智能輸液監控儀的製作方法

2023-05-21 16:38:26 1

專利名稱：智能輸液監控儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於醫用輸注器械技術領域，特別是涉及一種對輸液速度、溫度可以自控調整，對輸液液體中發現氣泡、輸液外滲可自動停輸、報警並且具有輸液監護單元的智能輸液監控儀。
背景技術：
過去輸液利用輸液瓶、輸液吊架，點滴速度由醫護人員調定，輸液過程中輸液速度改變、液體中產生氣泡、液溫過低、液體外滲皆由患者家屬監護報警請護士調正。近年來國內外發明及生產的半自動輸液器雖然可以自動控制及顯示輸液速度並可對液體加溫、無液報警，但操作繁瑣、報警時影響其他患者休息且無液體外滲檢控及輸液監護功能。

發明內容
本實用新型的目的在於彌補公知技術中的不足提供一種輸液速度、溫度可以自控調整，輸液中發現氣泡、輸液外滲時可以自控停輸、報警並且具有輸液監護單元的智能輸液監控儀。
為解決上述存在的問題本實用新型採取的技術方案是在輸液瓶、輸液吊架或一次性輸液器上還設計連接以下單元構成(A).輸液速度檢控顯示單元由安裝於輸液管兩側的紅外發光二極體與光敏管組成橋臂的液滴檢測電路依次接放大器、滴液時間疊加充電、比較器、單穩整形後接入單片機I，計算出輸液平均速度滴數/分鐘並接數碼顯示器以三位數碼顯示，當患者姿態或體位改變使輸液速度改變大於±3滴/分時，單片機I接通電機驅動電路驅動步進電機調整輸液管微動卡頭使輸液速度回至設定值。
(B).氣泡及無液檢控報警單元由置於輸液管兩側兩對相距6mm的紅外發射與光敏接收對管組成雙面液檢測電路分別接放大器A1、A2放大後接單片機I，二放大器A1、A2輸出均為數字高電平1、1時表示輸液正常，有氣泡時A1輸出低電平、A2輸出高電平即0、1，如延時2秒A1、A2恢復為1、1數字高電平時則以氣泡處置，反之A2輸出也為數字低電平時即0、0表示已經無液通過輸液管，此時單片機I接通電機驅動電路驅動步進電機控制微動卡頭卡閉輸液管並接通訊響電路報警。
(C).液體外滲檢控報警單元由光敏元件組成貼於針頭頂端皮膚的測量傳感器電路及順針頭方向相距2.5cm處皮膚所貼參比傳感器電路分別接二放大器A1、A2放大後接比較器A3進行比較，輸液正常時A3輸出低電平，C1不充電，積分電路A4輸出高電平，液體外滲時光敏電阻GN1阻值減小，A2輸出增大，A3輸出高電平，，C1充電，至電壓穩定時A4輸出低電平並經濾波器、電子開關、A/D轉換輸至單片機I使其接通電機驅動電路驅動步進電機卡閉輸液管並接通訊響電路報警。
(D).液溫檢控單元由貼緊安裝於輸液管壁的熱敏元件作為一臂的測溫電橋電路將輸液溫度變化轉換為電壓的變化後接放大器放大及濾波器濾除其中工頻及高頻幹擾信號再接電子開關，由單片機I控制電子開關將上述電壓變化選通、並經A/D轉換器接至單片機I內和予置溫度的電信號值進行比較，比較輸出為高或低電平，使光耦合電路的光信號明或暗來控制加熱電路的光敏雙向可控矽導通或截止，從而改變裝置於輸液管壁周圍的加熱器中通過電流的時間來調整輸液管中通過液體的溫度。
(E).輸液監護BP機呼叫單元發射系統由病房中安裝的數碼攝像頭攝取信號接單片機I後又通過接口電路接至中心監護室，單片機I接單片機I並定時向其發出發射請求信號，發射時連同鍵盤鍵入床位號一起輸至中心頻率為3KHZ，頻偏1KHZ的壓控振蕩器作第一次調製，其調頻波又接入發射模塊進行第二次調製後由天線發射出去。輸液監護BP機作為發射信息的接收器，它由天線收到中心頻率為3KHZ的調頻波接至接收模塊，經1、2次解調後輸出再經帶通濾波和整形後輸至單片機III，對報文起始2位、床位號2位、終止2位進行甄別接收，接收後將床位號由16進位轉換為10進位以液晶顯示，並啟動訊響器告知護士，按復位鍵可使訊響停止。
本實用新型的優點和積極效果1.本智能輸液監控儀可檢測顯示輸液速度而且當患者姿態改變使輸液速度改變大於±3滴/分時可自控步進電機調整輸液管微動卡頭使輸液速度回至設定數值。
2.本實用新型不但可檢測甄別輸液中氣泡和無液並可自動驅動步進電機卡閉輸液管，接通訊響器報警並且報警時不會影響其他患者休息。
3.本實用新型還可檢測輸液外滲，並可自動驅動步進電機卡閉輸液管，接通訊響器報警，杜絕了液體外滲給患者造成的疾患。
4.本實用新型能對輸液溫度自動進行檢測並能自動改變加熱時間，調整輸液溫度。
5.本實用新型輸液過程中具有輸液監護BP機呼叫單元，可及時發現輸液中患者狀態異常並及時由醫護處理。


圖1為本實用新型安裝結構示意圖；圖2為本實用新型主機功能框圖；圖3為本實用新型接收機功能框圖；圖4為輸液速度檢測電路圖；圖5為氣泡及無液雙液面檢測電路圖；圖6為輸液外滲檢測傳感器使用圖；圖7為輸液外滲檢測電路圖；圖8為輸液溫度檢測電路圖；圖9為輸液溫度控制電路圖；圖10為步進電機驅動電路圖。
各圖中1、液滴檢測電路，2、放大、滴液時間疊加充電，3、比較器， 4、單穩整形，5、雙液面檢測電路， 6、A1放大器，7、A2放大器， 8、測量傳感器電路，9、參比傳感器電路， 10、放大器A2，11、放大器A1， 12、比較器A3，13、積分電路A4，14、濾波器，15、電子開關， 16、A/D轉換器，
17、電機驅動電路， 18、數碼顯示器，19、訊響電路， 20、測溫電橋電路，21、放大器， 22、濾波器，23、光耦合器， 24、加熱電路，25、數碼攝像頭， 26、單片機II，27、接口電路， 28、中心監護室，29、單片機I， 30、壓控振蕩器VCO，31、發射模塊RX5019， 32、接收模塊RX5020，33、1-2級解調，34、濾波器，35、整形， 36、單片機III89C2051，37、液晶顯示， 38、訊響器，39、復位鍵， 40、輸液吊架，41、輸液瓶高度調節鈕， 42、平衡臂，43、伸縮杆， 44、智能輸液監控儀主機，45、鍵盤， 46、復位鍵，47、輸液瓶掛鈎， 48、輸液瓶，49、紅外發光二極體與光敏管，50、流量調節器、微動卡頭，51、紅外發射與光敏接收對管，52、輸液管， 53、傳感器導線，54、熱敏元件， 55、加熱器，56、測量傳感器， 57、參比傳感器，58、輸液針頭，GN1、GN2光敏電阻或光敏元件、傳感器，C1充電電容。
實施例本智能輸液監控儀包括有輸液瓶(48)、輸液吊架(40)還有以下單元連接構成(A).輸液速度檢控顯示單元由裝置於輸液管(52)兩側紅外發光二極體與光敏管(49)組成橋臂的液滴檢測電路(1)依次接放大、滴液時間疊加充電(2)、比較器(3)、單穩整形(4)後接單片機I(29)，計算出輸液平均速度滴數/分鐘，並接數碼顯示器(18)以三位數碼顯示，當患者姿態改變使輸液速度改變±3滴/分時單片機I(29)接通電機驅動電路(17)驅動步進電機調整輸液管微動卡頭(50)使速度回至設定值。
(B).氣泡及無液檢控報警單元由置於輸液管(52)兩側相距6mm的紅外發射與光敏接收對管(51)組成的雙面液檢測電路(5)分別接A1放大器(6)、A3放大器(7)後接單片機I(29)，A1、A2放大器(6、7)輸出均為數字高電平1、1時表示輸液正常，有氣泡時A1放大器(6)輸出低電平、A3放大器(7)輸出高電平即0、1，如延時2秒，A1、A2放大器(6、7)輸出恢復為1、1高電平則以氣泡處置，反之A2放大器(7)輸出也變為低電平即0、0表示已經無液通過輸液管(52)，單片機I(29)接通電機驅動電路(17)驅動步進電機卡閉輸液管(52)並接通訊響電路(19)報警。
(C).液體外滲檢控報警單元由貼於輸液針頭(58)頂端皮膚的測量傳感器(56)組成的測量傳感器電路(8)及順輸液針頭(58)方向相距2.5cm處皮膚所貼參比傳感器(57)組成的參比傳感器電路(9)分別接二放大器A1(11)、A2(10)後接比較器A3(12)進行比較，輸液正常時比較器A3(12)輸出低電平，C1不充電，積分電路A4(13)輸出高電平，液體外滲時光敏電阻GN1阻值減小，放大器A2(10)輸出增大，比較器A3(12)輸出高電平，C1充電，積分電路A4(13)輸出低電平，經濾波器(14)、電子開關(15)、A/D轉換器(16)接入單片機I(29)，使單片機I(29)接通電機驅動電路(17)驅動步進電機卡閉輸液管(52)並接通訊響電路(19)報警。
(D).液溫檢控單元由貼緊裝於輸液管(52)外壁的熱敏元件(54)作為一臂的測溫電橋電路(20)將輸液溫度變化轉換為電壓的變化後接放大器(21)及濾波器(22)濾除其中工頻及高頻幹擾信號，再接電子開關(15)，由單片機I(29)控制電子開關(15)將上述電壓變化選通經A/D轉換器(16)接至單片機I(29)內和予置溫度的電信號值進行比較，比較輸出為高或低電平，使光耦合器(23)中的光信號明或暗來控制加熱電路(24)的光敏雙向可控矽導通或截止，從而改變裝置於輸液管(52)外壁的加熱器(55)中通過電流的時間來調整輸液管(52)中通過液體的溫度。
(E).輸液監護BP機呼叫單元發射系統由數碼攝像頭(25)攝取信號接單片機I(26)經接口電路(27)又接至中心監護室(28)，單片機I(29)接單片機I(26)並定時向其發出發射請求信號，發射信號連同鍵盤(45)鍵入床位號一起輸至中心頻率為3KHZ，頻偏1KHZ的壓控振蕩器(VCO)(30)作第一次調製，又接發射模塊RX5019(31)進行二次調製後自天線發射出去。輸液監護BP機作為發射信息的接收器，由天線收到中心頻率為3KHZ的調頻波首先至接收模塊RX5020(32)經1、2次解調(33)輸出方波再經濾波器(34)整形(35)接至單片機III89C2051(36)，對報文起始2位、床位號2位、終止2位進行甄別和接收，將床號由16進位轉換為10進位接液晶顯示(37)，並啟動訊響器(38)告知護士，按復位鍵(39)訊響停止。
本智能輸液監控儀主機(44)螺裝於輸液吊架(40)的伸縮杆(43)下端，其面板上面裝有數碼顯示器(18)，下面裝有鍵盤(45)、復位鍵(46)，輸液瓶(48)掛於具有平衡臂(42)的輸液瓶掛鈎(47)上，高度由輸液瓶高度調節鈕(41)調節，智能輸液監控儀主機(44)側邊固定裝置紅外發光二極體與光敏管(49)，流量調節器、微動卡頭(50)，紅外發射與光敏接收對管(51)、熱敏元件(54)、加熱器(55)，於輸液管(52)環周、兩側，由傳感器導線(53)連於各檢測及控制電路。
權利要求1.一種智能輸液監控儀包括有輸液瓶、輸液吊架，其特徵是它還設計有輸液速度檢控顯示單元、氣泡及無液檢控報警單元、液體外滲檢控報警單元、液溫檢控單元、輸液監護BP機呼叫單元構成，其連接為A.輸液速度檢控顯示單元由輸液速度檢測電路經接口接單片機I計算出平均速度並接數碼顯示器以三位數碼顯示，當患者姿態改變使輸液速度改變大於±3滴/分時，單片機I接通電機驅動電路驅動步進電機調整輸液管微動卡頭使輸液速度回至設定值；B.氣泡及無液檢控報警單元由雙液面檢測電路經接口接單片機I，當雙液面檢測電路向單片機I輸出數字高電平為1、1時表示輸液正常，為0、1時表示有氣泡發生，0、1狀態延長2秒後恢復為1、1數字高電平時則以氣泡處置，反之輸出變為0、0數字低電平時表示已經無液通過輸液管，此時單片機I接通電機驅動電路驅動步進電機卡閉輸液管並接通訊響電路報警；C.液體外滲檢控報警單元由貼於針頭頂端皮膚的測量傳感器及順針頭方向相距2.5cm處皮膚所貼參比傳感器組成檢測電路經濾波器濾波、電子開關選通、A/D轉換後接入單片機I，液體外滲時檢測電路輸出低電平使單片機I接通電機驅動電路驅動步進電機卡閉輸液管並接通訊響電路報警；D.液溫檢控單元由液溫檢測電路經電子開關選通、A/D轉換後接入單片機I內和予置溫度的電信號值進行比較，比較結果使單片機輸出高或低電平接至光耦合電路，使光耦合中的光信號明或暗來控制加熱電路的光敏雙向可控矽導通或截止，從而改變裝置於輸液管壁周圍的加熱器中通過電流的時間調整輸液的溫度；E.輸液監護BP機呼叫單元發射系統由病房中數碼攝像頭攝取信號接單片機I後又通過接口電路接至中心監護室，單片機I接單片機I並定時向其發出發射請求信號，發射時連同鍵盤鍵入床位號一起輸至中心頻率為3KHZ頻偏1KHZ壓控振蕩器作第一次調製，又接入發射模塊進行二次調製後由天線發射出去，輸液監護BP機作為發射信息的接收器，它由天線收到中心頻率為3KHZ的調頻波至接收模塊經1、2次解調輸出再接帶通濾波器濾波和整形後至單片機I，對報文起始2位、床位號2位、終止2位進行接收甄別，將床位號由16進位轉換為10進位並以液晶顯示同時啟動訊響器告知護士，按復位鍵可使訊響停止。
2.根據權利要求1所述的智能輸液監控儀其特徵在於其輸液速度檢控顯示單元的輸液速度檢測電路由安裝於輸液管兩側的紅外發光二極體與光敏管組成橋臂的液滴檢測電路依次接放大器、滴液時間疊加充電、比較器、單穩整形後接入單片機I構成。
3.根據權利要求1所述的智能輸液監控儀其特徵在於其氣泡及無液檢控報警單元的雙液面檢測電路由置於輸液管兩側兩對相距6mm的紅外發射與光敏接收對管組成電路輸出分別接放大器A1及A2放大後又分別接單片機I構成。
4.根據權利要求1所述的智能輸液監控儀其特徵在於其液體外滲檢控報警單元的檢測電路由光敏元件組成的貼於針頭頂端皮膚的測量傳感器電路及順針頭方向相距2.5cm處皮膚所貼參比傳感器電路分別接二放大器A1、A2放大後接比較器A3進行比較，比較輸出接積分電路A4，積分電路A4又經濾波器濾波、電子開關選通、A/D轉換接單片機I構成。
5.根據權利要求1所述的智能輸液監控儀其特徵在於其液溫檢控單元的液溫檢測電路由貼緊裝於輸液管壁的熱敏元件作為一臂的測溫電橋電路將輸液溫度變化轉換為電壓變化後依次接放大器放大及濾波器濾除工頻及高頻幹擾信號再接電子開關，由單片機I控制電子開關將上述電壓變化選通、再經A/D轉換接單片機I構成。
專利摘要本智能輸液監控儀屬醫用器械領域，解決現有器械對輸液速度、溫度不能自控調整，輸液氣泡、外滲不能及時停輸、報警且無輸液監護的問題。它是在輸液瓶及吊架上連接以下單元構成(1)輸液速度檢控顯示由速度檢測電路接單片機算出平均速度並顯示，偏離設定速度時驅動電機調整。(2)氣泡及無液檢控報警由相距6mm紅外發射、光敏接收對管雙液面檢測電路接單片機I，有氣泡或無液時控制電機卡閉輸液管並報警。(3)液體外滲檢控報警由測量及參比傳感器電路經A/D接單片機I，液體外滲時電機卡閉輸液管並報警。(4)液溫檢控由液溫檢測電路經A/D轉換接單片機與設定值比較控制加溫。(5)輸液監護由數碼攝像頭接單片機II至中心監護，由單片機I定時接壓控振蕩器發射，接收調頻波經解調接單片機III顯示、報警。
文檔編號A61M5/14GK2559360SQ0224340
公開日2003年7月9日 申請日期2002年8月2日 優先權日2002年8月2日
發明者孫媛媛, 趙秋生, 李迎新 申請人:天津醫科大學附屬腫瘤醫院