[實用新型]一種基于光柵圖像測量的輸液報警裝置

有效

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• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN202933315U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 高宏;王慶
• 申請（專利權）人: 紫光股份有限公司
• 主分類號: A61M5/172
• 分類號: A61M5/172
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

技術領域

本實用新型涉及一種基于光柵圖像測量的輸液報警裝置，屬于醫(yī)療器械技術領域。

背景技術

靜脈輸液是臨床常見的護理操作之一，各級醫(yī)院每天都有大量的病人接受輸液，由于我國的病人和醫(yī)護人員的比例嚴重失調，護士通常將輸液進度的監(jiān)測交給病人或其陪護人員，在輸液接近完成時，病人或其陪護人員呼叫醫(yī)護人員及時拔針或換藥，否則將會引起輸液滴空、空氣栓塞和回血凝固重新注射等差錯事故的發(fā)生。由于輸液時間大都較長，用眼睛長時間監(jiān)測輸液進度容易使人產生緊張和疲勞，如果病人和其陪護人員因疲勞或無聊而選擇睡覺、讀書看報或用耳機聽音樂，往往不能及時發(fā)現(xiàn)輸液完成而導致醫(yī)療事故和醫(yī)患糾紛，給病人帶來不必要的痛苦和麻煩。

為了防止輸液滴空、空氣栓塞、回血凝固重新注射等差錯事故的發(fā)生，降低醫(yī)務人員的輸液護理工作強度，同時避免病人及其陪護人員的不必要參與，減輕病人在輸液過程中緊張與疲勞，使病人能在輸液期間得到充分的休息，人們發(fā)明了各種輸液報警方法自動監(jiān)測輸液進度，在輸液完成時，立即發(fā)出報警信號，提示醫(yī)護人員及時拔針或換藥，避免因輸液差錯引發(fā)的醫(yī)療事故發(fā)生。

目前實現(xiàn)輸液報警的方法主要有以下三種：

（1）電極法。靜脈輸液一般為水溶液，具有較強的導電性。從輸液瓶口插入2根電極，當輸液瓶內有溶液時，溶液與電極組成的導電回路處于通電狀態(tài)，蜂鳴器不會發(fā)出報警聲音；當輸液瓶內沒有溶液時，2根電極處于斷開狀態(tài)，蜂鳴器發(fā)出報警音。電極法的缺點是報警裝置需要接觸液體，容易帶來污染，存在安全隱患。

（2）重量法：利用彈簧秤和杠桿原理測量輸液瓶的重量，根據(jù)輸液瓶中液體的重量變化來判斷輸液是否完成，方法雖然簡單，但是由于不同的液體和不同的輸液瓶（袋）質量都不相同，因此無法提供準確的報警信號，難以實際應用。

（3）光電法：在輸液軟管的兩側分別放置一個發(fā)光器件和一個光電接收器，如圖1所示，圖1中，1是發(fā)光器件、2是輸液軟管、3是光電接收器、4是信號處理電路、5是蜂鳴器。利用輸液軟管中水溶液和空氣折射率的不同，來判斷輸液是否完成。當輸液軟管中有液體時，輸液軟管中的液體相當于一個柱面透鏡，將發(fā)光器件發(fā)出的光線聚焦到光電接收器上，光電接收器接收到的光強較大，光電接收器輸出較大的電流，蜂鳴器不會發(fā)出報警聲音；當輸液軟管中沒有液體時，輸液軟管中的空氣不產生折射現(xiàn)象，發(fā)光器件發(fā)出的光線只有一小部分投射到光電接收器上，光電接收器接收到的光強較弱，光電接收器輸出很小的電流，蜂鳴器發(fā)出報警聲音。光電法利用光電接收器接收到的光強信號變化來判斷輸液是否完成，易受到環(huán)境光強變化（白天、黑夜）、燈光干擾（開燈、關燈）和液體顏色（透光率）變化的影響，極易出現(xiàn)誤報、漏報現(xiàn)象，可靠性較低，沒有實際應用價值。

上述三種輸液報警方法在原理上就存在著明顯的安全性和可靠性問題，因此難以形成產品并推廣應用。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是提出一種基于光柵圖像測量的輸液報警裝置，采用對環(huán)境干擾（白天黑夜光強變化、開燈、關燈）和液體顏色（透光率）變化不敏感的光柵圖像測量，從測量原理上避免環(huán)境光強變化、燈光干擾和液體顏色變化帶來的干擾，提高輸液報警的靈敏度和可靠性。

本實用新型提出的基于光柵圖像測量的輸液報警裝置，包括：

發(fā)光器件，作為照明光源，對刻有黑白線條的光柵進行均勻照明，以提高光柵圖像的對比度；

光柵，用于作為標準圖案，通過透明輸液軟管后形成光柵圖像；

成像透鏡，用于將透明輸液軟管放大的光柵虛像轉換成光柵實像；

圖像傳感器，用于將成像透鏡形成的光學實像轉換為數(shù)字圖像信號，并將數(shù)字圖像信號傳送給信號處理器；

數(shù)字信號處理器，用于實時采集圖像傳感器輸出的數(shù)字圖像信號，進行濾波，去除圖像中的噪聲干擾，并設定透明輸液軟管中充滿液體時光柵上黑白線條的寬度和光柵上黑白線條之間的間距為判斷閾值，數(shù)字信號處理器實時檢測光柵上黑白線條的寬度和光柵上黑白線條之間的間距，將檢測的寬度和間距與相應閾值相比較，當光柵上黑白線條的寬度和光柵上黑白線條之間的間距縮小至閾值的50%以上時，判定透明輸液軟管中無液體，數(shù)字信號處理器對蜂鳴器發(fā)出報警信號，數(shù)字信號處理器與圖像傳感器通過信號線相連；

蜂鳴器，作為發(fā)聲器件，在接收到數(shù)字信號處理器的報警信號后，發(fā)出聲音報警信號，蜂鳴器通過信號線與數(shù)字信號處理器相連。