一种输液速度报警器及其输液速度监控报警系统

本发明涉及医疗器械，具体为一种输液速度报警器及其输液速度监控报警系统。

背景技术：

1、静脉输液是临床医疗工作中常用的治疗手段。有研究表明，住院患者静脉输液使用率为93.13％，平均每床每日使用输液瓶(袋)数为3.76瓶(袋)。输液速度是根据住院患者的年龄、疾病、药物的性质等确定的输液速度,过快可引起患者心力衰竭或其他严重后果，这不仅给患者健康带来危害，而且可能造成医疗事故。遵医意识薄弱，患者、家属私下自己随意调节静脉速度。

2、护士忙碌，无法定时巡视患者输液情况；患者体位改变，静脉输液速度变快，没及时发现。现有的输液报警器只能在滴液停止后进行报警提醒，无法测量速度。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种输液速度报警器及其输液速度监控报警系统，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，更具体的说是一种输液速度报警器，包括机体，所述机体外外侧开设有卡槽，所述机体前表面设有开关与指示灯，机体内包括有监控器与警报器，所述监控器包括有传感器、数据采集器、图像处理模块、数据分析模块、控制器，所述警报器包括报警灯、蜂鸣器。

3、更进一步的，所述传感器设置在所述卡槽内侧壁，所述报警灯、所述蜂鸣器均设置在所述机体表面。

4、一种输液速度监控报警系统，包括一种输液速度报警器，还包括有上位机与监控终端、云数据库，所述上位机为护士站主机，通过usb或无线模块与所述监控器连接，可以实时查看各个病人的输液状态，也可以对系统进行参数设置；

5、所述监控终端通过手机app形式进行查看通知、修改设定、参数输入操作，使得医护人员可以在动态下保持对输液状态的监控；

6、所述传感器为高速相机，拍摄采集输液管滴壶内滴液数据；

7、所述数据采集器负责采集传感器的数据，并对采集到的数据进行预处理，以提高数据的质量，便于后续处理；

8、所述控制器则负责控制整个监测系统的运行；所述控制器对通过所述传感器捕捉到的液滴图像信息，对其进行处理和分析，以提取液滴的速度信息；

9、所述云数据库，实时记录存储所述传感器拍摄采集数据，以便后续的查询和统计分析，记录存储过程中需要确保数据的完整性和可追溯性，以便后续的调查和分析。

10、更进一步的，所述图像处理模块包括：

11、图像分割：将图像中的液滴部分与背景进行分割；

12、特征提取：通过提取液滴的几何特征，以及运动特征，来进行液滴运动的分析；

13、轨迹跟踪：通过对液滴运动轨迹的跟踪，可以分析液滴的运动规律，以及液滴与壁面相互作用的情况；

14、图像重建：通过对液滴运动轨迹的跟踪和记录，可以对液滴的运动情况进行三维重建，以更加直观地展示液滴的运动轨迹。

15、更进一步的，图像处理采用边缘检测算法与帧间差分算法进行图像处理；

16、边缘检测算法：用于检测液滴的边缘，从而提取液滴的形状和大小信息；

17、帧间差分算法：用于计算相邻帧之间的像素差异，从而检测液滴的运动速度。帧间差分算法可以有效地去除背景干扰，提高液滴速度检测的准确性。

18、更进一步的，所述数据分析模块：根据所述图像处理模块处理后数据进行统计分布分析，了解滴液速度的分布情况，并在对通过设置报警阈值后，可以检测输液速度的异常情况；最后通过对输液速度的监测和分析，评估输液效果，并将数据传输给所述控制器。

19、更进一步的，所述数据分析模块采用均值和中位数算法，来计算液滴速度的均值和中位数，从而判断液滴速度的整体水平。

20、更进一步的，根据年龄段将患者分为三级人群，分别一级19—59岁人群，二级为1-18岁人群，三级为60岁及其以上人群。

21、更进一步的，一级人群的输液推荐速度与速度阈值计算公式如下：

22、na＝(w/h2)*k

23、nb＝(0.61×h+0.0128×w-0.1529)*k

24、[na(nb/2)+na(nb/2+1)]/2＝x

25、其中，w为患者体重，单位为kg；h为身高，单位为m；k治疗药物的比率；x、na、nb均为输液速度，单位为滴/分；输液报警阈值为na-nb区间；x为推荐输液速度，成年人基于身体素质可以适当调节输液阈值。

26、更进一步的，二级人群输液推荐速度计算公式如下：

27、s1＝s/18

28、s2＝2*s1

29、...

30、s18＝18*s1

31、三级人群输液推荐速度计算公式如下：

32、s 60＝18*s1

33、s 61＝17*s1

34、...

35、s 77＝1*s1

36、其中，s为成年人输液速度均值，s1、s2、...、s18、...、s 60、s61、s 77分别为1岁、2岁、...、18岁、...、60岁、61岁、...、77岁的推荐输液速度，输液报警阈值为s1-s18；

37、成年人输液速度均值通过收集成年人历史数据计算得出，成年人输液速度均值计算公式如下：

38、s＝(y 1+y 2+y 3+...+y n)/n

39、其中y为成年人历史输液数据。

40、本发明一种输液速度报警器及其输液速度监控报警系统的有益效果为：

41、本发明使用过程中，通过传感器采集滴液速度数据，并通过护士站主机与当值护士手机对患者输液输液速度进行设定，或通过设备输入患者身体信息后计算出推荐速度与速度阈值，从而根据阈值对输液速度进行监控，在体位改变、意外拨动调节阀、滴液结束导致输液速度快慢变化与回血情况发生时，可以及时进行调节与去除输液器操作，并将会通过多种方式进行警报，避免人员错过报警信息，从而提高安全性。

技术特征：

1.一种输液速度报警器，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)外外侧开设有卡槽(3)，所述机体(1)前表面设有开关(2)与指示灯，机体(1)内包括有监控器与警报器，所述监控器包括有传感器(4)、数据采集器、图像处理模块、数据分析模块、控制器，所述警报器包括报警灯(5)、蜂鸣器(6)。

2.根据权利要求1所述的一种输液速度报警器，其特征在于：所述传感器(4)设置在所述卡槽(3)内侧壁，所述报警灯、所述蜂鸣器均设置在所述机体(1)表面。

3.一种输液速度监控报警系统，其特征在于：包括根据权利要求1所述的一种输液速度报警器，还包括有上位机与监控终端、云数据库，所述上位机为护士站主机，通过usb或无线模块与所述监控器连接，可以实时查看各个病人的输液状态，也可以对系统进行参数设置；

4.根据权利要求3所述的一种输液速度监控报警系统，其特征在于：所述图像处理模块包括：

5.根据权利要求3所述的一种输液速度监控报警系统，其特征在于：图像处理采用边缘检测算法与帧间差分算法进行图像处理；

6.根据权利要求3所述的一种输液速度监控报警系统，其特征在于：所述数据分析模块：根据所述图像处理模块处理后数据进行统计分布分析，了解滴液速度的分布情况，并在对通过设置报警阈值后，可以检测输液速度的异常情况；最后通过对输液速度的监测和分析，评估输液效果，并将数据传输给所述控制器。

7.根据权利要求3所述的一种输液速度监控报警系统，其特征在于：所述数据分析模块采用均值和中位数算法，来计算液滴速度的均值和中位数，从而判断液滴速度的整体水平。

8.根据权利要求3所述的一种输液速度监控报警系统，其特征在于：根据年龄段将患者分为三级人群，分别一级19—59岁人群，二级为1-18岁人群，三级为60岁及其以上人群。

9.根据权利要求8所述的一种输液速度监控报警系统，其特征在于：一级人群的输液推荐速度与速度阈值计算公式如下：

10.根据权利要求8所述的一种输液速度监控报警系统，其特征在于：二级人群输液推荐速度计算公式如下：

技术总结
本发明涉及医疗器械技术领域，且公开了一种输液速度报警器，包括机体，所述机体外外侧开设有卡槽，所述机体前表面设有开关与指示灯，机体内包括有监控器与警报器，所述监控器包括有传感器、数据采集器、图像处理模块、数据分析模块、控制器，通过传感器采集滴液速度数据，并通过护士站主机与当值护士手机对患者输液输液速度进行设定，或通过设备输入患者身体信息后计算出推荐速度与速度阈值，从而根据阈值对输液速度进行监控，在体位改变、意外拨动调节阀、滴液结束导致输液速度快慢变化与回血情况发生时，可以及时进行调节与去除输液器操作，并将会通过多种方式进行警报，避免人员错过报警信息，从而提高安全性。

技术研发人员：卢婕楠,徐淑芬
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5