专利名称：输液信号的处理装置及其方法
输液信号的处理装置及其方法
技术领域：
本发明涉及医疗产品的技术领域，尤其涉及输液报警监控设备信号的处理装置。本发明还涉及用于上述输液信号处理装置的信号处理方法。
背景技术：
输液，俗称打吊瓶(打点滴，或者打吊针)，是由静脉向病人体内滴注入大量药液。在输液过程中，往往由于病人体质虚弱、昏迷或入睡或者医护人员正在别处忙碌等而无法照料，若输液完毕处理不及时，病人的血液就会因管内压降低而倒流输入液管，时间稍长扎针处容易疼痛肿胀。这一难题长期困扰着病人与医护人员。若处理过早，即药液未输完全就取瓶拔管则可能造成药液的浪费，这容易引发病人的不满以至投诉，使来回穿梭的忙碌医护人员很无奈。另外，有的病人不时查看输液状态，也得不到心理放松，承受较大的心理负担。目前，有很多专利文献述及输液报警器来解决所述问题，大致有以下几种方案:1、通过测量输液瓶的重量来确定药液是否输完，由于输液瓶的重量大小不统一，因此难以实现准确监测报警；2、药液接触式，是用两个探针插入输液瓶，监测药液输完前后的阻抗变化，实现检测报警，但是探针直接接触药液影响了用药安全，容易污染，而且操作不便；3、通过在点滴罐上安装红外线 检测报警装置的方案，能够检测到点滴时产生的红外脉冲信号，可以监测点滴的速度并在设定时间长度内仍然没有监测到红外脉冲信号时进行报警，告知输液结束，然而将点滴罐嵌入在报警装置内部，拆装困难，又难以观察到点滴罐中真实的点滴。还有的方案是用激光代替红外光实现检测。综之，现有的输液报警器在准确性、安全性、可靠性、操作方便性等方面存在明显不足，难以实际推广使用。现有技术需要改进和提高。
发明内容为了解决现有的输液报警器在准确性、安全性、可靠性、操作方便性、便携和经济性等方面存在的不足，专利201210447925.1描述了一种多功能输液报警系统，本文基于该类系统所作的进一步创新，提供了输液信号的处理装置及其信号处理方法，使输液监测信号稳定可靠处理，更容易满足产品的应用要求。本发明提供输液报警监控系统的信号处理装置，包括:输液感测传感器、信号提取模块、信号电路处理模块、主控制器模块、传感器驱动电路、发光部件、发声部件和人机接口模块等。作为进一步改进，本输液信号处理装置还包括手动控制部件、以及远程中央监控单元(例如中央网络计算机、智能设备(手机)、云服务平台等)。本发明所提供的输液报警监控系统的信号处理方法，具体包括以下步骤:主控制器模块控制传感器驱动电路；传感器驱动电路控制传感器工作状态；感测传感器监测输液管状态；把所探测的状态信息送给信号提取模块；信号电路处理模块处理所提取的信号，并把处理结果传送给主控制器模块作算法分析；分析结果用于控制发声和发光部件。作为本发明的进一步改进，主控制器单元除了具有声光报警功能外，还具有有线或无线通讯功能，即包括通讯接口模块，分析结果可通过该接口上传给中央监控单元，以给工作站的医护人员做参考。有线通讯技术较为常见。所谓无线通讯不限于红外、蓝芽、WlF1、ZigBee、超宽频、NFC(近距离无线通讯)、Z-WAVE等无线通讯。主控制单元通过有线或者无线连接至中央监控单元，例如医护控制中心的监控设备，方便医护人员根据讯息及时处理监测状况。本发明与现有技术相此较的有益效果是:(I)本发明采用红外发送接收对管，并用控制电路控制对管间歇工作，具有较低的功率消耗，以及方便自检，提高了可靠性；(2)本发明采用脉冲(可调节)实现传感器的驱动控制与监测采样控制，具有很强的抗干扰性，而且安全性高；(3)本发明提供了人机接口和手动控制开关，方便用户设定和操控，个性化应用和适用性强；(4)本发明提供了有线和无线通讯功能，无线通讯采用近距离无线通讯，方便多用户监测结果共享，以及高效集中管理；(5)本发明提供的输液信号的处理装置及其处理方法，工效显著，可成为未来输液(可用于其它类似医疗或者工业领域输液监控)报警领域新趋势，前景广阔。总之，本发明的目的是实现输液信号准确测量和处理，及时准确地将处理结果通告给医护或者陪护人员，使所提供的输液报警设备更具价值。
图1是本发明的一种具体的输液信号处理装置的实施模块图；图2是本发明的一种更具体的输液信号处理装置实施模块图；图3是本发明的一种具体的信号波形控制示意图；图4是本发明的一种具体的信号处理实施流程图。
具体实施方式下面结合附图和本发明的实施方式作进一步详细说明。如图1所示是一种具体的输液信号处理装置的实施模块图。本实施方式包括:感测传感器模块110、信号提取模块120、信号电路处理模块130、主控制器模块140、传感器驱动电路150、手动控制部件160、发光部件165、发声部件170、人机接口模块175、以及中央监控单元180，图中箭头代表数据或者控制的流向。其中传感器驱动电路150由主控制器140控制并驱动感测传感器模块110工作，信号提取模块120提取信号并传输给信号处理模块130，经处理的信号输送给主控制器模块140采样处理。主控制器模块承载信号A/D转换采样、软件算法处理、其结果用来控制发光部件165，和(或者)发声部件170。进一步，算法处理结果可用于控制人机接口 175，例如显示设备，或者结果通告给中央监控单元180。在本具体实施方式
中，在输液监控过程中，包括如下步骤:主控制器模块140发送控制信号(若高电平)控制传感器驱动电路150 ;传感器驱动电路150驱动传感器模块110工作，并输出监测信号；信号提取模块120提取监测信号；信号电路处理模块130进一步处理监测信号送给主控制器模块140做采样处理；软件算法判断信号结果，依据结果控制发光部件165和(或)发声部件170。作为进一步应用，通过人机接口，可以设置选取部件工作模式等，同时也可选取是否通告远程中央监控单元180，以提示医护人员工作秩序。此外，手动控制部件，以便病人紧急或不适呼叫。如图2所示是本发明的一种更具体的输液信号处理装置的实施模块图。本实施方式包括:感测传感器模块210、信号提取模块220、信号电路处理模块230、主控制器模块140、传感器驱动电路250、手动控制部件160、发光部件165、发声部件170、人机接口模块175、以及中央监控单元180。在本具体实施方式
中，在输液监控过程中，包括如下步骤:主控制器模块140发送控制信号(若高电平)控制传感器驱动电路250 ;传感器驱动电路250驱动传感器模块210的红外发射管工作，红外接收管接收输液管折射的来自发射管的红外能量，并根据能量大小开启工作状态，输出监测信号；信号提取模块220提取监测信号；信号电路处理模块230进一步处理监测信号送给主控制器模块140做采样处理；软件算法判断信号结果，依据结果控制发光部件165和(或)发声部件170。作为进一步应用，通过人机接口，可以设置选取部件工作模式等，同时也可选取是否通知远程中央控制单元180，以提示医护人员工作秩序。此外，手动控制部件，以便病人紧急或不适呼叫。如图3所示是本发明的一种具体的信号波形控制示意图，该波形控制基于图2所示的具体实施电路，其包括:(I)控制传感器的波形310、(2)接收信号的波形图320。控制波形310，该波形为控制传感器驱动电路250的波形，在控制波形的控制下(不同时间段内，高低电平 控制，例如时间Tl高电平控制，接收也为高电平脉冲VI)，主控制器模块140采样的波形相应为接收波形320。根据输液管的状态，该波形的幅度有所变化。请同时参阅如图4，是本发明的一种具体的信号处理流程图。本发明输液信号处理的方法，其包括:步骤410，初始化0K，设备进入工作状态；步骤420，设置传感器控制口为低电平IO =“0”，并读入采样信号Vi，也可以读入多个采样信号，求取平均值；步骤430，判断所获取的数值vi是否小于某一阈值V0，如果小于则跳转至故障报警(步骤435)，否则进入下一步骤；步骤435，故障报警模式，该模式表明探测设备存在故障，或者人为认定为故障，需要支持； 步骤440，设置传感器控制口为高电平IO = “ I ”，并读入采样信号V (i+Ι)，也可以读入多个采样信号，求取平均值；步骤450，判断所获取的数值V (i+Ι)是否接近于某一阈值Vl，如果是，则经过延迟环节T (步骤455)继续监测，否则进入报警模式(步骤460)；步骤455，延迟时间T，继续重复上述步骤；步骤460，输液完报警模式，表明液体完发出报警，或者人为启动报警指示；步骤470，手动控制操作，根据操作指示可进入故障报警(步骤435)，或者输液完报警模式(步骤460)。本流程图4仅举例说明原理，其中的各个步骤未必受限上述步骤，传感器控制可多种变换，以达到高可靠性和安全性监测。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种输液信号的处理装置及其处理方法，包括: 监测输液状态的感测传感器； 处理感测传感器输出信号的依次信号提取模块、信号电路处理模块、以及主控制器模块； 感测传感器的驱动电路模块，该驱动电路模块由主控制器模块控制； 连接于主控制器的发光部件、和(或者)发声部件、以及人机接口 ； 感测传感器可控驱动、以及信号处理可控检测的处理方法。
2.根据权利I的所述的感测传感器，其特征在于由红外发射管和接收管组成，或者对于输液介质变化敏感的感测元件，例如激光式、电容式等。
3.根据权利I的所述的信号提取模块和信号处理模块，其特征在于该类处理模块与感测传感器配合工作涉及信号的提取、放大、比较、整形、滤波等处理。所述的主控制器模块承载数据采样、算法处理、部件控制以及外部通讯接口等功能。
4.根据权利1，所述发光部件不限于LED等发光元件，所述发声部件不限于蜂鸣器和喇叭等，所述人机接口不限于设置开关、显示触摸屏等。
5.根据权利I的所述的输液感测传感器可控驱动，其特征在于感测传感器采用驱动电路驱动，所述驱动电路由主控制器模块控制。所述信号处理可控检测的处理方法，包括以下步骤: 主控制器通过软件算法控制传感器驱动电路，所述的控制不限于高低电平控制、脉冲控制、PWM控制等控制方式； 传感器驱动电路控制并驱动所述感测传感器的工作状态； 感测传感器检测输液管状态并输出相应的信号，该信号经过所述信号提取模块和信号电路处理模块完成电路处理； 主控制器模块完成A/D转换及采样，软件算法分析处理，并根据处理结果控制其它部件，例如不限于发光部件、发声部件、人机接口等。
6.一种输液信号的处理装置及其处理方法，包括: 监测输液状态的感测传感器； 处理感测传感器输出信号的依次信号提取模块、信号电路处理模块、以及主控制器模块； 感测传感器的驱动电路模块，该驱动电路模块由主控制器模块控制； 连接于主控制器的发光部件、和(或者)发声部件、以及人机接口 ； 有手动控制和呼叫功能的手动控制开关； 连接于主控制器模块的中央监控单元； 输液感测传感器可控驱动、以及信号处理可控检测的处理方法。
7.根据权利6，所述的感测传感器同权利2所述，所述的信号提取模块和信号处理模块同权利3所述，所述的发光部件、发声部件、以及人机接口同权利4所述。
8.根据权利6的所述的手动控制开关，其特征在于该开关便于手动操控，并输出开关量给所述主控制器模块，实现手动呼叫和控制功能。
9.根据权利6的所述的中央监控单元，其特征在于该单元有连接所述主控制器模块的通讯接口模块，并可与其相互通讯。所述通讯为有线通讯或者无线。所述无线通讯，不限于蓝芽、WIF1、ZigBee、超宽频、NFC(近距离无线通讯)、Z-WAVE等。
10.根据权利6的所述的输液感测传感器可控驱动，其特征在于感测传感器采用驱动电路驱动，所述驱动电路由主控制器模块控制。所述信号处理可控检测的处理方法，包括以下步骤: 主控制器通过软件算法控制传感器驱动电路，所述的控制不限于高低电平控制、脉冲控制、PWM控制等控制方式； 进而传感器驱动电路控制并驱动所述感测传感器的工作状态； 感测传感器监测输液管状态并输出相应的信号，该信号经过所述信号提取模块和信号电路处理模块完成电路处理； 主控制器模块完成信号A/D转换及采样，软件算法分析处理，并根据处理结果控制其它部件，例如不限于发光部件、发声部件、人机接口、中央监控单元(可互联于中央计算机、智能设备(手机)、云服务平台等)等；手动控制部件操控，也可以操控其它部件。
全文摘要
输液信号的处理装置及其方法，属于医疗产品技术领域尤其涉及输液报警监控系统的信号处理装置及其方法，所述装置包括感测传感器、信号提取和处理模块、主控制器模块、传感器驱动电路、声光部件、手动控制部件、以及中央监控单元等。其特征在于主控制器控制输液监测传感器工作，并输出监测信号，信号处理结果用于控制声光部件报警，或者通告远程中央监控设备，以便医护人员及时工作安排，减轻病人的心理负担。另外，本发明还涉及输液检测信号的处理方法和流程，采用脉冲控制驱动传感器和信号处理，该方法更加安全可靠，具有极大的市场应用前景。
文档编号A61M5/14GK103212134SQ20131012746
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者赵天锋 申请人:赵天锋