一種輸液監控器及輸液方法
2023-06-03 11:28:41
專利名稱：一種輸液監控器及輸液方法
技術領域：
本申請涉及一種輸液監控器及輸液方法。
背景技術：
隨著城市化進程的推進，各個城市的醫院系統正面臨著越來越大的壓力。醫院的輸液部，每到關鍵的季節和時間(例如，春冬季流感爆發期)，往往人滿為患，輸液的時間要求較長，一方面，病人在輸液的過程中比較焦慮，不知道還需要進行多久，另一方面，護士由於不知道輸液需要持續的時間，往往忘記給病人拔針管，造成不必要的等待。
發明內容
為了解決上述問題，本發明的一個方面，提供一種輸液監控器，包括一射頻模塊、 一 CMOS攝像頭、一微處理器、一電源裝置、一液晶顯示屏以及一存儲器，所述攝像頭連續拍攝滴液下落的畫面，並將視頻信號送至所述微處理器進行處理；所述微處理器通過圖像識別算法來計算當前滴液速度；所述微處理器根據輸液袋容量、當前已經滴落滴液數、當前滴液速度，以及輸液袋的滴係數，計算剩餘輸液時間。所述輸液監控器具有液晶屏，該液晶屏用於顯示剩餘輸液時間的變化數據，所述液晶屏外殼的側壁設有一個或多個操作按鈕，用於開啟/關閉系統以及輸入輸液袋容量和 /或輸液袋的規格。剩餘輸液時間T的計算公式為T = (M_N*A) / (V*A)其中M為輸液袋容量，單位為ml ；N為當前已經滴落滴液數；V為當前滴液速度，單位滴/分鐘；A為輸液袋的滴係數，單位為ml/滴。當剩餘輸液時間小於一預定門限時，所述射頻模塊發出一報警信號至控制中心。本發明的另一個方面，提供一種使用輸液監控器進行輸液監控的方法，所述操作方法包括以下步驟步驟1，將輸液袋掛在輸液架上，通過輸液監控器的操作按鈕，開啟輸液監控器的電源；步驟2，通過輸液監控器的操作按鈕，輸入操作參數，選擇輸液袋的容量和輸液袋的規格；步驟3，根據輸液袋的規格確定輸液袋的滴係數；步驟4，將輸液監控器的CMOS攝像頭貼附在輸液袋上，啟動監控程序；步驟5，輸液監控器微處理器計算出當前的滴液速度，然後再計算出剩餘輸液時間，將所述剩餘輸液時間顯示在液晶屏上；步驟6，當輸液監控器計算出剩餘液量小於警戒水平時，通過射頻模塊發送告警信息至控制中心。控制中心收到報警信息則通知護士進行液瓶更換或者拔除輸液袋操作。
圖1為本發明的應用系統構成；圖2為本發明的輸液監控器的構成框圖；圖3為本發明輸液監控器的操作流程圖。
具體實施例方式圖1顯示了本發明的裝置的構成。本發明的輸液剩餘時間顯示系統由多個輸液監控器11以及控制中心12構成。圖2顯示了輸液監控器11的構成，其由射頻模塊101，CM0S攝像頭102，微處理器 103，電源裝置104，液晶顯示屏105以及存儲器106構成。輸液監控器11被固定在輸液架上。如果輸液架附近有交流或者直流電源，則電源裝置104可以由交流/直流變換器構成， 將220V的市電轉換輸出5v的電壓供給輸液監控器11的電子系統。如果輸液架附近沒有電源，則電源裝置204由一個高效能電池和直流/直流變換器構成，輸出直流電壓供給輸液監控器11的電子系統。輸液監控器的CMOS攝像頭102被設計成依附在輸液管上，其攝像頭的鏡頭正對液滴下落的位置。攝像頭連續拍攝液滴下落的畫面，並將視頻信號送至微處理器103進行處理。存儲器106耦合於微處理器103，用於存儲程序中間數據和幀數據等。典型的，存儲器可以為DDR2 SDRAM晶片顆粒，微處理器可以為基於ARM內核的SOC(system on chip)晶片， 例如三星的S3C6410.微處理器103識別每秒視頻信號中的液滴的數量，並根據前後幾秒鐘的平均值計算出當前的輸液速度。微處理器103的滴液速度識別算法可以由典型的圖像識別算法來完成。例如，比較前後2幀圖像的差異，將視頻幀分成有運動物體的幀和沒有運動物體的幀，而兩次有運動物體幀群之間的時間間隔的平均值，就是兩次液滴下落之間的時間間隔，根據該數據，則可以計算出輸液速度。舉例說明，例如，CMOS攝像頭的幀率為30幀 /秒，根據液滴下落的行程可以計算出，液滴滴落至水面需要約0. 2秒的時間，假如液滴滴落的速度為1滴/秒，那麼每秒攝製的畫面中，約有6幀會拍攝到運動水滴的畫面，而其他 24幀為靜止的背景畫面。微處理器根據兩次出現運動水滴的畫面之間間隔M+6 = 30幀， 可以計算出輸液的速度為1滴/秒。臨床常用的輸液器滴係數有1/10、1/15、l/20ml/滴三種型號，根據輸液器滴係數可進行如下公式推理每小時輸入的毫升數(ml/h)=(滴/min) x60 (min/h) χ滴係數(ml/滴)因此，當滴係數為1/10、1/15、l/20ml/滴時，分別代入上述公式即可得出(1)滴係數為l/10ml/滴，則每小時輸入的毫升數=(滴數/min)x6。(2)滴係數為l/15ml/滴，則每小時輸入的毫升數=(滴數/min)x4。(3)滴係數為l/20ml/滴，則每小時輸入的毫升數=(滴數/min)x3。每個輸液器其滴係數是固定不變的，因此，利用上述3個公式，根據微處理器103 計算出的每秒鐘的液滴數，即可計算出每小時輸入的毫升數，如果已知輸液袋或者輸液瓶的容積，則可計算出輸液完成需要的時間。並且，根據已經滴落的液滴數和現在的滴液速度，則可計算出任意一點時間上的剩餘輸液完成時間。
例如，輸液袋為M ml,當前已經滴落液滴為N，當前滴液速度為V滴/分鐘，輸液器的滴係數為A ml/滴，則剩餘輸液時間為T = (M_N*A) / (V*A)其中T的單位為分鐘。液晶顯示屏105可以為一般的2 X 16字符單色顯示屏。液晶顯示屏105顯示當前剩餘輸液時間的變化數據。液晶顯示屏105的旁邊有一個或多個操作操作按鈕，用於開啟 /關閉系統以及輸入輸液袋容量和/或輸液袋的規格。射頻模塊101為具有無線收發功能的短距離無線收發器。典型的，射頻模塊101可以為符合zigbee標準的無線傳感器網絡模塊。射頻模塊101與控制中心12進行無線數據通訊。當微處理器計算出當前剩餘液量小於一給定門限時，例如50ml，則發出一報警信號， 通過射頻模塊101發送至控制中心12。控制中心收到報警信號，產生一定的聲光報警信息， 提供給值班護士，提醒其進行輸液處理。控制中心12為具有射頻收發器的個人電腦或者工作站。控制中心12通過射頻收發器和輸液監控器進行數據通訊，接收輸液監控器的報警信號，並發出一定的聲光報警信息，提醒值班護士進行事件處理。圖3顯示出本發明的顯示剩餘時間的輸液監控裝置的操作步驟步驟1中，護士將輸液袋掛在輸液架上，通過輸液監控器11的操作按鈕，開啟輸液監控器的電源；步驟2，通過輸液監控器11的操作按鈕，輸入操作參數，選擇輸液袋的容量和輸液袋的規格，輸液袋的容量例如500ML或者250ML等；步驟3，護士根據輸液袋的規格確定輸液袋的滴係數；步驟4，將輸液監控器的CMOS攝像頭102貼附在輸液袋上，啟動監控程序；步驟5，輸液監控器微處理器計算出當前的滴液速度，然後再計算出剩餘輸液時間，將所述剩餘輸液時間顯示在液晶屏105上；步驟6，當輸液監控器計算出剩餘液量小於警戒水平時，通過射頻模塊發送告警信息至控制中心。控制中心收到報警信息則通知護士進行液瓶更換或者拔除輸液袋操作。以上描述了本發明的實施例，但是，應該理解，顯然對於本領域的熟練技術人員易於對本發明作出這樣及那樣的修改，即在不偏離本發明精神及附設權利要求書範圍的前提下可作出各種變化，改型及修改。
權利要求
1.一種輸液監控器，包括一射頻模塊、一 CMOS攝像頭、一微處理器、一電源裝置、一液晶顯示屏以及一存儲器，其特徵在於所述攝像頭連續拍攝滴液下落的畫面，並將視頻信號送至所述微處理器進行處理； 所述微處理器通過圖像識別算法來計算當前滴液速度；所述微處理器根據輸液袋容量、當前已經滴落滴液數、當前滴液速度，以及輸液袋的滴係數，計算剩餘輸液時間。
2.如權利要求1所述的輸液監控器，其特徵在於所述輸液監控器具有液晶屏，該液晶屏用於顯示剩餘輸液時間的變化數據，所述液晶屏外殼的側壁設有一個或多個操作按鈕， 用於開啟/關閉系統以及輸入輸液袋容量和/或輸液袋的規格。
3.如權利要求1所述的輸液監控器，其特徵在於剩餘輸液時間T的計算公式為 T = (M-N*A)/(V*A)其中T的單位為分鐘；M為輸液袋容量，單位為ml ；N為當前已經滴落滴液數；V為當前滴液速度，單位滴/分鐘；A為輸液袋的滴係數，單位為ml/滴。
4.如權利要求1所述的輸液監控器，其特徵在於當剩餘輸液時間小於一預定門限時， 所述射頻模塊發出一報警信號至控制中心。
5.一種使用如權利要求1所述的輸液監控器進行輸液監控的方法，其特徵在於，所述操作方法包括以下步驟步驟1，將輸液袋掛在輸液架上，通過輸液監控器的操作按鈕，開啟輸液監控器的電源；步驟2，通過輸液監控器的操作按鈕，輸入操作參數，選擇輸液袋的容量和輸液袋的規格；步驟3，根據輸液袋的規格確定輸液袋的滴係數； 步驟4，將輸液監控器的CMOS攝像頭貼附在輸液袋上，啟動監控程序； 步驟5，輸液監控器微處理器計算出當前的滴液速度，然後再計算出剩餘輸液時間，將所述剩餘輸液時間顯示在液晶屏上；步驟6，當輸液監控器計算出剩餘液量小於警戒水平時，通過射頻模塊發送告警信息至控制中心。控制中心收到報警信息則通知護士進行液瓶更換或者拔除輸液袋操作。
全文摘要
本發明提供了一種輸液監控器，包括一射頻模塊、一CMOS攝像頭、一微處理器、一電源裝置、一液晶顯示屏以及一存儲器。攝像頭連續拍攝滴液下落的畫面，並將視頻信號送至所述微處理器進行處理；微處理器通過圖像識別算法來計算當前滴液速度，並根據輸液袋容量、當前已經滴落滴液數、當前滴液速度，以及輸液袋的滴係數，計算剩餘輸液時間。當前剩餘液量小於一給定門限時，輸液監控器發出一報警信號至控制中心，提醒護士進行必要操作。
文檔編號A61M5/14GK102350013SQ20111023527
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月17日 優先權日2011年8月17日
發明者王思慧 申請人:王思慧