輸液泵輸液參數(shù)自動校準系統(tǒng)的設計

摘 要：輸液泵是一種能夠準確控制輸液滴數(shù)或輸液流速，保證藥物能夠速度均勻，藥量準確并且安全地進入病人體內發(fā)揮作用的一種儀器。同時，輸液泵還能提高臨床給藥操作的效率和靈活性，降低護理工作量。本文設計了一種輸液泵輸液參數(shù)自動校準系統(tǒng)，具有輸液精度高，效率高、成本低等優(yōu)點。

關鍵詞：輸液泵；校準系統(tǒng)；輸液參數(shù)

1 概述

輸液泵是一種能夠準確控制輸液滴數(shù)或輸液流速，從而保證藥物能夠速度均勻，藥量準確并且安全地進入病人體內發(fā)揮作用的一種儀器。輸液泵常用于需要嚴格控制輸液量和藥量的情況，如在應用升壓藥物，抗心律異常藥物，嬰幼兒靜脈輸液或靜脈麻醉時。

2 輸液泵輸液參數(shù)的校準現(xiàn)狀

目前輸液泵輸液通用的方法是通過泵體周期性的擠壓輸液管路，從而推動液體向前流動。液體流動速度除了與泵體周期性擠壓速度有關外，還和輸液管的內徑、壁厚、材料彈性有關。由于專用輸液管的大小尺寸穩(wěn)定和材料彈性較好，故使用專用輸液管能保證較高的輸液精度。出于成本的考慮，目前大多輸液泵使用的是通用的一次性輸液管。而不同輸液管廠商的通用輸液管存在著較大的差異，導致不同輸液管在同一輸液泵上的輸液參數(shù)相差較大。對此，廠商通用的作法，是對每一種輸液管進行人工測試，從而得到該輸液管的輸液補償曲線，然后根據(jù)得到的補償曲線對輸液精度進行人工調整。但是，采用人工手段進行輸液管測試和對輸液精度進行人工調整，效率較低、成本較高且操作起來不夠方便，因此，存在著一定的校準難題。

3 輸液泵輸液參數(shù)自動校準系統(tǒng)的設計

輸液泵輸液參數(shù)自動校準系統(tǒng)如圖1所示，它包括輸液管、用于擠壓輸液管而使輸液管內的液體輸出的輸液泵和用于對輸液管輸出的液體流量進行計量的計量裝置，所述輸液泵包括處理器、存儲器、電機驅動電路、步進電機和用于擠壓輸液管的蠕動泵和第一通信接口，所述處理器與存儲器連接，所述處理器依次通過電機驅動電路和步進電機進而與蠕動泵連接，所述處理器通過第一通信接口進而與計量裝置連接。

其中，輸液泵與輸液管串接，輸液泵通過擠壓輸液管而將輸液管內的液體輸出；處理器，用于對輸液泵的整個工作過程（包括設定輸液參數(shù)、根據(jù)與計量裝置的通信結果進行相應的輸液參數(shù)調整等）進行控制；存儲器，用于實時存儲輸液管的輸液參數(shù)。計量裝置，用于對輸液管輸出的液體流量進行自動計量，可為電子天平、超聲波高度檢測器和紅外高度檢測器等。電機驅動電路和步進電機，用于驅動蠕動泵工作。蠕動泵，用于擠壓輸液管，從而使輸液管的液體輸出至計量裝置。

圖1 輸液泵輸液參數(shù)自動校準系統(tǒng)

輸液泵在進行輸液管輸液參數(shù)校準時，每隔一段時間讀取計量裝置的實際計量數(shù)值，與自身的理論輸液數(shù)值進行比較，當實際輸液量高于理論值時，減低輸液速度，當實際輸液量低于理論值時，提高輸液速度。并將該時刻的輸液參數(shù)記錄起來，保存在存儲器中。后續(xù)進行輸液時，就會從存儲器讀取輸液參數(shù)，根據(jù)該記錄參數(shù)隨時調整輸液速度，以保證輸液精度。正常情況下，該系統(tǒng)在進行了一次輸液管參數(shù)自動校準后，已將該輸液管的輸液參數(shù)保存起來。如果再經行一次輸液管參數(shù)自動校準，輸液泵會在第一次已校準參數(shù)的基礎上再進行參數(shù)調整，可以更好的保證輸液精度。

圖2 計量裝置的結構框圖

圖2為圖1的計量裝置的結構框圖，計量裝置包括第二通信接口、第一電源模塊、用于收集輸液管輸出液體的量杯 1 和與量杯 1 底部相結合的壓力傳感器，所述壓力傳感器依次連接有信號放大處理電路和單片機，所述第一電源模塊的輸出端與單片機的輸入端連接，所述單片機通過第二通信接口進而與第一通信接口連接。

其中，壓力傳感器、信號放大處理電路和單片機，用于將液體流量的測量轉換為壓力或重力的測量。計量裝置采用的是高精度的電子天平，能保證本實用新型在輸液速度較低速時仍能自動進行輸液管參數(shù)的校準，且精確度較高。

計量裝置的工作過程為：單片機通過第二通信接口與輸液泵進行通信，查詢輸液泵是否需要獲取當前的液體流量數(shù)據(jù) ；若需要，則根據(jù)信號放大處理電路的信號進行計算，計算出當前的液體流量數(shù)據(jù)并將計算出的液體流量數(shù)據(jù)通過第二通信接口返回給輸液泵。

4 總結

本校準系統(tǒng)增加了與輸液泵通過第一通信接口進行通信的計量裝置，使輸液泵能自動獲取輸液管的輸液參數(shù)，并根據(jù)獲取參數(shù)自動進行輸液精度調整，效率高、成本低且操作起來十分方便；同時，輸液泵包括存儲器，能自動保存相應輸液管的輸液參數(shù)，以供后續(xù)使用，通用性較好。

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作者簡介：

劉宏宇，男，1987年10月，延邊州計量檢定測試所，工程師，檢定員，從事衡器的檢定工作。