醫(yī)院病房靜脈輸液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

文/阮太元

醫(yī)院病房靜脈輸液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

文/阮太元

在醫(yī)院臨床實(shí)際工作中，傳統(tǒng)的靜脈輸液存在幾個(gè)問題：過程時(shí)間長，患者在輸液過程中會(huì)容易進(jìn)入睡眠狀態(tài)。重癥患者根本沒有自主行為能力，不能主動(dòng)觀察輸液過程病房分散，護(hù)士須頻繁巡查、工作效率低。針對(duì)上述問題，本文設(shè)計(jì)了一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院靜脈輸液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)以無線傳感網(wǎng)絡(luò)為傳輸界質(zhì)，實(shí)時(shí)采集每個(gè)病床的點(diǎn)滴輸液狀態(tài)信息，通過數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)將患者靜脈輸液信息發(fā)送到在多種顯示終端上，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、無線、實(shí)時(shí)監(jiān)控靜脈輸液的全過程，并可以有效地保證靜脈輸液的安全性。

輸液監(jiān)測(cè) 無線傳感網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)變式鋁制梁傳感器

靜脈輸液是臨床上一種普遍而重要的治療手段。目前各類醫(yī)院中所使用的靜脈輸液器都是要掛在病人的身體水平線以上才能輸液，這種傳統(tǒng)的輸液設(shè)施的輸液速度難以準(zhǔn)確的控制，這對(duì)特護(hù)病人和對(duì)輸液速度有較高要求的病人很不方便。同時(shí)在輸液的過程中，如果遇到滴速異常、堵針、藥液滴完未拔針等情況而未及時(shí)處理的話，不僅會(huì)影響預(yù)期治療效果，甚至?xí)＜安∪说纳Ｄ壳笆袌?chǎng)上的輸液檢測(cè)裝置由于普遍存在等原因而未廣泛使用?，F(xiàn)有技術(shù)中的點(diǎn)滴報(bào)警裝置，有的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、體積大、使用麻煩，有的不能適應(yīng)不同規(guī)格、大小、吊瓶材料，有的依賴彈簧而使用壽命短，有的無法檢測(cè)點(diǎn)滴速度過快、過慢或阻塞等狀況，有的安裝使用不易、組網(wǎng)不便、價(jià)格昂貴。

本文針對(duì)人工監(jiān)測(cè)輸液過程存在的各種隱患，以及現(xiàn)有輸液監(jiān)測(cè)裝置采用紅外技術(shù)，檢測(cè)容易受到環(huán)境中光線、溫度、濕度和點(diǎn)滴液體的不同顏色、不同濃度、不同透明度的影響，針對(duì)具體地區(qū)的醫(yī)院不能使用的缺陷，提出了一種運(yùn)用重力傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)對(duì)輸液速度和剩余藥液量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，輸液異常自動(dòng)報(bào)警、檢測(cè)信息無線上傳，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、無線、實(shí)時(shí)監(jiān)控靜脈輸液全過程的智能監(jiān)測(cè)終端和基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)范的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院病房靜脈輸液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的管控一體化。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及各模塊工作原理

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)：本系統(tǒng)由無線輸液監(jiān)測(cè)終端、護(hù)士站點(diǎn)陣顯示終端、PC機(jī)控制中心和手持終端PDA這四大部分構(gòu)成。無線輸液監(jiān)測(cè)終端與PC控制中心通過Zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)，護(hù)士站點(diǎn)陣顯示終端可以與PC控制中心通過Zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)，PC控制中心將從無線輸液監(jiān)測(cè)終端收到各病房的實(shí)時(shí)輸液信息通過無線Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)與手持PDA交換數(shù)據(jù)。

當(dāng)病人正在輸液時(shí)，由輸液監(jiān)測(cè)終端通過監(jiān)測(cè)患者的輸液實(shí)時(shí)情況，由輸液監(jiān)測(cè)終端把患者的輸液實(shí)時(shí)情況傳到無線傳感網(wǎng)絡(luò)，再由無線傳感網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞到護(hù)士站的ARM7系統(tǒng)大屏幕點(diǎn)陣和護(hù)士站的PC管理中心以及護(hù)士手中的PDA。護(hù)士可以通過不同形式的信息反饋方式進(jìn)行處理。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

無線輸液監(jiān)測(cè)終端主要包括微處理器控制系統(tǒng)模塊、應(yīng)變式鋁制梁傳感器、無線傳感網(wǎng)絡(luò)模塊、報(bào)警模塊、人機(jī)界面模塊以及電池及電源管理模塊。主要工作原理：注射用的輸液袋或輸液瓶懸掛在所述應(yīng)變式鋁制梁傳感器上，所述應(yīng)變式鋁制梁傳感器將檢測(cè)到的輸液袋或輸液瓶的重量變化數(shù)據(jù)送入微處理器控制系統(tǒng)模塊中分析處理,終端采用藥液的重量作為檢測(cè)指標(biāo)，通過應(yīng)變傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)藥液的質(zhì)量來監(jiān)測(cè)輸液速度和剩余藥液量及輸液異常狀況，解決了環(huán)境因素對(duì)檢測(cè)的影響。其中電池及電源管理模塊為監(jiān)測(cè)終端提供正常的工作電源以及相關(guān)的高級(jí)電源管理功能，在這里考慮到便攜性，采用電池供電，如圖1所示。

3 系統(tǒng)軟件部分

軟件部分主要分為四大模塊；輸液監(jiān)測(cè)終端模塊，zigbee軟件模塊，基于ARM7系統(tǒng)顯示模塊、手持掌上電腦PDA。下面就分別對(duì)這模塊軟件進(jìn)行說明。采用TI公司的MSP430F149超低功耗16位單片機(jī)的軟件開發(fā)，針對(duì)硬件緊密編程，全程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，要求外圍配置少，系統(tǒng)可靠性強(qiáng)。程序包含 CS1180傳感器連接、通過SPI總線AD數(shù)據(jù)的采集、單位液量轉(zhuǎn)換、算法過濾處理、輸液量監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)通信的鏈接、鍵盤輸入、顯示處理。程序設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。

圖1：無線輸液監(jiān)測(cè)終端原理框圖

圖2：程序流程圖

4 結(jié)束語

醫(yī)院病房靜脈輸液監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括應(yīng)變傳感檢測(cè)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信、多種報(bào)警、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看模式、多種終端顯示等多項(xiàng)功能，通過實(shí)際使用表明：該系統(tǒng)采用的應(yīng)變式鋁制梁傳感器傳感器解決了輸液非接觸式測(cè)量、低成本雙重探測(cè)、雙重保險(xiǎn)，對(duì)患者輸液過程進(jìn)行全程自動(dòng)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)報(bào)警和提示各種突發(fā)和危險(xiǎn)情況等功能；系統(tǒng)具有多種顯示終端，可將接收到的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示在護(hù)士工作站的主機(jī)上，并且護(hù)士工作站的主機(jī)通過無線Wi-Fi方式傳送到護(hù)士隨身攜帶的PDA 上，并把各病房的實(shí)時(shí)輸液情況顯示在終端上，值班護(hù)士能及時(shí)掌握患者靜脈輸液的實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療信息的數(shù)字化管理一體化。

作者單位 江門職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東省江門市 529020

阮太元（1982-），男，廣東省廉江市人。學(xué)士學(xué)位。工程師。主要研究方向?yàn)橹悄芸刂婆c模式識(shí)別。