专利名称：一种探测输液器滴壶内液滴的方法
技术领域：
本发明涉及一种探测输液器滴壶内液滴的方法，更具体说是用于给病人输液的输液监控器中探测输液器滴壶内液滴的方法，属于医疗器具技术领域。
背景技术：
现有滴定式输液器可以通过探测液滴通过的时间间隔，数量和总量，监测输液的速度和输液量，并进而通过反馈机构来控制输液速度和总量，从而达到医疗或化学分析的目的。一般的液滴探测方法是在滴壶的一侧设置一个或多个发光管，在另一侧设置一个或多个接收管。液滴穿过光线时会在接收管处形成光强的变化。该光强变化经处理后定义为一个液滴滴落的信号。有些应用会使用多个发射和接收管，但均是串联使用，只是为了扩大发射和接收区域，视同一个发射单元和一个接收单元的效果。应用这种检测液滴方法的普通输液器的在实际使用中常常会产生问题，例如某些非液滴的因素也可以在光接收管处产生光强变化，从而产生虚假的液滴信号，具体问题有1.背景光的光强变化，能被接收管接收到误判读是液滴信号；2.滴壶内液体的晃动也能造成接收管接收到的光强变化，从而被误判读是液滴信号。3.挂在滴口处的液滴，其晃动也能造成接收管接收到的光强变化，从而被误判读是液滴信号现有专利申请CN200920032705. 6，名称为静脉滴注自动控制系统，其公开了一种排除真正的液滴造成内在多液滴信号的方法。一个真正的液滴的滴落，从光发射-接收这一探测模式来看会产生至少2个信号，即液滴进入和液滴离开的两次光强变化O次信号)。 该专利通过在接收到第一个信号后给一个一定时间的接收延迟(一段不接收信号的时间间隔)，来排除滴落过程造成的多个虚假信号的问题。该专利并不能识别非液滴因素例如光线变化，滴壶内液面晃动等造成的虚假信号。
发明内容
为解决非液滴因素例如光线变化，滴壶内液面晃动等造成虚假信号的问题，本发明公开一种探测输液器滴壶内液滴的方法。本方法主要是通过垂直方向排列阵列式液滴发射和接收管，得到一组垂直方向的信号。通过分析这一组信号的时间顺序，来分辨真假液滴信号方法。并确定只有下面的接收管接收到的信号晚于上面的接收管接收到的信号，这一组信号才确定为是个液滴造成的，并判读为发生了一个真正的液滴滴落。探测输液器滴壶内液滴的方法具体包括在滴壶的一侧设置光发射管，在另一侧设置光接收管，利用液滴穿过光线时在接收管处形成光强的变化，经处理后成为液滴滴落的信号，其特征在于在滴壶垂直方向排列多个光发射管和接收管，通过连续接收的光强变化信号形成一组带有液滴垂直方向滴落特征的时序信号，通过分析这一组信号的时间顺
3序，来分辨真假液滴信号。可以通过垂直方向排列单列式光发射管和接收管，得到一组液滴垂直方向滴落的时序信号，通过分析这一组信号的时间顺序，来分辨假液滴信号，判别真正的液滴信号。记录接收单列中接收管所收到信号的变化，沿时间轴形成一组逐渐变密的时序信号，进行时序分析，只有至少某两个接收层接收到信号，并且下层的信号时间上晚于上层的信号时间，才能判读为有一个真正的液滴滴落。也可以通过垂直方向排列阵列式光发射和接收管，得到多组垂直方向的信号，通过分析这多组信号的时间顺序，来分辨假液滴信号，判别真正的液滴信号。如通过使用AXB 个光发射管构建发射阵列，以产生近似平行光的发射效果，垂直方向排列A行，A大于等于 2，水平方向排列B列，B大于等于1 ；通过使用MXN个光接收管构建接收阵列，以接收发射阵列光强的变化，垂直方向排列M行，M大于等于2，水平方向排列N列，N大于等于1。记录接收阵列中每行接收管所收到信号的变化，沿时间轴形成多组逐渐变密的信号，只有至少某两个接收层接收到信号，并且下层的信号时间上晚于上层的信号时间，才能判读为有一个真正的液滴滴落。在滴定管两侧分别排列对射的发射和接收阵列，光发射管发射的光线可能为红外线、近红外、可见或不可见光。本发明的原理为当液滴从上往下滴落时，接收阵列中每行接收管所收到信号的变化，由于重力加速度的原因，会沿时间轴形成一组逐渐变密的信号，通过分析垂直方向上这一组信号的时间顺序，判别真正的液滴信号，或者说分辨出非液滴因素造成的信号。本发明公开了以下通过的对一组接收阵列的信号的时间顺序分析1.只有至少某两个接收层接收到信号，并且下层的信号时间上晚于上层的信号时间，才能判读为有一个真正的液滴滴落；2.在接收阵列信号多于2行时，逐渐加密的信号时序是液滴滴落的一个更完美的真正液滴信号的特征。3.在接收阵列受到非液滴因素引发的信号，同时又有液滴滴落，只要有大于2行阵列收到了正确的时序信号，也能利用软件的方法，通过时序分析，检出液滴，防止漏检。4.接收阵列处于下部的几行经常受接收到干扰，可能是底部液面进入探测区造成，可以予以排除。5.如果某两(几)个接收层同时接收到信号，则此信号将不计为有效液滴信号，因为此信号可能为光线变化造成的接收信号；6.如果某两(几)个接收层接收到信号，但下层的信号时间早于上层，则此2层的信号不计为有效液滴信号，此信号可能为滴壶内液位晃动造成的接收信号。7.如果只有一个层接收到信号，则此信号也被判读为无效信号，因为此信号可能为悬挂在滴口处的液滴晃动造成；
图1垂直方向排列阵列式光发射和接收管的示意2精密微量输液监控器系统框3真正的液滴穿过6行接收管时收到的信号图4环境光强变化时6行接收管时收到的信号
具体实施例方式探测输液器滴壶内液滴的方法具体包括在滴壶的一侧设置光发射管，在另一侧设置光接收管，利用液滴穿过光线时在接收管处形成光强的变化，经处理后成为液滴滴落的信号，其特征在于在滴壶垂直方向排列多个光发射管和接收管，通过连续接收的光强变化信号形成一组带有液滴垂直方向滴落特征的时序信号，通过分析这一组信号的时间顺序，来分辨真假液滴信号。如图1所示发射和接收管在滴壶两侧分别排列的发射和接收阵列。通过使用 AXB个光发射管构建发射阵列，以产生近似平行光的发射效果，垂直方向排列A行，A大于等于2，水平方向排列B列，B大于等于1 ；通过使用MXN个光接收管构建接收阵列，以接收发射阵列光强的变化，垂直方向排列M行，M大于等于2，水平方向排列N列，N大于等于1。信号采集是形成一组垂直方向信号，每行的信号采集可以是如图1的N个接收管的信号叠加，最大值，最小值或某一种算法，一个信号采集间隔内就会形成垂直方向排列的的信号图，这一组在垂直方向有时间坐标。采集到的时序信号如图3、图4所示图3显示的是一个真正的液滴穿过垂直方向的6行接收管时收到的信号，可以观察到下面的接收管晚于上面的接收管接收到信号，从而确认这是真正的液滴形成的一组信号。图4显示的是一个环境光强变化时垂直方向的6行接收管时收到的信号，可以观察到所有的接收管同时收到信号，这不是真正的液滴造成的信号(没有时间顺序的信号组)。通过分析信号采集时间间隔内的垂直方向每行接收管的信号的时间顺序，来判别某组信号是一个真正的液滴造成的信号还是外界其他因素造成的虚假液滴信号。 当液滴从上往下滴落时，接收阵列中每行接收管所收到信号，由于重力加速度的原因，会沿时间轴形成一组逐渐变密的信号。 通过分析垂直方向上这一组信号的时间顺序，判别真正的液滴信号，或者说分辨出非液滴因素造成的信号。以下对一组接收阵列的信号的时间顺序分析方法举例只有至少某两个接收层接收到信号，并且下层的信号时间上晚于上层的信号时间，才能判读为有一个真正的液滴滴落；在接收阵列信号多于2行时，逐渐加密的信号时序是液滴滴落的一个更完美的真正液滴信号的特征。在接收阵列受到非液滴因素引发的信号，同时又有液滴滴落，只要有大于2行阵列收到了正确的时序信号，也能利用软件的方法，通过时序分析，检出液滴，防止漏检。接收阵列处于下部的几行经常受接收到干扰，可能是底部液面进入探测区造成，可以予以排除。如果某两(几)个接收层同时接收到信号，则此信号将不计为有效液滴信号，因为此信号可能为光线变化造成的接收信号；如果某两(几)个接收层接收到信号，但下层的信号时间早于上层，则此2层的信号不计为有效液滴信号，此信号可能为滴壶内液位晃动造成的接收信号。如果只有一个层接收到信号，则此信号也被判读为无效信号，因为此信号可能为悬挂在滴口处的液滴晃动造成。应用实例本发明的输液器滴壶内的液滴探测方法可广泛用于输液泵或输液控制器，它是发明人在解决精密微量输液监控器产品在临床上易受到外界干扰形成虚假信号而研究发明的。精密微量输液监控器系统框图如图2所示，包括输液滴壶、处理器、监视器、微电机、控制电路、光发射管及接收管等，光源可以是红外光，近红外光，可见光等。精密微量输液监控器的工作原理是通过探测液滴的时间间隔得到输液速度(例如x滴/分钟)，与设定滴速比较，并发出控制信号到电机驱动的压紧装置，调节压迫输液管的松紧程度，从而达到设定滴速的目的。本发明公开一种探测输液器滴壶内液滴的方法，通过垂直方向排列阵列式液滴发射和接收管，得到一组垂直方向的信号，通过分析这一组信号的时间顺序，来分辨真假液滴信号。并确定只有下面的接收管接收到的信号晚于上面的接收管接收到的信号，这一组信号才确定为是一个液滴造成的，并判读为发生了一个真正的液滴滴落。本发明的探测方法具有精度高、可靠等优点，可广泛用于给病人输液的输液监控器中。操作使用方便可靠，能实时监控输液全过程并发出报警，成本低廉，便于大量安装使用，有效提高护士工作效率，降低工作量，提高输液安全性。
权利要求
1.一种探测输液器滴壶内液滴的方法，包括在滴壶的一侧设置光发射管，在另一侧设置光接收管，利用液滴穿过光线时在接收管处形成光强的变化，经处理后成为液滴滴落的信号，其特征在于在滴壶垂直方向排列多个光发射管和接收管，通过连续接收的光强变化信号形成一组带有液滴垂直方向滴落特征的时序信号，通过分析这一组信号的时间顺序，来分辨真假液滴信号。
2.如权利要求1所述的一种探测输液器滴壶内液滴的方法，其特征在于通过垂直方向排列单列式光发射管和接收管，得到一组液滴垂直方向滴落的时序信号，通过分析这一组信号的时间顺序，来分辨假液滴信号，判别真正的液滴信号。
3.如权利要求2所述的一种探测输液器滴壶内液滴的方法，其特征在于记录接收单列中接收管所收到信号的变化，沿时间轴形成一组逐渐变密的时序信号，进行时序分析，只有至少某两个接收层接收到信号，并且下层的信号时间上晚于上层的信号时间，才能判读为有一个真正的液滴滴落。
4.如权利要求1所述的一种探测输液器滴壶内液滴的方法，其特征在于通过垂直方向排列阵列式光发射和接收管，得到多组垂直方向的信号，通过分析这多组信号的时间顺序，来分辨假液滴信号，判别真正的液滴信号。
5.如权利要求4所述的一种探测输液器滴壶内液滴的方法，其特征在于通过使用 AXB个光发射管构建发射阵列，以产生近似平行光的发射效果，垂直方向排列A行，A大于等于2，水平方向排列B列，B大于等于1 ；通过使用MXN个光接收管构建接收阵列，以接收发射阵列光强的变化，垂直方向排列M行，M大于等于2，水平方向排列N列，N大于等于1。
6.如权利要求4所述的一种探测输液器滴壶内液滴的方法，其特征在于记录接收阵列中每行接收管所收到信号的变化，沿时间轴形成多组逐渐变密的信号，只有至少某两个接收层接收到信号，并且下层的信号时间上晚于上层的信号时间，才能判读为有一个真正的液滴滴落。
7.如权利要求1所述的一种探测输液器滴壶内液滴的方法，其特征在于光发射管发射的光线可为红外线、近红外、可见或不可见光。
全文摘要
本发明涉及一种探测输液器滴壶内液滴的方法，能够排除外来因素在光电探测机构上造成虚假液滴信号，正确识别输液器滴壶内液滴信号。这一方法是在滴壶垂直方向排列多个光发射管和接收管，通过连续接收的光强变化信号形成一组带有液滴垂直方向滴落特征的时序信号，通过分析这一组信号的时间顺序，来分辨真假液滴信号。
文档编号A61M5/36GK102371012SQ201010248068
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月9日 优先权日2010年8月9日
发明者程小萍, 程波 申请人:程小萍, 程波