信，微控制器将采集到的温度及容量数据分别传输至控制模块中的温度控制单元及容量控制单元，并根据接收到的数据及病人进行鼻饲液输注时所需的温度及鼻饲液总量及时调整鼻饲液的温度及容量，若鼻饲液温度不在38～40℃的范围内则对鼻饲液进行温度调整，进行升温或降温直至鼻饲液温度达到上述范围，根据装置的鼻饲液容器的容量，可以由容量控制单元的源程序的函数确定鼻饲液容量的数值，若容量少于一次鼻饲量(200ml)则不进行鼻饲；进一步，控制模块中的流量及流速控制单元能够与鼻饲模块的驱动电机相连接，步进电机对于相位变化的控制十分精确，通过步进电机相位变化，流量及流速控制单元设定了两个不同的速度挡位，控制鼻饲液的流速及流量。流量及流速控制单元设定的已知流速，经过程序内的函数的控制，能够用于实时控制鼻饲模块输注鼻饲液的流量及流速。

辅助模块包括：移动端APP；移动端APP通过蓝牙技术与控制模块进行无线通讯，并且能够包括主功能单元及患者信息单元，主功能单元用于显示由控制模块返回的鼻饲液温度、余量，并且根据患者所需输注的鼻饲液总量及患者适宜鼻饲的流量和流速而设定鼻饲的时间，开启及关闭鼻饲模块，并检查鼻饲管位置是否正确；患者信息单元能够录入患者的基本信息，并显示鼻饲过程中的鼻饲液温度及鼻饲液余量、鼻饲工作状态、鼻饲剩余时间等。

温度控制单元包括加热器和搅拌器，加热器采用贴于鼻饲液容器侧壁的加热片6，搅拌器7被置于鼻饲液容器的底部，并且与控制模块8电连接，用于在鼻饲液温度达不到患者所需的鼻饲液温度时，对鼻饲液进行加热；报警单元被置于控制模块8中，用于在鼻饲液容量不足及出现异常时发出警报。

在本实施例中，控制模块8是上位机，并且对移动端APP的信息进行监控，当移动端APP中主功能单元显示的温度低于患者鼻饲液所需的温度，上位机开启温度控制单元，对鼻饲液进行加热。

在本实施例中，对鼻饲液容量的检测采用超声波传感器5，可利用超声波传感器5检测蠕动泵中鼻饲液的液位高度，如果检测到鼻饲液的余量不足以进行一次鼻饲过程，控制模块8将进行报警提示，由人工添加鼻饲液后再重新进行鼻饲过程，实现精准鼻饲过程并检测储备鼻饲液的余量。并且，采用温度传感器4检测鼻饲液的温度。经调研显示，鼻饲液温度在38-40℃左右最适宜，如果温度传感器4检测到蠕动泵中的鼻饲液温度低于38℃，则加热片对鼻饲液进行加温至合适温度，因为鼻饲液具有一定的粘稠度，故加热时搅拌功能也会同时开启。温度高于40℃时开启搅拌加速降温。

在本实施例中，报警单元包括源蜂鸣器和LED灯，蜂鸣器被设置在控制模块8上，LED灯贴于鼻饲液容器1的外壳上。

在本实施例中，微控制器还包括数码管，数码管中显示由温度传感器4与超声波传感器5检测到的温度和容量数据，温度传感器4与超声波传感器5每隔2ms发送一个采样信号，刷新单片机的数码管显示，并将采集到的温度和容量数据传输至控制模块8，以达到精确监控鼻饲前与鼻饲过程中的鼻饲液状态。

在本实施例中，还能够采用温度传感器采集鼻饲液温度数据；并采用电容传感器等采集鼻饲液容量数据。

在本实施例中，控制模块8还包括蓝牙单元9，并通过蓝牙单元9与微控制器及移动端APP进行蓝牙连接。

根据本实用新型的装置，打开装置电源，并将控制模块的上位机与移动端APP进行蓝牙连接，鼻饲管与患者胃部连接。移动端APP控制开始鼻饲时，能够接收控制模块的温度与容量数据。若鼻饲液的温度及容量在合理的范围内，则移动端APP发送蓝牙信号控制外部设备，以开启鼻饲模块，由驱动电机带动蠕动泵开始运转，并带动鼻饲液进入鼻饲管，开始鼻饲过程；当移动端APP显示已进行合适容量的鼻饲后，则移动端APP发送蓝牙信号控制外部设备以关闭鼻饲模块，自动停止鼻饲。若鼻饲液温度过高或过低，则由搅拌器和加热片进行温度控制，直至温度到达合理范围再进行下一步操作。若鼻饲液容量不足，则蜂鸣器与LED进行报警，提醒补充鼻饲液。

虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (9)

1.一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，其特征在于，所述装置包括鼻饲模块，信号采集模块，控制模块及辅助模块，其中：

所述鼻饲模块包括：鼻饲管、鼻饲液容器、蠕动泵及驱动电机，蠕动泵与鼻饲液容器通过所述鼻饲管连接，所述鼻饲管一端通过鼻腔置入患者的胃部，另一端插入所述鼻饲液容器内，并且所述蠕动泵能够旋转带动鼻饲液进入患者胃部；

所述信号采集模块包括：温度传感器、容量传感器及微控制器，所述温度传感器被置于所述鼻饲液容器中，用于检测鼻饲液的温度，所述容量传感器被置于鼻饲液容器中，用于检测鼻饲液的容量，所述微控制器与所述温度传感器及所述容量传感器相连接，并将所述温度传感器及所述容量传感器采集的信号传输至所述微控制器中；所述微控制器与所述控制模块采用蓝牙技术进行无线连接，将采集到的温度和容量数据传输至所述控制模块；

所述控制模块包括：温度控制单元、容量控制单元、流量及流速控制单元；所述微控制器将采集到的温度及容量数据分别传输至所述控制模块中的所述温度控制单元及所述容量控制单元，所述流量及流速控制单元用于控制鼻饲液的流量及流速；

所述辅助模块包括：移动端APP，所述移动端APP通过蓝牙技术与所述控制模块进行无线连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，其特征在于，所述移动端APP包括主功能单元及患者信息单元；所述主功能单元用于显示由所述控制模块返回的鼻饲液温度、余量，并根据患者所需输注的鼻饲液总量及患者适宜鼻饲的流量和流速而设定鼻饲的时间，开启及关闭所述鼻饲模块；所述患者信息单元用于录入患者的基本信息，并显示鼻饲过程中的鼻饲液温度及鼻饲液余量、鼻饲工作状态及鼻饲剩余时间。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，其特征在于，所述温度控制单元包括加热器和搅拌器，所述加热器采用贴于鼻饲液容器侧壁的加热片，所述搅拌器被置于所述鼻饲液容器的底部，并且与所述控制模块电连接，用于在鼻饲液温度达不到患者所需的鼻饲液温度时，对鼻饲液进行加热；并且所述装置还包括被置于所述控制模块中的报警单元，用于在鼻饲液容量不足及出现异常时发出警报。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，其特征在于，所述控制模块采用上位机，并且对所述移动端APP的信息进行监控，当所述移动端APP中主功能单元显示的温度低于患者鼻饲液所需的温度，所述控制模块开启所述温度控制单元，对鼻饲液进行加热。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，其特征在于，所述信号采集模块对鼻饲液容量的检测采用超声波传感器，利用超声波传感器检测蠕动泵中鼻饲液的液位高度。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，其特征在于，所述报警单元包括源蜂鸣器和LED灯，蜂鸣器被设置在所述控制模块中，LED灯贴于所述鼻饲液容器的外壳上。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，其特征在于，所述微控制器还包括数码管，所述数码管中显示由所述温度传感器与所述容量传感器检测到的鼻饲液温度和容量数据。

8.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，其特征在于，所述信号采集模块采用温度传感器采集鼻饲液的温度数据；所述容量传感器采用电容传感器采集鼻饲液的容量数据。

9.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的新型智能鼻饲装置，其特征在于，所述控制模块还包括蓝牙单元，通过所述蓝牙单元与所述微控制器及所述移动端APP进行连接。

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