輸液自動監控器的製作方法

2023-04-30 18:11:16 2

專利名稱：輸液自動監控器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫療器械，主要涉及輸液裝置，具體講就是一種輸液自動監控器。
背景技術：
輸液是一種頻繁使用的醫療行為，具有成本低、見效快的優點，因此在臨床、住院以及急診治療中廣泛使用。但目前臨床使用的輸液器採用滾輪調節，存在以下三個方面的不足1.需人工手動調節滴速，護士勞動強度大；2.難以精確調節滴速；3.不能及時發現輸液完畢或輸液過程中出現滴速劇烈變化等異常。
近年來引進國外輸注泵有少量使用，如日本JMS公司OT-701型，日本ATOM公司P-600型，P-1235N型等，它不依靠重力，而是用泵提供動力完成輸液，可保證輸液者姿態舒適，並可精確控制輸液速度和輸液量，但價格昂貴，還需專用輸液管，不易普及，難於大面積推廣與應用。中國專利02242607.8一種輸液速度調節器，中國專利00211031.8輸液速度調控器等僅是調節機構，雖結構小巧、簡單，但只是對於輸液管夾結構的一種改進，也只能是手動調節，和原有輸液器相比沒有太大改進，也無新的功能產生。只是在原有輸液器基礎上實現對輸液速度更精確的控制，但沒有監控、自動調節和應急報警功能。仍非機電一體化的監控裝置，無法實現自動控制，也不能減輕醫護人員的勞動，並且在患者輸液出現異常時難以在第一時間通知醫護人員進行相應處理，存在應急處理滯後問題，不利於醫院實現病人集中護理。

發明內容
本實用新型的目的是克服上述技術或儀器存在的缺點，提供一種機電一體化的可監視輸液過程，可設定滴速值，通過調節機構自動控制滴速達到設定值，監視實際點滴速度，在輸液完畢或發現異常時停止輸液並報警，以便護士及時處理，監測和控制過程均不與所輸液體接觸，可重複使用，一體化設計，安全、方便且成本低的輸液自動監控器。
本實用新型的原理和構思是利用紅外發射管(器)發射紅外線，穿過液滴經過的空間，與發射管正對的接收管(器)將探測到的信號，送給單片機，單片機經過分析處理並與設定滴速值比較，根據結果控制電機轉動調節滴速，並顯示實際滴速，在判斷為異常時，夾緊輸液管停止輸液，同時報警。
以下結合附圖進行詳細說明。
如圖1所示，本發明的實現在於輸液自動監控器包括有輸液器還包括有對輸液滴速進行監控的機構和電路，為機電一體的自動監控裝置，在底板上安裝有控制盒、電機、檢測機構和滴速控制機構，檢控電路板安裝於控制盒內，檢測機構同檢控電路板電路連接，輸液器的輸液管滴鬥被嵌裝在檢測機構中，輸液管嵌裝在滴速控制機構中，電機置於控制盒一端，和檢控電路板電路連接，並通過螺杆與滴速控制機構連接，通過對輸液管截面積的大小控制，實現對滴速的調節，並在控制盒面板上以指示燈的閃亮顯示實際滴速，輸液停止或檢控電路判斷為異常，檢控電路會立即控制滴速控制機構夾緊輸液管，停止輸液，同時報警。控制盒面板上還設有顯示器、電源指示、啟動、設定和功能按鈕，其中有異常按鈕，還有增加按鈕(+)和減少按鈕(-)，增加按鈕(+)和減少按鈕(-)用於設定輸液滴速。
在傳統的輸液治療過程中通常是手動螺旋調節器實現對所輸液體的滴速控制，由於機械式的控制往往只能控制到毫米級，對於每分鐘內滴下的數量無法設定，調節控制也是憑經驗和試調決定，調好後也沒有自動監控，也是人工監控，在輸液過程中有異常同樣需要人工報警與處理。往往對於每一個輸液的病員都需要陪同人員或護士頻繁地監護。在具有自動控制系統的醫院設施中，該環節也不能完全脫離人工監護，影響整個系統的自動監護，本實用新型設計了一體化的檢測與控制裝置，可設定滴速值，通過調節機構控制滴速達到設定值，監視實際點滴速度，在輸液完畢或發現異常時停止輸液並報警。
本實用新型的實現還在於檢控電路是由光電檢測電路探測到的信號，利用單片機統一控制，可以設定滴速值，經過監控電路的分析、處理並與設定滴速值比較，根據比較差值控制電機轉動調節滴速，並以指示燈的閃亮顯示實際滴速。檢控電路板上安裝有檢測電路、顯示器、接口電路、控制電路和電機驅動電路。控制電路由單片機、相關的開關控制、電源部分構成，檢測電路、顯示器、接口電路、電機驅動電路均和控制電路信號連接。檢測電路中由發光管和接收管形成液滴檢測信號，通過放大整形，輸出到單片機的數據端，顯示器主要由液晶顯示器構成，由單片機的數據端與顯示器輸入信號連接，單片機經過分析處理並與設定滴速值比較，所得信號由單片機的控制端接電機驅動電路的輸入端，電機驅動電路的輸出信號直接驅動電機，電機帶動螺杆自動調節滴速控制機構。
本實用新型採用單片機統一控制，檢測電路、顯示器、接口電路、電機驅動電路均和控制電路信號連接，單片機形成了電路的控制中心，電路簡單、緊湊，造價低，易實現易產業化。
本實用新型的實現還在於檢測機構由固定在底板上內圓外方、對稱的座塊構成滴鬥座，滴鬥座的內圓與輸液滴鬥的直徑相適應，並略大於輸液滴鬥的直徑，座塊在輸液滴鬥的直徑方向設有空腔，發光管和接收管置於其中；發光管可以是紅外發光管，滴速控制機構由兩個管夾構成，兩管夾對稱而置，夾持部位為突出的園尖頭狀，與螺杆連接的管夾為活動管夾，與活動管夾對稱的為固定管夾。
本實用新型的實現在於在檢控電路中的檢測電路的輸出迴路中設有一發光管，該發光管位於檢測機構滴鬥座外側座塊的空腔內，當一滴液滴通過輸液器的滴鬥時，檢測電路的檢測迴路中的光電管(位於檢測機構滴鬥座另一座塊的空腔內)檢測到該信號，同時在輸出迴路中還設有的發光管也會同步反映，該發光管安裝在控制盒的面板上，以閃亮顯示實際滴速。這樣可以明示和直觀。
本實用新型的實現在於在接口電路中設有呼叫按鈕，該按鈕可安裝於床頭或輸液位的方便之處，每按一次呼叫按鈕，報警器連續發聲以報警；在控制電路的電源部分設有異常按鈕，該異常按鈕安裝於控制盒的面板上，可以手動控制，每按一下發聲一次，發聲也可由單片機控制設置不同的聲音，以區別問題的種類，實現分類報警。在輸液完畢或發現異常時停止輸液並報警。
本實用新型的工作是加電後電源指示燈亮，單片機自動控制電機轉動夾緊滴管使液體不能流過，通過控制盒面板的增加按鈕和減少按鈕設定滴速，準備好後按啟動按鈕本實用新型進入工作狀態。輸液自動監控器會自動檢測輸液滴速，與設定值進行比較，有一個暫短的反覆調整和控制過程，直至達到於設定值，在一定時間段內無液滴通過，自動報警，也可通過手動從面板按鈕進行報警。
由於本實用新型設計了機電一體化的自動監控裝置，可監視輸液過程，可設定滴速值，通過調節機構自動控制滴速達到設定值，監視實際點滴速度，在輸液完畢或發現異常時停止輸液並報警，以便護士及時處理，監測和控制過程均不與所輸液體接觸，採用了單片機統一對檢測和控制的信號進行分析、判斷和處理，光電檢測，獲得信號放大、整形後又經控制電路比較，進而對控制機構發出執行信號，在出現異常時還可以自動報警，該信號與醫院具有自動控制系統設施的報警信號相連，就可以實現完全的無人監護自動控制，在醫院沒有自動控制系統的設施時，本實用新型也可以實現自動控制監護輸液。本實用新型解決了對輸液過程的智能化自動監控的實際問題，提供了一種現實急需的、實用醫療輔助設備，在使用過程中本裝置監測和控制均不與液體接觸，可重複使用，一體化設計，安全方便且成本低。


圖1是本實用新型的總體構成示意圖；圖2是本實用新型的檢控電路圖。
具體實施方式
實施例1本實用新型為機電一體的自動監控裝置，參見圖1，在底板1上安裝有控制盒3、電機4、檢測機構和滴速控制機構，檢控電路板安裝於控制盒3內，檢測機構同檢控電路板電路連接，輸液器的輸液管滴鬥被嵌裝在檢測機構中，輸液管嵌裝在滴速控制機構中，電機4置於控制盒3一端，和檢控電路板電路連接，並通過螺杆5與滴速控制機構連接，對輸液管進行鬆緊控制，實現對滴速的調節，並於控制盒3面板上以指示燈的閃亮顯示實際滴速。輸液停止或檢控電路判斷為異常，檢控電路會立即控制滴速控制機構夾緊輸液管，停止輸液，同時報警。控制盒面板上還設有顯示器、電源指示、啟動、設定和功能按鈕，其中有異常按鈕，還有增加按鈕(+)和減少按鈕(-)，增加按鈕(+)和減少按鈕(-)用於設定輸液滴速。本實用新型可設定滴速值，通過調節機構控制滴速達到設定值，監視實際點滴速度，在輸液完畢或發現異常時停止輸液並報警，以便護士及時處理。本實用新型監測和控制均不與液體接觸，可重複使用，一體化設計，安全方便且成本低。
實施例2總體結構同實施例1，本實用新型利用單片機統一控制，設定滴速值，經過分析處理並與之比較，根據分析和比較結果控制電機轉動調節滴速，以指示燈的閃亮顯示實際滴速，如圖2所示，檢控電路板上安裝有檢測電路8、顯示器9、接口電路12、控制電路10和電機驅動電路11，控制電路10由單片機D1、相關的開關控制、電源部分構成，檢測電路8、顯示器9、接口電路12、電機驅動電路11均和控制電路10信號連接，檢測電路8中由發光管V1和接收管V2形成液滴檢測信號，通過放大、整形，輸出到單片機D1的數據端，顯示器9主要由液晶顯示器構成，由單片機D1的數據端與其輸入信號連接，單片機D1經過分析處理並與設定滴速值比較，所得信號由單片機D1的控制端接電機驅動電路11的輸入端，電機驅動電路11的輸出信號直接驅動螺杆5自動調節滴速控制機構。
檢測機構是由固定在底板1上內圓外方、對稱的座塊構成滴鬥座2，滴鬥座2的內圓與輸液滴鬥的直徑相適應，並略大於輸液滴鬥的直徑，座塊在輸液滴鬥的直徑方向設有空腔，紅外發光管和接收管置於其中；滴速控制機構由兩個管夾6、7構成，兩管夾對稱而置，夾持部位為突出的園尖頭狀，與螺杆5連接的管夾6為活動管夾，與活動管夾6對稱的為固定管夾7。
參見圖2，檢控電路中的檢測電路8的輸出迴路中設有一發光管V3，當一滴液滴通過輸液器的滴鬥時，檢測電路8的檢測迴路中的V1檢測到該信號後，輸出迴路中設有一發光管V3也會同步反映，該發光管V3安裝在控制盒3的面板上，以閃亮顯示實際滴速。在接口電路12中設有呼叫按鈕S5，該按鈕可安裝於床頭或輸液位的方便之處，每按一次呼叫按鈕S5，由控制電路設定可以連續發聲以報警；在控制電路10的電源部分設有異常按鈕S1，該異常按鈕S1安裝於控制盒3的面板上，可以手動控制，每按一下發聲一次，發聲也可由單片機D1控制設置不同的聲音，以區別問題的種類，實現分類報警。本實用新型在輸液完畢或發現異常時停止輸液並報警。
實施例3結構與電路均同實施例2，參見附圖2，接口電路12中的呼叫按鈕S5安裝在病床頭，報警器B1安裝在護士室，電源+12V和+5V引自護士室，經插頭XP1與插座XS1相連；紅外發射管V1，紅外接收管V2安裝在輸液管滴鬥兩側的滴鬥座2內，電機4在圖2中標註為M1安裝在底板1上，其它元件均安裝在控制盒3內的檢控電路板上。其中液晶顯示器A1，電源指示燈V5，滴液指示燈V3，異常按鈕S1，啟動按鈕S2，設定滴速增加按鈕S3，減少按鈕S4均通過開孔從控制盒3的面板上露出，以便觀察和操作。圖中D1是單片機P87LPC768，N1A是放大器，用來對液滴信號放大整形，放大管V4用來驅動報警器，D2(7406)，V7，V8，V9用來驅動電機4。本實用新型選用的單片機晶片，體積小，集成度高，功能強，採用液晶顯示，目視不耀眼，保護視力，使用壽命長。
本實用新型的使用如下，加電後電源指示燈V5亮，單片機D1控制電機轉動，驅動活動管夾6夾緊滴管使液體不能流過。首先按滴速增加按鈕S3，減少按鈕S4設定滴速，設定值顯示在顯示器9上。準備好後按啟動按鈕S2，單片機D1將檢測電路8送來的滴速脈衝處理後顯示實際滴速，並與設定值相比較。若大於設定值，則控制電機轉動夾緊輸液管；若小於設定值，則鬆開輸液管，直至二者之差在某預定的範圍之內。輸液過程中若病人或監護人員感覺或發現異常，可按床頭呼叫按鈕S5或面板異常按鈕S1，安裝在護士室的報警器B1即報警，單片機D1控制電機4轉動立即夾緊輸液管使液體不能流過。按下呼叫按鈕S5後報警器B1連續報警，直到鬆開呼叫按鈕S5；而按下面板異常按鈕S1後報警器B1斷續報警，5秒後自動停止.如果單片機D1檢測到滴速小於每6秒1滴，則認為輸液結束或出現堵塞，單片機D1控制電機4轉動夾緊滴管使液體不能流過，同時報警，等待護士處理。
本實用新型結構輕巧簡單、構思新穎、操作方便、成本低廉。
權利要求1.一種輸液自動監控器，包括有輸液器，其特徵在於還包括有對輸液滴速進行監控的機構和電路，為機電一體化的自動監控裝置，在底板(1)上安裝有控制盒(3)、電機(4)、檢測機構和滴速控制機構，檢控電路板安裝於控制盒(3)內，檢測機構與檢控電路板電路連接，輸液器的輸液管滴鬥被嵌裝在檢測機構中，輸液管嵌裝在滴速控制機構中，電機(4)置於控制盒(3)一端，和檢控電路板電路連接，並通過螺杆(5)與滴速控制機構連接，並在控制盒(3)面板上以指示燈的閃亮顯示實際滴速，控制盒面板上還設有顯示器、電源指示、啟動、設定和功能按鈕。
2.根據權利要求1所述的輸液自動監控器，其特徵在於檢控電路是由光電檢測電路探測到的信號，利用單片機統一控制，設定滴速值，經過分析處理並與之比較，根據比較差值控制電機轉動調節滴速，以指示燈的閃亮顯示實際滴速，檢控電路板上安裝有檢測電路(8)、顯示器(9)、接口電路(12)、控制電路(10)和電機驅動電路(11)，控制電路(10)由單片機D1、相關的開關控制、電源部分構成，檢測電路(8)、顯示器(9)、接口電路(12)、電機驅動電路(11)均和控制電路(10)信號連接，檢測電路(8)中由發光管和接收管形成液滴檢測信號，通過放大整形，輸出到單片機D1的數據端，顯示器(9)主要由液晶顯示器構成，由單片機D1的數據端與其輸入信號連接，單片機D1經過分析處理並與設定滴速值比較，所得信號由單片機D1的控制端接電機驅動電路(11)的輸入端，電機驅動電路(11)的輸出信號直接驅動電機(4)，電機(4)帶動螺杆(5)自動調節滴速控制機構。
3.根據權利要求1或2所述的輸液自動監控器，其特徵在於檢測機構由固定在底板(1)上內圓外方、對稱的座塊構成滴鬥座(2)，滴鬥座(2)的內圓與輸液滴鬥的直徑相適應，並略大於輸液滴鬥的直徑，座塊在輸液滴鬥的直徑方向設有空腔，發光管和接收管置於其中；滴速控制機構由兩個管夾(6)、(7)構成，兩管夾對稱而置，夾持部位為突出的園尖頭狀，與螺杆(5)連接的管夾(6)為活動管夾，與活動管夾(6)對稱的為固定管夾(7)。
4.根據權利要求3所述的輸液自動監控器，其特徵在於在檢控電路中的檢測電路(8)的輸出迴路中設有一發光管V3，當一滴液滴通過輸液器的滴鬥時，檢測電路(8)的檢測迴路中的光電管V1檢測到該信號，在輸出迴路中設有的發光管V3也會同步反映，該發光管V3安裝在控制盒(3)的面板上，以閃亮顯示實際滴速。
5.根據權利要求4所述的輸液自動監控器，其特徵在於在接口電路(12)中設有呼叫按鈕S5，該按鈕可安裝於床頭或輸液位的方便之處，每按一次呼叫按鈕S5，報警器B1連續發聲以報警；在控制電路(10)的電源部分設有異常按鈕S1，該異常按鈕S1安裝於控制盒(3)的面板上，可以手動控制，每按一下發聲一次，發聲也可由單片機控制設置不同的聲音，以區別問題的種類，實現分類報警。
專利摘要本實用新型是一種輸液自動監控器，屬醫療儀器。裝置包括輸液器和監控的機構和電路，可監視輸液過程，設定滴速值，調節機構自動控制滴速。在底版上安裝有控制盒、電機、檢測機構和輸液滴速控制機構，檢控電路板安裝於控制盒內，電機通過螺杆與滴速控制機構連接，對輸液管控制，實現對滴速的調節。本實用新型設計了機電一體化的監控裝置，用單片機統一對檢測和控制的信號進行分析、判斷和處理，光電檢測，進而控制和執行，在出現異常時還可以自動報警。解決了對輸液過程的智能化自動監控的實際問題，提供了一種急需的、實用醫療輔助設備，監測和控制均不與液體接觸，可重複使用，一體化設計，安全方便且成本低。功耗小，體積小，效率高。
文檔編號A61M5/172GK2850627SQ200520078209
公開日2006年12月27日 申請日期2005年1月7日 優先權日2005年1月7日
發明者來躍深, 田軍委, 尚雅層, 勞奇成, 盧春霞, 王曉麗, 高紅紅 申請人:西安工業大學