醫療滴液現象運用高中物理知識解釋的探討

唐子翼

（綿陽中學實驗學校 四川綿陽 621000）

醫療滴液現象運用高中物理知識解釋的探討

唐子翼

（綿陽中學實驗學校 四川綿陽 621000）

高中階段中學生學習到的物理知識在實際生活當中都能夠得到體現，在醫療應用當中，滴液現象就可以利用我們高中物理知識進行解釋，對滴液原理應用物理知識進行分析，從而實現勻速滴液的效果。所以在這篇文章中，主要對醫療滴液現象應用高中所學物理知識進行了解釋和分析。

醫療滴液 高中 物理知識

靜脈滴注是臨床上很常見的操作，在實施靜脈滴注過程中最佳的治療效果是維持滴液勻速下降，而在實際的低落過程中，由于液體從高處落下之后，隨著液體壓強的減小，滴液的速度也會減慢，因而隨著吊瓶中液體的減少，也需要對吊瓶高度進行調整，這樣才能保證滴速的均勻性，保證滴注的治療效果。［1］

一、滴液現象中的物理知識

在靜脈滴注過程中，吊瓶的高度一般都是不變的，由于吊瓶高度不變使得滴液管上的調節閥高度也是不變的，從開始滴注的時候，吊瓶中的液體高度是最高的，這時液體的壓強值也是最大的，醫護人員此時對滴液速度進行設置，隨著吊瓶中液體的減少，液體高度也在逐漸下降，這就使得吊瓶中液體壓強不斷減小，而壓強減小勢必會影響滴液速度，導致滴液的速度越來越慢，而靜脈滴注治療是需要勻速進行滴注的，當速度減小時就需要對液體高度進行調整，從而使吊瓶中的藥液重新獲得較大的壓強，使得滴液的速度能夠得到恢復。由此可以看出，在靜脈滴注過程中，要想獲得勻速的滴注效果就需要對吊瓶中的液體壓強進行控制，也就是使吊瓶中的液體位置能夠始終保持在最初的位置上。在計算上，我們可以假設n為滴速，v是液滴所占的體積大小，s是吊瓶中部橫截面積，h是液面下降的高度，那么隨著時間的變化就能夠對液柱的液面變化進行計算，而當液柱不是呈圓柱形狀而是圓錐形狀時，液面高度則不是線性的變化，這時可以將瓶塞部分的不規則形狀忽略，也可以利用公式進行計算液面高度，這樣通過對電機卷輪速度進行控制是可以實現滴液勻速目標的。［2］

二、滴液現象中輸液器和滴斗包含的物理知識

從調查當中，我們可以知道，輸液器中的滴系數對于靜脈滴注有著直接影響。現在靜脈滴注當中所使用的滴系數主要包括三種類型，分別是10滴、15滴和20滴三種類型，對于不同的患者和不同的病情治療需要采用不同類型的滴系數，醫護人員在選擇滴系數時要充分考慮患者的年齡、病情和身體狀況等，結合患者所需要滴注的藥液量多少和藥物性質來判斷所需要使用的輸液器型號，然后根據滴注所需要的輸液時間來對輸液時間進行計劃，然后結合輸液量對每分鐘需要滴注的藥液量進行計算，利用輸液瓶上的調節閥來對滴液的速度進行設置，這樣才能夠保證滴液速度適合不同的患者病情。

在我們所研究的靜脈滴注過程中，可以發現其中包含的高中物理知識是學習到的液體靜壓知識，吊瓶中的液體之所以能夠進入到患者的體內主要是依靠壓強之間的大小差異，而如果差值發生變化，那么輸注到患者靜脈中一定時間內的液體量也會發生變化，因而在液體高度計算上，如果靜脈壓出現下降的情況，而液體水柱壓力不變時，兩者之間的壓力差值就會增大，輸液速度也會隨之增加。而當患者體內的血容量逐漸增多，靜脈壓也會逐漸升高，在液體水柱壓力不變的情況下，兩者之間的壓力差值也會減小，這樣輸液速度也會隨之減小，因而對靜脈壓進行測量對于輸液速度的控制具有重要價值。而反過來對滴斗液面高度進行計算時，當已知靜脈壓的數值，對滴液速度進行控制時可以通過調整液面調整來保持一定的壓強。輸液器滴斗內液面高度等于或小于液滴自然長度時，由于滴管內液面干擾液滴的自然形成、破壞液滴表面張力從而使液滴變形、變小而過早下落；輸液滴數增快，表面上給人造成了輸液速度增快的假象，同時也無法再根據輸液滴數來正確計算出輸液速度。因此，一般將滴斗內的液面調整在滴斗高度的1/2至1/3范圍內。

三、勻速滴液技術

在了解了靜脈滴注速度的影響因素之后，我們可以通過假設技術來實現滴液的勻速目標。其中可以將查閱到的紅外線傳感器技術應用到滴液現象當中，這一技術利用紅外線傳感器對滴液速度進行檢測，當滴液的速度正常時，紅外線傳感器的二極管會發出平行紅外線光束，穿過滴斗對射到另一邊二極管上，而當吊瓶中的液體地下時，其本身對紅外光線會有散射和吸收影響，使得接收一段的二極管的光通量不足，導通能力出現下降表現，而根據對導通能力下降的變化讀取能夠有效對液滴數量和滴速進行判斷和計算，從而有效控制液面高度，使得液滴獲得較大壓強，保持滴液的勻速滴落。

再者，為了能夠控制滴液的速度，我們可以給輸液器安裝上電機控制設備，經過資料查閱可知步進電機是目前作為滴液速度控制電機的最佳選擇，這種電機的技術已經是很成熟了。由于步進電機的機電元件能夠將電脈沖信號轉成纖維宜或者是角位移信號，而且其輸入量是脈沖序列，能夠對輸入信號和輸入量進行細微變化，當步進電動機正常運動時能夠嚴格的遵循一定的運動關系情況不受到一般的壓力變化與負載之間的產生影響作用。因而在正常運動情況下，步進電動機轉動過程中每轉一周都遵循固定的步數，在做連續步進運動時，步進電動機旋轉的轉速與輸入脈沖的頻率也能夠保持相應標準的對應關系，不會受到電壓的波動和負載變化情況的影響。

結語

在臨床醫療當中滴液現象非常常見，我們可以利用我們學習到的物理知識對滴液現象進行解釋，并且可以嘗試對滴液速度的影響因素進行分析，并且通過控制影響因素可以有效解決醫療當中的滴液現象，控制靜脈滴注的速度，從而將學習到的高中物理知識應用到生活當中，為現實生活服務。［3～5］

［1］任鄒弘.基于高中物理知識揭秘醫療中的滴液現象［J］.科學導報， 2013，20（03）∶116-117.

［2］張軒寧.高中物理知識解釋醫療滴液現象的分析［J］.科研，2015，22（03）∶153-153.

［3］郭雅.利用高中物理光學知識解釋自然現象［J］.讀寫算（教育教學研究）， 2015，23（7）∶234-235.

［4］孫勇，王麗.論物理現象在高中物理教學中的運用［J］.課程教育研究（新教師教學）， 2016，10（3）∶112-113.

［5］邰傳智.物理知識在現實生活中的應用研究［J］.數理化解題研究（高中版）， 2013，12（12）∶223-224.