专利名称：医用输液、输血计量监控器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医用器械，更具体地说是涉及一种由微处理器控制，能对输液、输血过程进行自动控制和调节的医用输液、输血计量监控器。
众所周知，输液、输血是医疗中的常用手段之一。传统的输液、输血装置都极为简单，一般都是由液体瓶和与之相连的输液管构成，输液的速度由装在输液管上的一个压轮用人工调节来加以控制。由于没有自动控制装置，因而在病人需要输液、输血时，常常需要由护士，病人亲友或病人自己监视输液、输血管的运行情况，而输液、输血中突然短流，突然变快或变慢，都可能产生严重的后果，甚至会直接危及病人的生命。另外，由于一些药物进入血管后马上就会引起病人的不适，并影响心脏或其它器官的功能，对这类药物输液、输血时不能太快，但对于输液、输血的速度，目前医学上尚无专用仪器来进行精确的计量控制。其问题在于，对清醒的病人，输液、输血产生的不适病人自己可以表达出来，而对于昏迷的病人，输液、输血的速度则完全由医生的经验来决定，对输液、输血太快可能对病人产生的严重的副作用往往无法及时得知。
针对输液、输血中存在的上述问题，人们正在积极寻求解决的方法，如在专利文献中就公开了一些解决方案。这些方案大致可归纳成三种类型，即纯电子型、机电型和单片机型。其中纯电子型功能简单，不能记时，计量，计算速度等；机电型实现复杂但功能简单，操作烦琐，其截流功能反而可能导致医疗事故单片机型则体积大，如采用电容型稳定性差，整机功耗大。上述缺陷制约了它们的实际推广和应用。
此外，目前有一种称为输液泵的医疗产品进入临床，其结构包括过滤器、双输液泵、两套单向阀、缓冲器、压力传感器及较复杂的控制系统，并配置有反压器等器件，这种仪器结构复杂，且体积庞大，其输液时药物需从其内部及专用的输液管中经过，且价格很高。上述缺陷也大大限制了其在临床上的应用。
为进一步解决现有技术中存在的上述问题，本发明人在002062054号实用新型专利中提出了一种“医用微型输液、输血计量监测器”，该装置包括微处理器及与之相连的电源单元、信号采集单元、信号处理单元及语音提示单元，其中信号处理单元接于信号采集单元的输出端，上述电路部分装在监控器盒体内，盒体上设有与微处理器相连的液晶显示器、按键、输液指示灯。该装置由微处理器控制，可以准确计量输液药量，在输液过程中能动态检测输液的快慢，可对过快，过慢，即将滴完等情况做出判断，并对瓶空，药管脱落等情况进行声光提示，还能将输液速度，输液时间，输液量通过LCD显示出来。该装置的监控作用可减轻护士及病人家属的监护负担，且其具有实用性强，可靠性高，电路稳定性好，操作简单等特点。然而，由于该装置只能对输液、输血情况进行监测和声光提示，而不能控制输液速度和在出现异常情况时自动关断输液装置，因而仍未能从根本上解决输液、输血的自动控制问题。
本发明就是为彻底解决输液、输血过程的自动控制问题而做出的，其目的在于提供一种由微处理器控制，不仅可以准确计量输液、输血量，在输液、输血过程中能动态检测输液、输血的快慢，可对过快、过慢、即将滴完等情况做出判断；而且能根据监测到的数据由自动控速机构自动作出处理，使得输液、输血过程实现全自动化管理和控制的医用输液、输血计量监控器。
为实现上述目的，本发明提供一种医用输液、输血计量监控器，该监控器包括微处理器U1及与之相连的电源单元、信号采集单元、信号处理单元及语音提示单元，其中信号处理单元接于信号采集单元的输出端，上述电路部分装在上盒体内，该盒体呈夹状，由电池盒和电路盒通过轴连接而成，电池盒和电路盒之间装有弹簧，盒体上设有与微处理器相连的液晶显示器、按键、输液指示灯，其特征在于，该监控器还设有一个与微处理器相连，能自动控制输液速度并根据异常情况自动关断输液管的自动控速机构。
所述自动控速机构包括微型电机、变速齿轮组、活动控速杆及活动控速杆位置信号开关K6、K7，其中微型电机经正转电路、反转电路与微处理器相连，其输出轴与变速齿轮组相连；活动控速杆是一个沿水平方向移动的齿条，它与变速齿轮组的未端齿轮相啮合；活动控速杆位置信号开关K6、K7装在活动控速杆的上方，并受控速杆顶部凸起的控制。
自动控速机构也可采用电磁控制或其它控制方式。
自动控速机构装在下盒体内，其活动控速杆的靠内侧一端伸出盒体外，盒体中部设有输液管定位槽，电机正转电路包括三极管Q1、Q6、Q7及电阻R29、R30、R31、R35，该电路通过三极管Q6、Q7与微处理器相连；电机反转电路包括三极管Q8、Q9、Q5及电阻R32、R33、R34、R36，该电路通过三极管Q5、Q9与微处理器相连。
变速齿轮组包括3～7组变速齿轮。
本发明有效解决了输液、输血过程的自动控制问题。由于采用了微电脑控制并设有由微电脑控制的自动控速机构，因而不仅可以准确计量输液、输血量，并通过液晶显示器显示输液、输血的速度、输液、输血时间及输液、输血量，而且可根据监测到的数据及预先的设定通过自动控速机构自动调节输液、输血的速度。本发明在输液、输血过程中能动态检测输液、输血的快慢，并由微处理器对过快、过慢、即将滴完等情况做出判断，并控制自动控速机构进行相应的调速处理，同时还能以声(中英文语音)光形式提醒瓶空，药管脱落等情况并由微电脑进行判断，做出不同的声光报警或控速及关断处理。本发明所采集的输液、输血过程的数据可为医生的诊断提供相当的参考价值。同时该装置的监测控制作用可大大节省人力，减轻护士及病人家属的监护负担，还可大大提高输液操作的准确性和可靠性。本发明虽然结构简单，但其大部分功能可同输液泵媲美，并具有实用性强，可靠性高，电路稳定性好，操作简单，体积小巧，成本低等特点。
下面结合附图及一个优选实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明的整体结构平面示意图。
图3是本发明的整体结构立体示意图。
图4是本发明的使用状态示意图。
图5是自动控速机构结构示意图。
图6是本发明的电路原理图。
参阅图1、图2，本发明的医用输液、输血计量监控器由监测部分和控速部分两大部分构成，其中监测部分位于监控器的上部，它包括微处理器(U1)1及与之相连的电源单元2、信号采集单元3、信号处理单元4及语音提示单元5，其中信号处理单元接于信号采集单元的输出端。上述各单元结构与申请人002062054号实用新型专利中的电路相同(参见图6)。各单元电路装在上盒体61内，该盒体61外形如图3、图4所示，它由电池盒611和电路盒612通过轴613相连接，形成一夹状盒体，电池盒和电路盒之间装有弹簧，盒体上设有与微处理器相连的液晶显示器614、按键615、输液指示灯616，该盒体使用时夹持于输液器的茂菲管8外。装在盒体上的液晶显示器614可将微处理器处理的数据，包括输液、输血速度，输液、输血时间及输液、输血量，电池电量、控速状态，系统运行状况等正确的显示出来。输液、输血指示灯616可动态指示输液、输血情况，每滴一滴时，指示灯同步闪一下；在不同的状态，如输液、输血完成时，有光信号提醒。按键615由5个键ON、ENTER、CTRL、UP、DOW组成，完成用户操作的输入。信号采集单元3的红外发射管31和红外接收管32装在盒体中部侧壁上，用于采集滴液。
本发明的要点在于，该监控器还设置了一个与微处理器相连，能自动控制输液速度并根据异常情况自动关断输液管的自动控速机构7。该机构可以是齿轮控速机构，也可以是电磁或其它控速机构。本实施例举出了齿轮控速机构，该机构结构如图5所示，它包括微型电机71、变速齿轮组72、活动控速杆73及活动控速杆位置信号开关K6、K7，上述构件均装在下盒体62内。其中微型电机是该机构的驱动部件，它通过电机轴连接于下盒体62内，并经正转电路75、反转电路76与微处理器1相连，其输出轴与变速齿轮组相连。正转电路和反转电路如图6所示，其中正转电路75包括三极管Q1、Q6、Q7及电阻R29、R30、R31、R35，该电路通过三极管Q6、Q7与微处理器1的PRT15(2)脚相连；电机反转电路76包括三极管Q8、Q9、Q5及电阻R32、R33、R34、R36，该电路通过三极管Q5、Q9与微处理器的PRT15(3)脚相连。变速齿轮组72包括3～7组变速齿轮，每组齿轮都由一个大齿轮和一个小齿轮构成，各齿轮组均通过各自的齿轮轴装在盒体上，本例中共设有五组变速齿轮，可使微电机的速度降到所需的数值。活动控速杆73是一个沿水平方向移动的齿条，它置于下盒体中部的水平滑道内，并与变速齿轮组的未端齿轮相啮合，其靠内侧一端伸出下盒体外，且正对输液管。通过微处理器控制电机的正反转带动活动控速杆沿左右方向移动，使其端部以不同程度抵押或离开输液软管81，达到控制和调节输液速度的目的。当控速杆离开输液软管后，软管会因弹力而自动恢复。活动控速杆位置信号开关K6、K7装在活动控速杆的上方，这是两个用于微处理器感知活动控速杆的位置的信号开关，其中K6表示活动控速杆未抵押输液管的初始状态，而K7则反映了自动控速机构已将输液管关断的极限位置。在此位置时监控器将发出声光报警。上述位置信号开关K6、K7受控速杆的控制，在控速杆顶部设有凸起731，当控速杆运行到两开关所在位置时，上述凸起将分别触发两开关，向微处理器提供控速杆的位置信号。下盒体62通过两根连接管9与上盒体61相连接，其中部呈凹槽状，该凹槽将下盒体分成左右两部分，控速机构装在左侧盒体内，在右侧盒体左侧壁上设有输液管定位槽621，用于固定输液管。上盒体和下盒体相距一定距离，使两者之间形成一个开阔的空间，以便于护理人员观察液面情况。
本发明的控速机构并不局限于上述实施例，在不增加体积和便于对输液管实施精确自动控制的原则下，亦可采用电磁等其它控制方式。
本发明的工作原理可结合图4～6说明如下该监控器采用两节1.5V电池供电，使用时，先按开机键开机，滴液速度单位可以是毫升/分钟，也可以是滴/分钟，可以用中英文两种显示数据，同时，提示音也有中英两种。
首先完成设定1、设定输液的速度，或输液量；2、设定是输液还是输血3、设定速度控制精度。然后，将监控器夹在输液管上，并将输液管夹放入输液管定位槽81中。输液时，按下ctrl键开始自动控制。输液、输血信号将被信号采集单元3检测到，根据设置，对输液中的当前速度，当前输液量，时间，电池电量，系统工作状态等都在液晶屏上有显示，并每检测到一滴药液滴下时，输液、输血指示灯D2(绿色发光二极管)将相应的闪亮一下，表示有一滴药滴下，并表示输液正常。当出现异常如断流，过快，过慢，瓶空等异常时，监控器会发出语音提示并有红灯指示，微处理器会根据信号采集单元3、信号处理单元4送来的数据进行判断，并控制自动控速机构的电机正转或反转，通过控速杆抵押或离开输液管来自动调整输液速度，同时可对断流作出报警。当输液完成后，如瓶空后，自动控速机构可马上将输液管关断并语音提醒处理，这样不但减轻了医护人员及病人的监护负担，而且最大限度的节省了药液，并不会导致换瓶时有空气在管中的可能。
对一些如老人，心脏病，高血压患者及一些特殊的药物如氯化钾等，医护人员可以设定较高精度的衡速输液，对入小孩等，医护人员不但可设定衡速输液而且可设定定量输液。
权利要求
1.一种医用输液、输血计量监控器，包括微处理器U1(1)及与之相连的电源单元(2)、信号采集单元(3)、信号处理单元(4)及语音提示单元(5)，其中信号处理单元接于信号采集单元的输出端，上述电路部分装在上盒体(61)内，该盒体(61)呈夹状，由电池盒(611)和电路盒(612)通过轴(613)连接而成，电池盒和电路盒之间装有弹簧，盒体上设有与微处理器相连的液晶显示器(614)、按键(615)、输液指示灯(616)，其特征在于，该监控器还设有一个与微处理器(1)相连，能自动控制输液速度并根据异常情况自动关断输液管的自动控速机构(7)。
2.根据权利要求1所述的医用输液、输血计量监控器，其特征在于，所述自动控速机构(7)包括微型电机(71)、变速齿轮组(72)、活动控速杆(73)及活动控速杆位置信号开关K6、K7，其中微型电机经正转电路(75)、反转电路(76)与微处理器(1)相连，其输出轴与变速齿轮组相连；活动控速杆是一个沿水平方向移动的齿条，它与变速齿轮组的未端齿轮相啮合活动控速杆位置信号开关K6、K7装在活动控速杆的上方，并受控速杆顶部凸起(731)的控制。
3.根据权利要求2所述的医用输液、输血计量监控器，其特征在于，所述自动控速机构(7)也可采用电磁控制或其它控制方式。
4.根据权利要求3所述的医用输液、输血计量监控器，其特征在于，所述自动控速机构(7)装在下盒体(62)内，其活动控速杆(73)的靠内侧一端伸出盒体外，盒体中部设有输液管定位槽(621)，
5.根据权利要求2所述的医用输液、输血计量监控器，其特征在于，所述电机正转电路(75)包括三极管Q1、Q6、Q7及电阻R29、R30、R31、R35，该电路通过三极管Q6、Q7与微处理器(1)相连；电机反转电路(76)包括三极管Q8、Q9、Q5及电阻R32、R33、R34、R36，该电路通过三极管Q5、Q9与微处理器相连。
6.根据权利要求2所述的医用输液、输血计量监控器，其特征在于，所述变速齿轮组(72)包括3～7组变速齿轮。
全文摘要
一种医用输液、输血计量监控器,包括微处理器U1及与之相连的电源单元、信号采集单元、信号处理单元及语音提示单元,上述各单元装在夹状上盒体内,其特征在于,该监控器还设有一个与微处理器相连的自动控速机构。本发明不仅可以准确计量输液、输血量,在输液、输血过程中能动态检测输液、输血的快慢,可对过快、过慢、即将滴完等情况做出判断;而且能根据监测到的数据由自动控速机构自动作出处理,使得输液、输血过程实现全自动化管理和控制。
文档编号A61M1/02GK1287862SQ0012919
公开日2001年3月21日 申请日期2000年10月11日 优先权日2000年10月11日
发明者陈雪锋 申请人:孔玲芳, 陈雪锋