RU2669485C1 - Method for recording and counting the number of drops in an autonomous system for optical monitoring of intravenous infusion - Google Patents
Method for recording and counting the number of drops in an autonomous system for optical monitoring of intravenous infusion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669485C1 RU2669485C1 RU2017122598A RU2017122598A RU2669485C1 RU 2669485 C1 RU2669485 C1 RU 2669485C1 RU 2017122598 A RU2017122598 A RU 2017122598A RU 2017122598 A RU2017122598 A RU 2017122598A RU 2669485 C1 RU2669485 C1 RU 2669485C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drops
- receiver
- emitters
- optical
- light
- Prior art date
Links
- 238000001802 infusion Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title abstract description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 claims description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 229940126601 medicinal product Drugs 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000012503 blood component Substances 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000001647 drug administration Methods 0.000 description 1
- 239000003640 drug residue Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое в качестве изобретения техническое решение относится к области медицинской техники и предназначено для использования в капельницах, осуществляющих инфузию жидкого лекарственного препарата человеку или животному.The technical solution claimed as an invention relates to the field of medical equipment and is intended for use in droppers infusing a liquid drug to a human or animal.
В медицинской технике широко применяются устройства типа инфузомат (инфузометр). Инфузомат представляет собой инфузионный насос, разработанный специально для капельного введения жидкости и предназначенный для длительного дозированного контролируемого введения растворов высокоактивных лекарственных препаратов питательных веществ пациенту. Способы и устройства инфузоматов распространены в медицинской практике, а многие их усовершенствования запатентованы. В качестве примера можно привести патент США № US 4457751 А1 от 16.05.1980 г., опубликованный 03.07.1984 г., защищающий инфузионный насос для внутривенного или артериального вливания дозированного жидкого лекарственного средства пациенту, включающий электрический привод с регулируемой частотой для приведения в действие насоса, средство измерения физических параметров пациента, средство для формирования цифрового сигнала, электронное микропроцессорное управление приводом, электронно-цифровые средства, поддерживающие частоту неизменной и снижающие частоту до нуля, когда действие лекарства выходит за пределы заданного процентного диапазона, а также цифровой индикатор, соединенный с микропроцессором для генерирования сигнала тревоги, когда параметры работы инфузионного насоса находятся за пределами нормального диапазона. Другим примером является патент США № US 6269340 В1 от 15.10.1992 г., опубликованный 31.07.2001 г., защищающий систему для создания и настройки хранилища лекарственных средств для инфузии лекарственного средства с помощью инфузионного насоса.In medical technology, devices such as an infusomat (infusometer) are widely used. An infusomat is an infusion pump designed specifically for the drip of liquid and designed for prolonged dosed controlled administration of highly active drug solutions of nutrients to the patient. Methods and devices of infusomats are common in medical practice, and many of their improvements are patented. An example is US Pat. No. 4,457,751 A1, dated May 16, 1980, published July 3, 1984, which protects an infusion pump for intravenous or arterial infusion of a dosed liquid drug to a patient, including an electric drive with an adjustable frequency for driving the pump , means for measuring the physical parameters of the patient, means for generating a digital signal, electronic microprocessor control of the drive, electronic-digital means that maintain the frequency constant and reduce rate to zero when the action of the drug beyond a predetermined percentage range, and a digital indicator coupled to the microprocessor for generating an alarm signal when an infusion pump operating parameters are outside the normal range. Another example is US patent No. US 6269340 B1 of 10/15/1992, published on 07/31/2001, protecting a system for creating and setting up a drug storage for infusion of drugs using an infusion pump.
Инфузионные насосы выполняют свою роль в определенных рабочих условиях. В целом возможности инфузионного насоса превосходят возможности ручного введения препаратов медицинским персоналом. Однако при всех своих положительных свойствах инфузионные насосы являются крупногабаритными дорогостоящими устройствами, применяемыми в основном в крупных клиниках и в скорой помощи. А основным способом проведения инфузии до сих пор является способ ручного введения препарата с помощью капельницы, который может быть усовершенствован путем внедрения заявляемого технического решения. Инфузионный насос сам по себе задает параметры введения препарата, расхода жидкости, заранее заданной скорости вливания. Этого нельзя достигнуть при ручном введении капельных растворов, поэтому весьма важной представляется задача разработки способа регистрации и подсчета количества капель в автономной системе оптического контроля внутривенной инфузии.Infusion pumps fulfill their role in certain operating conditions. In general, the capabilities of the infusion pump are superior to the manual administration of drugs by medical personnel. However, with all its positive properties, infusion pumps are large, expensive devices that are used mainly in large clinics and in ambulances. And the main method of infusion is still the method of manual administration of the drug using a dropper, which can be improved by introducing the claimed technical solution. The infusion pump by itself sets the parameters for drug administration, fluid flow, and a predetermined infusion rate. This cannot be achieved with the manual introduction of drip solutions; therefore, it is very important to develop a method for recording and counting the number of drops in an autonomous optical control system for intravenous infusion.
Заявляемое техническое решение применяется при капельном вливании жидкостей, в частности лекарственных средств или препаратов/компонентов крови в венозный сосуд кровеносной системы человека. Задача измерения расхода вливаемой жидкости при капельной инфузии лекарственных препаратов является важной задачей в целях обеспечения безопасности человека и повышения эффективности лечения. Задачей также является обеспечение регистрации и подсчета капель при проведении внутривенной инфузии в автономном режиме с передачей данных о результатах подсчета в беспроводную сеть клиники без нарушения целостности инфузионной системы и с поддержкой совместимости с распространенными типами капельниц. Важной задачей также является возможность бесперебойной работы капельницы при наклонах системы, которые на практике бывают при передвижении пациента вместе с капельницей или при его неловких движениях.The claimed technical solution is used for drip infusion of fluids, in particular medicines or drugs / blood components into a venous vessel of the human circulatory system. The task of measuring the flow rate of the infused fluid during drip infusion of drugs is an important task in order to ensure human safety and increase the effectiveness of treatment. The task is also to ensure the registration and counting of drops during an intravenous infusion in an off-line mode with the transmission of data on the counting results to the clinic’s wireless network without violating the integrity of the infusion system and with support for compatibility with common types of droppers. An important task is also the possibility of uninterrupted operation of the dropper when the system is tilted, which in practice happens when the patient moves with the dropper or with his awkward movements.
Решение поставленных задач достигается использованием системы оптических датчиков, состоящей из пары излучателей световых импульсов в инфракрасном диапазоне дискретно с равными интервалами (скважность 0,25) и сдвигом по фазе на 180° и одного приемника, расположенных диаметрально противоположно в одной плоскости снаружи колбы капельной системы внутривенной инфузии. Новым является предложенный принцип регистрации капель с помощью системы оптических датчиков.The solution of these problems is achieved by using an optical sensor system consisting of a pair of light emitters in the infrared range discretely at equal intervals (duty cycle 0.25) and a phase shift of 180 ° and one receiver located diametrically opposite in the same plane outside the bulb of the intravenous drip system infusion. New is the proposed principle of droplet registration using an optical sensor system.
Известен автономный оптический измеритель расхода жидкости для медицинской капельницы (аналог) по патенту России на полезную модель №168516 от 26.02.2016 г., МПК: А61М 5/14, G01F 23/00, выданному на имя заявителя данного технического решения и опубликованному 07.02.2017 г., который включает систему оптических датчиков, реализующую регистрацию капель и подсчет скорости и объема вливания, причем система оптических датчиков включает два источника и один приемник светового сигнала, а источники светового сигнала установлены диаметрально противоположно приемнику в одной плоскости, перпендикулярной центральной осевой линии колбы, имеющей цилиндрическую форму, в корпусе, выполненном воедино с прижимным механизмом крепления для установки снаружи на цилиндрической колбе-капельнице, причем в корпусе также расположены блок сбора и обработки данных для их передачи в беспроводную сеть связи WiFi и элемент питания для автономной работы. Расход количества капель определяется по принципу «затенения» фотоприемника при пролете капли между ним и источником света.Known autonomous optical liquid flow meter for a medical dropper (analogue) according to the patent of Russia for utility model No. 168516 dated 02/26/2016, IPC: A61M 5/14, G01F 23/00, issued in the name of the applicant of this technical solution and published on 07.02. 2017, which includes an optical sensor system that implements registration of drops and counts the speed and volume of infusion, the optical sensor system includes two sources and one light signal receiver, and the light signal sources are installed diametrically opposite to the receiver in one plane perpendicular to the center line of the bulb having a cylindrical shape, in a housing made together with a clamping mechanism for mounting externally on a cylindrical dropper bulb, and the housing also has a data acquisition and processing unit for transmitting them to a wireless communication network WiFi and battery for battery life. The consumption of the number of drops is determined by the principle of "shading" of the photodetector during the passage of a drop between it and the light source.
Общими признаками с заявляемым техническим решением являются наличие системы оптических датчиков, реализующей регистрацию капель и подсчет скорости и объема вливания, включающей два источника и один приемник светового сигнала.Common features with the claimed technical solution are the availability of a system of optical sensors that implements registration of drops and counts the speed and volume of infusion, including two sources and one receiver of a light signal.
Недостатки данного аналога связаны с целью его разработки, в основном направленной на усовершенствование колбы и прижимного механизма. В аналоге не показаны параметры работы устройства и недостаточно отражены его функциональные возможности.The disadvantages of this analogue are associated with the purpose of its development, mainly aimed at improving the flask and pressure mechanism. The analogue does not show the operation parameters of the device and its functionality is not sufficiently reflected.
Известна капельница медицинская (прототип) по патенту России на изобретение №2504407 от 14.02.2013 г., МПК: А61М 5/168, опубликованному 20.01.2014 г., содержащая резервуар с иглой для введения в сосуд с медицинским препаратом, соединенный с эластичной трубкой, имеющей на конце инъекционную иглу и содержащей роликовый регулятор скорости подачи медицинского препарата, причем резервуар капельницы медицинской выполнен заодно с боковой камерой, герметично отделенной от него эластичной упругой мембраной с встроенным в нее коромыслом, на одном конце которого закреплена чаша с дренажным отверстием, предназначенная для контроля завершения процесса закапывания медицинского препарата, а на другом - устройство для включения короткой звуковой и постоянной световой сигнализации, имеющее электромагнитный клапан пережатия эластичной трубки для прекращения истечения из резервуара остатков медицинского препарата. Способ использования устройства-прототипа состоит в том, что сначала инъекционная игла вводится в сосуд пациента, при этом роликовым регулятором регулируется скорость подачи медицинского препарата. В процессе вытекания препарата через дренажное отверстие коромысло поворачивается относительно упругой мембраны, сжимая микропружину. После завершения процесса закапывания медицинский препарат вытекает через дренажное отверстие, освобожденная чаша становится легче, а коромысло поворачивается в противоположную сторону под воздействием микропружины, в результате чего кратковременно включается звуковой и постоянно световой сигналы, а электромагнитным клапаном пережимается трубка подачи медицинского препарата.Known medical dropper (prototype) according to the Russian patent for the invention No. 2504407 of 02/14/2013, IPC: А61М 5/168, published on 01/20/2014, containing a reservoir with a needle for insertion into a vessel with a medicinal product, connected to an elastic tube having an injection needle at the end and containing a roller regulator of the feed rate of the medicinal product, the reservoir of the medical dropper being made integral with the side chamber, hermetically separated from it by an elastic elastic membrane with a rocker integrated into it, at one end of which a bowl with a drainage hole is fastened, designed to control the completion of the instillation process of the medicinal product, and on the other is a device for activating a short sound and constant light signaling, having an electromagnetic valve clamping the elastic tube to stop the outflow of the drug residues from the reservoir. The method of using the prototype device is that first the injection needle is inserted into the patient’s vessel, and the feed rate of the medicine is regulated by the roller regulator. During the flow of the drug through the drainage hole, the beam turns relative to the elastic membrane, compressing the micro spring. After the instillation process is completed, the medicine flows out through the drainage hole, the freed cup becomes lighter, and the rocker turns in the opposite direction under the influence of a micro spring, as a result of which the sound signal is constantly turned on and the light is constantly on, and the medication supply tube is pinched by an electromagnetic valve.
Таким образом, новым в прототипе является применение коромысла с микропружиной, повороты которого под действием вытекающего препарата задают необходимый режим остановки вливания.Thus, a new one in the prototype is the use of a rocker arm with a micro spring, the turns of which under the action of the resulting drug set the necessary mode of stopping the infusion.
Недостатками прототипа являются: относительно узкий диапазон применения, только для оповещения персонала об окончании вливания, в то время как скорость вливания задается обычным образом, с помощью роликового регулятора и эта скорость никак не измеряется в процессе вливания. Кроме того, само по себе внедрение сложного механического устройства в колбу регулятора капель усложняет применение изобретения, требующее специально подготовленных капельных систем, что особенно бывает важно при перемещениях пациента и не обеспечивает бесперебойности работы капельницы в таких случаях. Таким образом, недостатком прототипа является невозможность реализации автономной конструкции устройства без нарушения целостности инфузионной системы и с поддержкой совместимости с распространенными типами капельниц. Следовательно, устройство-прототип недостаточно автономно и универсально.The disadvantages of the prototype are: a relatively narrow range of applications, only to notify personnel about the end of the infusion, while the infusion rate is set in the usual way using a roller controller and this speed is not measured in the process of infusion. In addition, the introduction of a complex mechanical device into the flask of the droplet regulator itself complicates the application of the invention, which requires specially prepared drip systems, which is especially important when moving the patient and does not ensure the uninterrupted operation of the dropper in such cases. Thus, the disadvantage of the prototype is the inability to implement an autonomous device design without violating the integrity of the infusion system and with support for compatibility with common types of droppers. Therefore, the prototype device is not sufficiently autonomous and universal.
Заявляемое техническое решение позволяет решать задачи дозирования, измерения скорости капель и оповещения о конце вливания в применении практически к любым современным одноразовым системам капельной инфузии.The claimed technical solution allows to solve the problems of dosing, measuring the speed of the drops and warning about the end of the infusion as applied to almost any modern disposable drip infusion system.
Цель разработки заявляемого технического решения - создание способа регистрации и подсчета количества капель в автономной системе оптического контроля внутривенной инфузии, максимально безопасного для пациента и с возможностью использования для разных типов капельниц.The purpose of the development of the proposed technical solution is to create a method for recording and counting the number of drops in an autonomous optical control system for intravenous infusion, which is as safe as possible for the patient and can be used for different types of droppers.
Техническая задача - разработка оптимальных параметров способа регистрации и подсчета количества капель при проведении внутривенной инфузии в автономном режиме с передачей данных о результатах подсчета в беспроводную сеть клиники без нарушения целостности инфузионной системы и с поддержкой совместимости с распространенными типами капельниц; разработка схемы оптических датчиков с обеспечением работоспособности инфузионной системы при возможной установке колбы капельницы с наклоном центральной осевой линии относительно вертикали до 45°.The technical task is to develop optimal parameters for the method of recording and counting the number of drops during an intravenous infusion in an off-line mode with the transmission of data on the counting results to the clinic’s wireless network without violating the integrity of the infusion system and with support for compatibility with common types of droppers; development of a scheme of optical sensors to ensure the operability of the infusion system with the possible installation of a dropper bulb with an inclination of the central axial line relative to the vertical to 45 °.
Технический результат - расширение эксплуатационных характеристик устройств капельной инфузии, применение на практике оптимальных параметров способа регистрации и подсчета количества капель при проведении внутривенной инфузии в автономном режиме с передачей данных о результатах подсчета в беспроводную сеть клиники без нарушения целостности инфузионной системы и с поддержкой совместимости с распространенными типами капельниц; применение схемы оптических датчиков с эмпирически подобранными параметрами расстояний, углов и частот, которая позволяет, благодаря присутствию двух излучателей, расширить диапазон возможного попадания надежно регистрируемой капли.The technical result is the expansion of the operational characteristics of drip infusion devices, the practical application of the optimal parameters of the method of recording and counting the number of drops when conducting intravenous infusion in an off-line mode with the transmission of data on the counting results to the clinic’s wireless network without compromising the integrity of the infusion system and with compatibility with common types droppers; the application of an optical sensor circuit with empirically selected parameters of distances, angles and frequencies, which allows, thanks to the presence of two emitters, to expand the range of possible penetration of a reliably recorded drop.
Достижение указанного результата обеспечивается особенностями конструкции, предполагающими крепление, совместимое с большинством инфузионных систем, а также использованием системы оптического контроля с разнесенной по фазе частотой излучения импульсов в инфракрасном диапазоне и узкополосным фильтром кратной частоты, позволяющей с достаточной точностью проводить требуемые измерения при многократной установке устройства. Также преимуществом является повышение оперативности и безопасности установки и съема системы оптического контроля внутривенной инфузии за счет использования зажима, являющегося частью конструкции корпуса устройства.Achieving this result is ensured by design features that require mounting compatible with most infusion systems, as well as the use of an optical control system with a phase-separated pulse frequency in the infrared range and a narrow-band multiple-pass filter, which allows the required measurements to be carried out with sufficient accuracy when installing the device multiple times. Another advantage is the increased efficiency and safety of the installation and removal of the optical control system for intravenous infusion through the use of a clamp, which is part of the design of the device.
Способ регистрации и подсчета количества капель в автономной системе оптического контроля внутривенной инфузии позволяет оптимизировать работу автономного оптического измерителя расхода жидкости для медицинской капельницы, представляющего собой устройство, устанавливаемое на прозрачную капельную камеру (колбу цилиндра индикации капель) инфузионной системы снаружи при помощи зажима и обеспечивающее регистрацию капель с помощью системы оптических датчиков, работающих в инфракрасном диапазоне, с последующим подсчетом их количества и передачей этой информации в беспроводную сеть WiFi.The method of recording and counting the number of drops in an autonomous optical control system for intravenous infusion allows optimizing the operation of an autonomous optical liquid flow meter for a medical dropper, which is a device that is mounted on a transparent droplet chamber (flask of the droplet indication of the droplets) of the infusion system from the outside with a clamp and ensures registration of drops using a system of optical sensors operating in the infrared range, followed by counting their quantities and transfer this data to the wireless WiFi network.
Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что способ регистрации и подсчета количества капель в автономной системе оптического контроля внутривенной инфузии включает систему оптических датчиков, реализующую регистрацию капель и подсчет скорости и объема вливания и состоящую из двух источников и одного приемника светового сигнала, причем после инициализации системы каждую каплю регистрируют с помощью системы оптических датчиков, включающей оптический приемник светового потока и пару оптических излучателей (источников света) в инфракрасном диапазоне, установленную диаметрально противоположно приемнику, при этом подсчет капель производится инкрементально с накоплением общего результата и периодической передачей информации о количестве капель и текущей скорости вливания, а именно об отношении количества капель к продолжительности процедуры и времени, прошедшего с ее начала, причем информация передается в виде формального сообщения в сеть WiFi с обеспечением возможности приема этой информации в программное приложение на мобильном устройстве связи медсестры. Излучатели располагаются на расстоянии 6 мм ± 2 мм относительно друг друга и на равном расстоянии относительно прямой, проходящей через приемник и точку, образованную пересечением центральной (осевой) линии колбы капельницы и плоскости оптических датчиков таким образом, что при внешнем диаметре колбы 16 мм угол между лучами, образованными источниками света и прямой, проходящей через приемник и точку, образованную пересечением центральной (осевой) линии колбы-капельницы и плоскости оптических датчиков, составляют от 7° до 14°, при этом единичные капли, проходящие в процессе своего падения по траекториям, близким центральной (осевой) линии колбы-капельницы, затемняют один из световых потоков, излучаемых источниками света и отсутствие светового сигнала на приемнике сигнализирует о наличии капли и позволяет ее регистрировать. С целью исключения взаимного влияния излучателей, оптический сигнал формируется источниками дискретно с равными интервалами со скважностью 0,25 и сдвигом по фазе на 180°. В выбранном инфракрасном диапазоне частота излучения световых сигналов, формируемых источниками, составляет 19 кГц, а частота приемника составляет 38 кГц.The essence of the proposed technical solution lies in the fact that the method of recording and counting the number of drops in an autonomous system for optical monitoring of intravenous infusion includes an optical sensor system that implements registration of drops and counting the speed and volume of infusion and consists of two sources and one light signal receiver, and after initialization each drop is recorded by an optical sensor system including an optical light flux receiver and a pair of optical emitters (source in the light) in the infrared range, set diametrically opposite to the receiver, while the drops are counted incrementally with the accumulation of the total result and periodic transmission of information about the number of drops and the current rate of infusion, namely the ratio of the number of drops to the duration of the procedure and the time elapsed from its beginning and the information is transmitted in the form of a formal message to the WiFi network with the possibility of receiving this information in a software application on a mobile communication device m nurses. The emitters are located at a distance of 6 mm ± 2 mm relative to each other and at an equal distance relative to the straight line passing through the receiver and the point formed by the intersection of the center (axial) line of the dropper bulb and the plane of the optical sensors so that, with the outer diameter of the bulb 16 mm, the angle between rays formed by light sources and a straight line passing through the receiver and the point formed by the intersection of the center (axial) line of the dropper bulb and the plane of the optical sensors are from 7 ° to 14 °, drop- extending during its fall along a trajectory close the center (axial) line dropper bulb, obscure one of the light fluxes emitted from the light sources and the absence of a light signal on the receiver indicates the presence of drops and allows it to register. In order to eliminate the mutual influence of the emitters, the optical signal is generated discretely by the sources at equal intervals with a duty cycle of 0.25 and a phase shift of 180 °. In the selected infrared range, the radiation frequency of the light signals generated by the sources is 19 kHz, and the receiver frequency is 38 kHz.
Таким образом, предлагается новый принцип регистрации капель с помощью системы оптических датчиков. Заявляемая схема оптических датчиков с эмпирически подобранными параметрами расстояний, углов и частот, позволяет, благодаря присутствию двух излучателей, расширить диапазон возможного попадания надежно регистрируемой капли и обеспечить работоспособность устройства при возможной установке колбы-капельницы с наклоном центральной (осевой) линии относительно вертикали до 45°. Поскольку датчики устанавливаются снаружи колбы без нарушения ее целостности, построенное с использованием описанного принципа устройство регистрации является автономным.Thus, a new principle is proposed for detecting droplets using an optical sensor system. The inventive scheme of optical sensors with empirically selected parameters of distances, angles and frequencies, allows, thanks to the presence of two emitters, to expand the range of possible penetration of a reliably recorded drop and to ensure the operability of the device with the possible installation of a dropper bulb with a central (axial) line inclined relative to the vertical to 45 ° . Since the sensors are installed outside the bulb without violating its integrity, the registration device constructed using the described principle is autonomous.
Заявляемый способ проиллюстрирован чертежом, на котором изображен принцип подсчета количества капель в системе оптического контроля внутривенной инфузии. Чертеж представляет собой горизонтальный разрез устройства, установленного на колбу капельной системы внутривенной инфузии на уровне, выше максимального уровня жидкости в колбе. Позиции чертежа следующие:The inventive method is illustrated in the drawing, which shows the principle of counting the number of drops in the optical control system of intravenous infusion. The drawing is a horizontal section of a device mounted on a flask of an intravenous infusion drip system at a level above the maximum liquid level in the flask. The drawing positions are as follows:
1 - колба капельницы;1 - dropper flask;
2 - корпус;2 - case;
3 - прижимной механизм;3 - clamping mechanism;
4 - оптический датчик (приемник) света;4 - optical sensor (receiver) of light;
5 - световой поток;5 - light flux;
6 - оптические источники (излучатели) света - два светодиода;6 - optical light sources (emitters) - two LEDs;
7 - устройство сбора и обработки данных;7 - a device for collecting and processing data;
8 - блок сбора информации;8 - information collection unit;
9 - микроконтроллер;9 - microcontroller;
10 - блок передачи информации в беспроводную сеть, WI-FI модуль;10 - unit for transmitting information to a wireless network, WI-FI module;
11 - элемент питания.11 - battery.
Пример конкретного выполнения заявляемого способаAn example of a specific implementation of the proposed method
Для регистрации капель используют систему оптических датчиков, которая включает оптический приемник светового потока и два оптических излучателя (источников света) в инфракрасном диапазоне, установленных диаметрально противоположно приемнику в одной плоскости, перпендикулярно центральной (осевой) линии колбы, имеющей цилиндрическую форму. Излучатели располагаются на расстоянии 6 мм относительно друг друга на равном расстоянии относительно прямой, проходящей через приемник и точку, образованную пересечением центральной (осевой) линии колбы-капельницы и плоскости оптических датчиков. При установке обеспечивается направленность излучателей на приемник. Например, при внешнем диаметре колбы 16 мм угол между лучами, образованными источниками света и прямой, проходящей через приемник и точку, образованную пересечением центральной (осевой) линии колбы-капельницы и плоскости оптических датчиков, составляет 10,6°.To register the drops, an optical sensor system is used, which includes an optical receiver of the light flux and two optical emitters (light sources) in the infrared range mounted diametrically opposite to the receiver in one plane perpendicular to the central (axial) line of the bulb having a cylindrical shape. The emitters are located at a distance of 6 mm relative to each other at an equal distance relative to the straight line passing through the receiver and the point formed by the intersection of the center (axial) line of the dropper bulb and the plane of the optical sensors. During installation, the emitters are directed to the receiver. For example, with the outer diameter of the bulb 16 mm, the angle between the rays formed by the light sources and the straight line passing through the receiver and the point formed by the intersection of the center (axial) line of the dropper bulb and the plane of the optical sensors is 10.6 °.
Автономный оптический измеритель расхода жидкости также содержит в своем составе устройство сбора и обработки данных 7, в состав которого входят блок сбора информации 8, микроконтроллер 9 типа STM32L100RB и блок передачи информации в беспроводную сеть (WI-FI модуль типа ESP8266) 10. Электропитание осуществляется с помощью элемента 11.The autonomous optical liquid flow meter also includes a data collection and
Периодически информация о количестве капель и текущей скорости вливания (отношение количества капель к продолжительности процедуры - времени, прошедшего с ее начала) передается в виде формального сообщения в сеть WiFi, что обеспечивает возможность приема этой информации в программное приложение на мобильном устройстве связи медсестры.Periodically, information about the number of drops and the current infusion rate (the ratio of the number of drops to the duration of the procedure - the time elapsed from its beginning) is transmitted as a formal message to the WiFi network, which makes it possible to receive this information in a software application on the nurse’s mobile communication device.
В момент прекращения процедуры (идентифицируется в случае существенной задержки между каплями, от 10 интервалов дискретизации), соответствующее уведомление высылается в беспроводную сеть связи, индикатор зеленый не мигает.At the time of termination of the procedure (identified in the case of a significant delay between drops, from 10 sampling intervals), a corresponding notification is sent to the wireless communication network, the green indicator does not blink.
По сравнению с известными, заявляемый способ обладает свойствами оперативности идентификации событий и безопасности.Compared with the known, the claimed method has the properties of efficiency of event identification and security.
Подобное сочетание универсальности с относительной простотой использования в прототипе не достигнуто.A similar combination of versatility with relative ease of use in the prototype has not been achieved.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что заявляемое техническое решение соответствует критериям «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».Based on the foregoing, we can conclude that the claimed technical solution meets the criteria of "novelty", "inventive step" and "industrial applicability".
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017122598A RU2669485C1 (en) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | Method for recording and counting the number of drops in an autonomous system for optical monitoring of intravenous infusion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017122598A RU2669485C1 (en) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | Method for recording and counting the number of drops in an autonomous system for optical monitoring of intravenous infusion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2669485C1 true RU2669485C1 (en) | 2018-10-11 |
Family
ID=63862523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017122598A RU2669485C1 (en) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | Method for recording and counting the number of drops in an autonomous system for optical monitoring of intravenous infusion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2669485C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020162858A1 (en) * | 2019-02-08 | 2020-08-13 | Hem Teknoloji̇ Mühendi̇sli̇k Li̇mi̇ted Şi̇rketi̇ | An infusion tracking and control system |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2245521C2 (en) * | 2002-12-26 | 2005-01-27 | Соколов Михаил Андреевич | Device for automatic liquid dosage |
| US20090318858A1 (en) * | 2008-06-19 | 2009-12-24 | Cardinal Health 303, Inc. | Optical flow sensor |
| US20120095433A1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-04-19 | Sigma International General Medical Apparatus LLC | Infusion system using optical imager for controlling flow and method thereof |
| RU2504407C1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-01-20 | Владимир Александрович Парамошко | Medical drip flask |
| US20140283620A1 (en) * | 2013-02-25 | 2014-09-25 | Shift Labs, Inc. | Device, method, and system for monitoring the delivery of fluids through a drip chamber |
-
2017
- 2017-06-27 RU RU2017122598A patent/RU2669485C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2245521C2 (en) * | 2002-12-26 | 2005-01-27 | Соколов Михаил Андреевич | Device for automatic liquid dosage |
| US20090318858A1 (en) * | 2008-06-19 | 2009-12-24 | Cardinal Health 303, Inc. | Optical flow sensor |
| US20120095433A1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-04-19 | Sigma International General Medical Apparatus LLC | Infusion system using optical imager for controlling flow and method thereof |
| RU2504407C1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-01-20 | Владимир Александрович Парамошко | Medical drip flask |
| US20140283620A1 (en) * | 2013-02-25 | 2014-09-25 | Shift Labs, Inc. | Device, method, and system for monitoring the delivery of fluids through a drip chamber |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020162858A1 (en) * | 2019-02-08 | 2020-08-13 | Hem Teknoloji̇ Mühendi̇sli̇k Li̇mi̇ted Şi̇rketi̇ | An infusion tracking and control system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7466599B2 (en) | Flow sensor system with connection assembly | |
| US9446191B2 (en) | Flow sensor for medical pump | |
| JP7357705B2 (en) | Method and apparatus for wetting internal flow path surfaces of fluid ports to enhance ultrasound signal transmission | |
| ES2501866T3 (en) | Drug infusion device that uses status indicators in wireless communications with a control unit | |
| US20230236055A1 (en) | Priming Valve to Induce Appropriate Pressure and Flow Profile and Improve Sensor Readiness | |
| RU2669485C1 (en) | Method for recording and counting the number of drops in an autonomous system for optical monitoring of intravenous infusion | |
| EP3866880B1 (en) | Microdrop drip chamber | |
| RU168516U1 (en) | AUTONOMOUS OPTICAL LIQUID FLOW METER FOR MEDICAL DROPS | |
| KR101854862B1 (en) | Apparatus and system for adjusting ringer's fluid |