王進(jìn)霞　王浩

摘 要：本設(shè)計(jì)是一款遠(yuǎn)程輸液監(jiān)控與自動報(bào)警系統(tǒng)。運(yùn)用傳感器和單片機(jī)等，對病人的輸液過程進(jìn)行全程監(jiān)控，當(dāng)輸液將要完成時自動發(fā)出報(bào)警聲，提醒醫(yī)護(hù)人員及時前來處理，能有效減輕醫(yī)護(hù)人員和陪護(hù)人員的勞動強(qiáng)度，又能最大限度地利用藥液。此儀器適用于各種顏色的藥液，而且結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，體現(xiàn)簡約理念。該新型便捷式輸液報(bào)警控制器反應(yīng)靈敏，安全可靠，沒有電磁輻射干擾，對病人身體沒有傷害，更重要的是它的檢測控制裝置，不接觸藥液，安全衛(wèi)生，讓人能更放心。該產(chǎn)品不影響患者走動，便于隨處移動。這種新型輸液報(bào)警裝置讓每瓶藥液充分輸盡，不浪費(fèi)藥液，體現(xiàn)節(jié)約理念。

關(guān)鍵詞：便捷；安全；智能；衛(wèi)生；節(jié)約

1 研究的背景和意義

靜脈輸液的技術(shù)起源于公元16世紀(jì)，是一種利用液體靜壓原理使液體下滴，經(jīng)靜脈輸入大量無菌溶液或藥物的治療方法。經(jīng)過四百年的發(fā)展逐漸形成了完整的理論體系，成為最直接，最常用，最有效的治療手段之一，在我國臨床應(yīng)用非常廣泛。靜脈輸液技術(shù)推行極大地提高了臨床治療的效率，然而大量的病人同時輸液，護(hù)士的工作壓力甚大，而且一旦產(chǎn)生疏漏，沒有及時換藥，會給病人身體帶來不必要的傷害。另外病人往往一次需要輸液多瓶，現(xiàn)有的做法是每輸完一瓶藥水，護(hù)士就需要更換新的輸液瓶，多次更換藥瓶，不僅加大了護(hù)士的勞動強(qiáng)度，影響了護(hù)士的工作效率，而且病人需時常注意輸液進(jìn)度，加重病人的心理負(fù)擔(dān)，不利于病人休養(yǎng)身體。另外在靜脈輸液的過程中，需要根據(jù)輸注的藥物和患者的病情對輸液進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。目前，普遍采用人工方式進(jìn)行監(jiān)控，對病人來說，存在很多潛在的危險(xiǎn)。當(dāng)輸液瓶中的藥液輸完或藥液發(fā)生堵塞時，醫(yī)護(hù)人員若未能及時處理，就會發(fā)生回血或其他危險(xiǎn)，給病人造成痛苦甚至發(fā)生醫(yī)療事故。因此，我們需要醫(yī)用輸液報(bào)警器的設(shè)計(jì)和投入應(yīng)用來有效的解決這個問題。

該報(bào)警設(shè)備具有很強(qiáng)的專業(yè)性，有很大的市場，無論是目前的現(xiàn)狀，還是展望未來，研制一套低成本的輸液報(bào)警設(shè)備，實(shí)現(xiàn)輸液護(hù)理工作的自動化、智能化，對提高醫(yī)院的醫(yī)療效率和質(zhì)量，降低護(hù)理強(qiáng)度，減少護(hù)理人數(shù)，杜絕醫(yī)療事故的發(fā)生，促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)提高社會效益都有著積極的意義。

2 系統(tǒng)方案

本系統(tǒng)主要由監(jiān)控端和主機(jī)端兩部分組成，監(jiān)控端主要負(fù)責(zé)對液體的液面進(jìn)行監(jiān)測，不斷與系統(tǒng)設(shè)定的最低值進(jìn)行比較，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)端；主機(jī)端主要負(fù)責(zé)不斷的將接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)相應(yīng)的情況作出響應(yīng)。

⑴將兩個有光電傳感器的控制電路裝置直接安裝在點(diǎn)滴液瓶和點(diǎn)滴管上，通過紅外檢測原理，感應(yīng)液體體積。⑵裝置夾裝在輸液管上，不與輸液接觸。操作簡單，使用方便，也可用于輸血報(bào)警。⑶采用89C51單片機(jī)，工作電壓在3.4V-5.5V，工作頻率可達(dá)40Mhz，功耗低，抗干擾能力強(qiáng)，而且具有支持在系統(tǒng)可編程（ISP）。⑷蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場來驅(qū)動振動膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動它，單片機(jī)輸出的TTL電平基本上驅(qū)動不了蜂鳴器，因此要增加一個電流放大的電路。通過一個三極管來放大驅(qū)動蜂鳴器。

3 實(shí)現(xiàn)原理

⑴利用紅外光電檢測原理檢測輸液瓶內(nèi)液面。將特制的紅外光電傳感器緊靠輸液瓶口卡于輸液管上，瓶內(nèi)液體未完用的情況下，管內(nèi)充滿液體時，光電傳感器發(fā)光管發(fā)出的光線可直接射于對面的光敏接收管上，接收管處于導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)瓶內(nèi)液體用完液面下降到輸液管中時，由于毛細(xì)現(xiàn)象及管內(nèi)液體層流作用，液面將向下凹陷，發(fā)光管發(fā)出的光線將在彎曲液面上發(fā)生幾次折射，致使光敏接收管失去光照而截止；當(dāng)液面通過光電傳感器后，光線又可直通照射光敏接收管。接收管恢復(fù)導(dǎo)通狀態(tài)。這樣，在瓶內(nèi)藥液輸完，液面通過光電傳感器時，光敏接收管將經(jīng)歷一次導(dǎo)通一截止一導(dǎo)通的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，這便是輸液完成信息。⑵將感應(yīng)系統(tǒng)感應(yīng)出的信號傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中。對單片機(jī)進(jìn)行編程，以便實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。輸液完成信息的處理將所提取的輸液完成信號，經(jīng)簡單處理（脈沖整形）后去觸發(fā)聲光報(bào)警電路發(fā)出聲光報(bào)警。⑶通過串口與監(jiān)控室主機(jī)通信，語音播報(bào)“xx輸液完畢”。

4 當(dāng)前市場狀況及市場前景分析

該輸液報(bào)警器具有廣闊的市場前景并能產(chǎn)生巨大的社會效益。目前醫(yī)院現(xiàn)狀普遍是護(hù)士少病人多，有的大型醫(yī)院1個護(hù)士需要同時照顧幾十個床位的病人，繁重的工作給護(hù)理人員帶來沉重的負(fù)擔(dān)，而該自動報(bào)警系統(tǒng)能使病人安心治療，很大程度上減輕了醫(yī)護(hù)人員的工作強(qiáng)度，使醫(yī)院具有明顯的競爭優(yōu)勢。據(jù)初步估計(jì)我國縣級以上醫(yī)院有15000多家，一般床位數(shù)在600到1000左右，另外急救門診等也進(jìn)行大量的輸液治療。按保守估計(jì)平均每家醫(yī)院每天有700個住院病人這其中有80%的人需要輸液，則每天全國約有840萬人接受輸液治療。按每家醫(yī)院至少需要600個輸液報(bào)警器。

受惠于中國政府醫(yī)療改革以及居民對健康保健的重視，未來幾年內(nèi)，各種新型的、智能化的醫(yī)療器械將會有無盡的前景。該輸液報(bào)警器售價預(yù)計(jì)28元人民幣左右，則該產(chǎn)品的市場容量至少在2.5億元人民幣以上，具有很好的市場優(yōu)勢。另外，據(jù)了解，該產(chǎn)品在國際市場也有銷路，目前俄羅斯、我國臺灣、以及東南亞等地已對該產(chǎn)品表示了濃厚的興趣。

[參考文獻(xiàn)]

[1]王南陽.最新語音集成電路原理與應(yīng)用（3）.電子世界.1994（4）.

[2]張永軍.太陽能熱水器水位報(bào)警器.電子技術(shù).1994（9）.

[3]陳綿康.一種新穎的靜脈輸液報(bào)警器.醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)備.2004（12）.

[4]華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).