簡易輸液點(diǎn)滴藥液余量報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)

趙雪含 陳姝煒

摘要：目的為了實(shí)現(xiàn)靜脈輸液的智能化，針對(duì)現(xiàn)有醫(yī)用輸液報(bào)警器的一些缺陷，研制一種新型操作簡單、靈敏準(zhǔn)確的輸液報(bào)警器。方法該報(bào)警器基于非接觸式液位傳感器設(shè)計(jì)了一套以單片機(jī)為核心的簡易輸液點(diǎn)滴藥液余量報(bào)警裝置，單片機(jī)選用STM32系列單片機(jī)，用二極管元件進(jìn)行光一電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，信號(hào)經(jīng)單片機(jī)處理，最終由發(fā)光二極管和蜂鳴器進(jìn)行聲光報(bào)警。結(jié)果該裝置靈敏度較好，突破了容器壁厚的影響，可實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓密閉容器內(nèi)的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及各種液體的液位進(jìn)行檢測。并且可以根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)報(bào)警時(shí)輸液瓶[袋）中的藥液余量。結(jié)論整體裝置操作簡單，輕巧方便，靈敏準(zhǔn)確，適用性強(qiáng)，可減輕護(hù)士工作量，保證輸液的準(zhǔn)確性，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：輸液報(bào)警;非接觸式液位傳感器;單片機(jī)

靜脈輸液是一種臨床常用的治療方法[1]，輸液中需要患者、陪護(hù)或醫(yī)務(wù)人員隨時(shí)觀察監(jiān)視藥液余量情況，且當(dāng)藥液輸完后由護(hù)士進(jìn)行人工換液，1名護(hù)士需管理多張床位，若因換液不及時(shí)則會(huì)出現(xiàn)空氣進(jìn)入血管內(nèi)形成空氣栓塞、凝血堵塞針頭等情況，給患者造成痛苦，輕則延誤治療，重則會(huì)危及患者生命安全[2]。現(xiàn)有的輸液報(bào)警模塊大多存在以下兩種問題。一方面?zhèn)鞲衅鞔嬖谥煌潭鹊娜毕荨＠缰亓鞲衅鳠o法估計(jì)不同材質(zhì)輸液器的重量差別，這樣的報(bào)警模塊誤差略大，不夠靈敏;光電法和微波法在檢測透明藥液和非透明藥液的情況下非常容易產(chǎn)生偏差，如果對(duì)兩種藥液分別進(jìn)行設(shè)置又會(huì)加重整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)量從而使成本增加，而且在檢測過程中可能造成藥物分子發(fā)生改變，進(jìn)而影響病人健康。另一方面，報(bào)警模塊在輸液器上的放置部位有很大的局限性，大多數(shù)一般固定在茂菲滴管上端輸液管一側(cè)。而現(xiàn)在半量（125ml）甘露醇的療效已越來越得到了臨床的認(rèn)可[3]，用全量的甘露醇包裝液，輸注不同劑量的甘露醇，護(hù)士常需要標(biāo)記輸液刻度或抽掉多余的甘露醇，這不僅增加護(hù)士大量的工作量，同時(shí)也并不能保證輸入甘露醇劑量的準(zhǔn)確性[4]。在甘露醇在臨床廣泛應(yīng)用的情況下，常用的輸液報(bào)警模塊無法滿足此種輸液定量報(bào)警情況。因此臨床應(yīng)用的報(bào)警模塊在傳感器和放置靈活性方面仍需改進(jìn)。

為了解決上述問題，本研究基于非接觸式液位傳感器設(shè)計(jì)了一套以STM32系列單片機(jī)為核心的簡易輸液點(diǎn)滴藥液余量報(bào)警裝置。該報(bào)警裝置可自主調(diào)節(jié)藥液余量進(jìn)行報(bào)警，以降低醫(yī)護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證輸液的精確性，提高靜脈輸液的安全性。

一、制作方法

如圖1～3所示，本實(shí)用新型的簡易輸液點(diǎn)滴藥液余量報(bào)警裝置外部由一個(gè)報(bào)警器1、硅膠彈力帶2和軟膠感應(yīng)片3組成。其中，報(bào)警器1面板上設(shè)有開關(guān)按鈕4、指示燈5、指示燈6、指示燈7、指示燈8、報(bào)警器1內(nèi)部控制系統(tǒng)包括單片機(jī)10、蜂窩報(bào)警器11和非接觸式液位傳感器12、指示燈5、指示燈6、指示燈7、指示燈8、指示燈5、指示燈6、指示燈7、指示燈8與控制系統(tǒng)的輸入輸出口相連。開關(guān)按鈕4串聯(lián)在電源9和控制系統(tǒng)之間。報(bào)警器1的固定裝置使用硅膠彈力帶，報(bào)警器1下方小部分與硅膠彈力帶2相連，硅膠彈力帶下方與軟膠感應(yīng)片3相連，硅膠彈力帶的一段有許多小孔13和可調(diào)節(jié)的硬硅膠固定環(huán)14，硅膠彈力帶表面有紅色指示線15，紅外線指示線15與非接觸式液位傳感器12位于同一水平。

二、使用方法

輸液時(shí)將簡易輸液點(diǎn)滴藥液余量報(bào)警裝置緊緊纏繞在輸液瓶（袋）上，將紅色指示線15對(duì)準(zhǔn)想要報(bào)警的液平面。由于硅膠彈力帶2的彈性作用且附有一定黏性，保證報(bào)警裝置不會(huì)脫落，且不會(huì)對(duì)塑料瓶產(chǎn)生太大壓迫。軟膠感應(yīng)片3緊貼輸液瓶（袋）的外壁，提高監(jiān)測的靈敏度，這樣能更好地監(jiān)控輸液高度。按下開關(guān)按鈕4，電路接通，簡易輸液點(diǎn)滴藥液余量報(bào)警裝置開始工作。當(dāng)液體下降到紅色指示線巧對(duì)應(yīng)的位置，軟膠感應(yīng)片3內(nèi)端面的導(dǎo)線將信號(hào)傳遞至液位檢測模塊12，液位檢測模塊12向控制器10傳遞信號(hào)，控制器10的驅(qū)動(dòng)蜂鳴器11報(bào)警，同時(shí)控制器10的點(diǎn)亮報(bào)警指示燈8，報(bào)警指示燈8亮起紅色。護(hù)士發(fā)現(xiàn)簡易輸液點(diǎn)滴藥液余量報(bào)警裝置的報(bào)警信號(hào)，拔針后，按下開關(guān)按鈕4，報(bào)警裝置待用。若輸入的液體需要完全輸完后進(jìn)行換液或拔針，則將報(bào)警裝置纏繞在墨菲氏滴管上即可。

三、結(jié)語

所設(shè)計(jì)的簡易輸液點(diǎn)滴藥液余量報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)方案是基于STM32的控制系統(tǒng)，其操作簡單，輕巧方便，靈敏準(zhǔn)確，適用性強(qiáng)，可以根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)報(bào)警時(shí)輸液瓶（袋）中的藥液余量，同時(shí)靈敏度較好，突破了容器壁厚的影響，可實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓密閉容器內(nèi)的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及各種液體的液位進(jìn)行檢測。既可以降低醫(yī)護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，又可以保證輸液的精確性，提高靜脈輸液的安全性。加快了自動(dòng)化智能醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁僑英，肖利，曾冬梅，司良毅，王慶梅.一種可重復(fù)使用的聲光輸液報(bào)警器的研制[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2014，35（04）：40-41，49.

[2]楊麗曉，王殊義，尚長浩.自動(dòng)換液靜脈輸液裝置的研制[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2015，12（04）：35-37.

[3]曾麗玲，彭艷輝，徐福平，郭建文，李海郡，張琪欣.半量與全量甘露醇對(duì)高血壓性腦出血早期血腫擴(kuò)大影響的Meta分析[J].臨床合理用藥雜志，2018，11（09）：28-30，32.

[4]楊小球，梁春萍.甘露醇輸注方式研究進(jìn)展[J].全科護(hù)理，2013，11（07）：656-657.

項(xiàng)目名稱：一種簡易輸液點(diǎn)滴藥液余量報(bào)警裝置編號(hào)：2019cxcy140。