[發明專利]輸液器監測系統及監測方法

在審

• 申請號: 201610143077.3
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105536105A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 孫玉國;焦金輝;勾燦
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: A61M5/168
• 分類號: A61M5/168
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種醫療輔助設備，特別涉及一種輸液器監測系統及監測方法。

背景技術

目前病人在醫院或住家輸液時候，因為無法準確知曉輸液的剩余時間，在輸液過 程中多有焦慮等待的心情；另一方面，護士也大都通過經驗估計輸液的剩余時間，給工作帶 來諸多不便。如何在輸液過程中準確測量輸液的剩余重量和剩余時間，是一個值得研究并 亟待解決的問題。

發明內容

本發明是針對現在醫院輸液工作量繁重的問題，提出了一種輸液器監測系統及監 測方法，可實時測量輸液的剩余重量（精度0.1g，約5滴）和剩余時間（精度10S），當輸液剩余 時間小于設定值時（如10分鐘）會自動切報警。數據的采集與顯示可在安卓智能手機上實 現，讓病人和護士隨時掌握輸液的剩余時間，大大緩解病人的緊張心情與護士的工作壓力。

本發明的技術方案為：一種輸液器監測系統，輸液瓶懸掛在精密拉力傳感器上，拉 力傳感器采集輸液瓶實時重量，拉力傳感器輸出經放大后輸入到模數轉換模塊，模數轉換 模塊輸出接單片機，單片機內部計算后實時輸出輸液剩余重量、流速和剩余時間數據，單片 機通過藍牙模塊與安卓智能手機通訊，安卓智能手機實時顯示液的剩余重量，流速和剩余 時間信息，單片機輸出報警信號到LED燈顯示。

所述拉力傳感器選用量程為輸液器滿液重量的S型全橋拉力傳感器，傳感器的輸 出靈敏度為2.0mv/V。

所述輸液器監測系統的監測方法，具體步驟如下：

1）安卓智能手機發送數據采集信號到單片機，單片機用設定的采樣時間間隔對輸液器 重量進行實時采集；

2）單片機進行數據計算：

傳感器采集到的重量值為W₀，輸液瓶的毛重為W₁，則輸液凈重：

W_net=W₀-W₁，單位：g；

傳感器的采樣時間間隔為Ts秒，相鄰2次的采樣值記作W_{net_Last},W_{net_Curr}，利用差分原 理，可得到當前的輸液流速V_Curr為：

V_Curr=(W_{net_Last}-W_{net_Curr})/Ts，單位：g/s；

初次預估剩余時間T_Left為：

T_Left=W_{net_Curr}/V_Curr，單位：s；

再將輸液凈重值與輸液流速值進行迭代，以實現數據的自動更新：

V_Last=V_curr,W_{net_Last}=W_{net_Curr}；

3）單片機對計算數據進行處理：

將重量單位由g改為mg；

當前流速測量值大于每秒輸液10滴的速度,作為無效數據，則將前一次測得的輸液流 速值代替當前值；

連續測量5次對數據排序，取其中值為輸出；

當輸液剩余時間小于設定值時，單片機輸出報警信號；

將剩余重量、流速和剩余時間三種數據包的報頭分別添加了‘a’、‘b’、‘c’三個字符作 為區分；

4）單片機送數據到安卓智能手機，手機接收到數據后會先判斷數據包第一位字符，然 后截取從字符開始到最后的數據，根據字符的不同對數據進行分類顯示；

5）安卓智能手機發送停止數據采集信號到單片機，單片機停止采集。

本發明的有益效果在于：本發明輸液器監測系統及監測方法，數據采集與顯示指 令由安卓手機上直接發送，有利于醫院輸液信息的計算機管理；采用高精度拉力傳感器與 24位的數據采集（ADC）模塊，測試精度高；電池供電，使用方便；不需要光電傳感器，安裝方 便成本較低；采用抗干擾迭代算法實現輸液流速與輸液剩余時間的可靠預估；預留Zigbee 無線接口，便于后續與醫院現有的醫患管理計算機信息系統進行集成。

附圖說明

圖1為本發明輸液器監測系統結構示意圖；

圖2為本發明輸液器監測系統電路圖；

圖3為本發明輸液器監測系統中手機工作流程圖。

具體實施方式