華嘉臨 何茗芳 繆學(xué)明 馮 鈞 支 楊

新型數(shù)字化智能輸液儀的研制及應(yīng)用

華嘉臨 何茗芳 繆學(xué)明 馮 鈞 支 楊

目的:研制一種新型數(shù)字化智能輸液監(jiān)測(cè)儀，自動(dòng)監(jiān)測(cè)輸液過(guò)程，提高安全系數(shù)，減輕護(hù)士工作負(fù)擔(dān)，保證患者休息。方法:該輸液監(jiān)測(cè)儀采用電子稱(chēng)重的原理，由五部分構(gòu)成:傳感器、數(shù)據(jù)采集部件、數(shù)據(jù)處理部件、液晶面板顯示和無(wú)線發(fā)送并報(bào)警。結(jié)果:實(shí)現(xiàn)對(duì)輸液全過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試，測(cè)試輸液容器容量、輸液速度、需要時(shí)間、自動(dòng)報(bào)警。結(jié)論:該裝置技術(shù)含量高、成本低廉、實(shí)用性強(qiáng)、使用簡(jiǎn)便、易于推廣，可成為輸液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的首選裝置。

輸液;監(jiān)測(cè);報(bào)警;智能

10.3969/j.issn.1672 －9676.2011.23.052

在醫(yī)療工作中，靜脈輸液已成為治療用藥的主要方法［1］。靜脈輸液技術(shù)推行極大地提高了臨床治療的效率，然而護(hù)士需要同時(shí)照看大量患者輸液，工作壓力較大，而且一旦產(chǎn)生疏漏會(huì)對(duì)治療效果及患者的身體帶來(lái)一定的影響［2］，并有可能造成不必要的醫(yī)患糾紛。因此醫(yī)療市場(chǎng)出現(xiàn)了多種輸液報(bào)警器，如光電報(bào)警器、彈力報(bào)警器等。但現(xiàn)有光電報(bào)警器，因使用時(shí)需對(duì)不同的輸液容器設(shè)定不同的參數(shù)，光電傳感器耗電量大且受環(huán)境光照干擾大，使用和維護(hù)不方便，患者在輸液時(shí)，如需臨時(shí)中斷，必須把光電傳感器卸下。彈力報(bào)警器，每一次使用時(shí)都需根據(jù)輸液容器的重量不同進(jìn)行設(shè)定，加之彈簧是一種機(jī)械結(jié)構(gòu)，使用一定時(shí)間就易產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，導(dǎo)致彈性系數(shù)變化影響報(bào)警閥值。因此，此類(lèi)輸液報(bào)警器要在臨床推廣應(yīng)用尚需進(jìn)一步完善。更重要的是大部分報(bào)警器只能報(bào)警，不能全程監(jiān)測(cè)。

數(shù)字化智能輸液監(jiān)測(cè)儀從原理、結(jié)構(gòu)、使用上采用全新的理念，從醫(yī)患兩者不同角度合理設(shè)計(jì)出的一種新型輸液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)滿足現(xiàn)代醫(yī)療市場(chǎng)的需求，更好地為患者服務(wù)?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 結(jié)構(gòu)及作用機(jī)制

該輸液監(jiān)測(cè)儀采用了電子稱(chēng)重的原理，綜合了微電子、微處理機(jī)、統(tǒng)計(jì)軟件和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等最新科技成果來(lái)實(shí)現(xiàn)輸液管理。兩個(gè)國(guó)內(nèi)專(zhuān)利已獲授權(quán)，另有兩個(gè)美國(guó)專(zhuān)利和三個(gè)國(guó)內(nèi)專(zhuān)利正在受理。該輸液器測(cè)儀由五個(gè)部分組成:輸液監(jiān)測(cè)儀傳感器、數(shù)據(jù)采集部件、數(shù)據(jù)處理部件、液晶面板顯示和數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送并報(bào)警。監(jiān)測(cè)儀內(nèi)部有兩個(gè)微處理器，第一個(gè)控制數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)編排和自動(dòng)校準(zhǔn);第二個(gè)接收數(shù)據(jù)，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，對(duì)系統(tǒng)工作控制，并且可以將數(shù)據(jù)重新編碼后向護(hù)士監(jiān)控中心發(fā)送各種輸液參數(shù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)測(cè)儀內(nèi)部微處理器對(duì)輸液器中液體微小的重量變化進(jìn)行智能化數(shù)字處理，自動(dòng)測(cè)算輸液過(guò)程中容器內(nèi)液量變化，顯示出輸液的速度和剩余液需要輸液的時(shí)間，并在輸液速度過(guò)快或過(guò)慢，以及輸液結(jié)束時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。并可將這些數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸至護(hù)士站。電子應(yīng)變式傳感器采用精密電橋取樣，具有十萬(wàn)分之五的分辨率，取樣信號(hào)經(jīng)過(guò)精密放大器放大，放大器采用超高精度，超低漂移運(yùn)算。放大以后的信號(hào)，采用國(guó)際上最高的24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，再由微處理器進(jìn)行數(shù)字化處理和運(yùn)算。首先根據(jù)初試條件自動(dòng)判別50 ml、100 ml、250 ml，500 ml和1000 ml容器容量并自動(dòng)輸入。在容量判斷后自動(dòng)控制精確測(cè)定輸液每分鐘的滴速并顯示。根據(jù)滴速和容量可以計(jì)算出完成輸液的時(shí)間。并把需要的各種參數(shù)存儲(chǔ)在內(nèi)部，在輸液過(guò)程中，顯示器可以顯示上述各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。當(dāng)容器內(nèi)液體剩至25 ml時(shí)發(fā)出第一次報(bào)警，至12 ml時(shí)發(fā)出第二次報(bào)警，至5 ml時(shí)發(fā)出第三次報(bào)警。

2 特點(diǎn)

(1)智能化程度高，使用方便，效率高，不需要設(shè)定參數(shù)，一切全自動(dòng)判別，并能自動(dòng)測(cè)定輸液速度及輸液的時(shí)間和報(bào)警，大大減輕了護(hù)士的工作壓力。(2)保證了患者的休息，減輕了陪客及護(hù)工的工作量。(3)輸液中間可以中斷，在輸液過(guò)程中，由于某種原因，取下輸液器重新掛上后，仍然繼續(xù)自動(dòng)工作，監(jiān)測(cè)各種參數(shù)，顯示各種數(shù)據(jù)。(4)在輸液過(guò)程中，如出現(xiàn)輸液管因扭曲而導(dǎo)致輸液中斷及不暢，速度減慢(＜3滴/min)，監(jiān)測(cè)儀也會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)以提醒患者，及時(shí)糾正。(5)信息交流快捷準(zhǔn)確，監(jiān)測(cè)儀能將輸液模擬過(guò)程轉(zhuǎn)換為數(shù)字化，進(jìn)入醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)形成物聯(lián)網(wǎng)。護(hù)士、醫(yī)師在辦公室內(nèi)，就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到每一位輸液患者的輸液情況、速度、剩余時(shí)間等，一目了然。(6)省電環(huán)保，一節(jié)3.6 V干電池，充電1次，可以繼續(xù)使用至少6個(gè)月。(7)該輸液監(jiān)測(cè)儀體積小、重量輕、無(wú)外接導(dǎo)線、便于攜帶、操作簡(jiǎn)便，適合于多種醫(yī)療場(chǎng)所、野外及家庭使用。

3 使用方法

打開(kāi)輸液監(jiān)測(cè)儀電源，當(dāng)容量檔顯示“0”后，可以將輸液容器掛在監(jiān)測(cè)儀下端鉤子上，儀器內(nèi)部微處理器自動(dòng)鑒別出容量是多少，并且在容量檔顯示出來(lái)。這時(shí)就進(jìn)入正常輸液過(guò)程，監(jiān)測(cè)儀內(nèi)微處理器再測(cè)定和計(jì)算出輸液的速度，并且把測(cè)試速度顯示在液晶面板上:“XX滴/min”，隨之，經(jīng)過(guò)自動(dòng)運(yùn)算，剩余液體需要輸液時(shí)間為多少，測(cè)試結(jié)果也顯示在液晶面板上:“X時(shí)X分X秒”。

在整個(gè)輸液過(guò)程中，護(hù)士只要把輸液容器掛在監(jiān)測(cè)儀鉤子上以后，就不需要做其他工作，無(wú)論容器大小、材質(zhì)，監(jiān)測(cè)儀都能自動(dòng)鑒別。使用方法簡(jiǎn)便，不需要手動(dòng)設(shè)定任何參數(shù)，只要掛上輸液，其他全部由機(jī)器內(nèi)部自動(dòng)判別處理。

4 結(jié)果

該輸液監(jiān)測(cè)儀在無(wú)錫市人民醫(yī)院及無(wú)錫軍分區(qū)進(jìn)行了室內(nèi)及野外臨床試驗(yàn)，對(duì)醫(yī)院常見(jiàn)的 50 ml、100 ml、250 ml、500 ml和1000 ml的玻璃及塑料容器的輸液進(jìn)行臨床應(yīng)用，結(jié)果各種輸液數(shù)據(jù)顯示準(zhǔn)確，報(bào)警靈敏正確。

5 結(jié)論

本輸液監(jiān)測(cè)儀是一種設(shè)計(jì)新穎、智能化程度強(qiáng)、功能齊全、性能可靠、使用方便、便于攜帶、節(jié)電環(huán)保、成本低廉、具有網(wǎng)絡(luò)接入實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸液全過(guò)程，適合于各種醫(yī)療場(chǎng)所應(yīng)用的一種新型輸液報(bào)報(bào)警系統(tǒng)。

［1］ 紀(jì)樹(shù)梅，黃以群，凌小明，等.多功能便攜式輸液監(jiān)測(cè)器的研制與應(yīng)用［J］.中國(guó)實(shí)用護(hù)理雜志，2005，21(6):43.

［2］ 于向英，王永珍，孫孝紅.新型彈簧輸液報(bào)警器的研制與應(yīng)用［J］.實(shí)用護(hù)理雜志，2003，19(9B):26.

The research and application of a new type of digitalized intelligent IV monitoring device.

HUA Jia － lin，HE Ming － fang(Wuxi People's Hospital，Wuxi214023)
MIU Xue－ming( Shuangyin Electronic Company Limited)//FENG Jun(Massachusetts Institute of Technology)//ZHI Yang(Wuxi Militaty Subarea)

Objective:The goal of this research is to study and to develop a new type of digitized intelligent IV monitoring device in order to robotize the IV infusion process，to increase the safety factor，to reduce the working load of nurses，and to make patient having better rest.Methods:The method of such a device is described as the followings.The device which applies the principle of electronic load sensor consists of 5 parts:load sensor，data collector，data processor，data display including a liquid crystal display screen，a wireless transmitter and an alarming device.Results:The device can automatically monitor the whole process of an IV infusion process，including measuring the volume of the medical liquid in an IV bottle，the infusion rate，the required infusion time，and automatic alarming.Conclusions:This device applies high technology with low cost，high market demand，ease to use，and ease for market development;It would become the first candidate candidate for an IV infusion monitoring system.

Infusion;Monitoring;Alarming;Intelligent

214023 無(wú)錫市人民醫(yī)院(華嘉臨，何茗芳)，無(wú)錫雙寅電子有限公司(繆學(xué)明)，美國(guó)麻省理工學(xué)院(馮鈞)，無(wú)錫軍分區(qū)(支楊)

華嘉臨:男，大專(zhuān)，副主任醫(yī)師，體檢中心主任

2011－03－25)

(本文編輯 白晶晶)