医用输液实时监测系统的研制

310002 南京军区杭州疗养院海勤疗养区 肖征 唐艳超 刘俊松

在医疗监护领域，传统的病房监护手段己经越来越不能适应当今多元化、信息化、个性化的医疗监护需求。以常见的静脉输液过程为例，它是临床抢救和治疗病人的重要措施之一。输液滴速的正确与否，对病人的治疗和安全起着重要作用。而对输液过程的监控一直是由患者或其家属在身体不适和疲劳的情况下人工进行，加重了他们身体和精神上的负担，也经常会因疏忽造成不必要的麻烦，而且也不利于病区的综合管理[1]。为此我们设计了医用输液实时监测系统，该系统能自动检测药液的滴速，具有液位报警功能，并能将各床位监控信号传送至护士办公室，可实时了解整个病区的输液情况，提高了工作效率，降低了劳动强度。本系统操作方便、成本低，可靠实用，便于在医院推广。

1 医用输液实时监测系统的设计

1.1 硬件设计 对于普通病房的输液过程一般需要监控2个项目，一是药液滴速，个体因体质、病情差异在输液时对进液速度需求不同，过快或过慢对病人都会有不利的影响；二是药液液位，即药液快用尽时能及时报警并通知护士处理[2]。

根据对输液速度的检测、控制和报警等需求分析，本系统的检测部分选用红外传感器，因为它成本低、功耗小，不受可见光干扰，可实现非接触测量。控制部分采用功能较强、成本低廉的单片机。因此输液监控仪硬件系统组成为：单片机、电源、液滴检测装置、数字信号处理单元、报警装置、输入及显示装置(图1)。

图1 输液监控仪硬件系统框图

1.2 软件系统 软件系统主要包括：主程序、系统自检模块、显示模块、液滴检测中断服务模块和定时器中断服务模块(图2)。

①主模块为核心模块，管理子模块及数据缓冲区和串口部分的初始化工作。②液滴计数模块：根据液滴的滴落情况，更改计数器中的值，完成对液滴的计数。③报警模块：查询液滴有无及液滴过慢的报警模块程序设计主要是通过4 s定时中断来实现的。通过判断4 s内液滴计数器的值是否发生变化，有变化就说明有液滴滴下，这时可计算4 s内的液滴平均滴速，进行显示，并和事先设定的滴速上下限进行比较，如果超限即报警。当液滴计数器的值没有任何变化则说明药液可能用尽，即进行声光报警。

图2 程序流程图

2 使用方法

将监测装置固定于莫菲氏管外侧，打开电源，根据控制面板上液滴指示灯的闪烁频率微调监测装置的位置，直至液滴滴落频率同指示灯闪烁频率一致即可。点击控制面板上的“设置”按钮，根据LED显示屏提示，对病人的床位号、滴速上限及下限进行设定，设定完毕按“保存”按钮该监测系统即开始工作。当药液用尽或滴速过快过慢时，该装置进行声光报警，提醒护士(或陪护人员)及时更换药液或拔针。护士接收到报警信息后，点击控制面板上的“停止”按钮即可终止报警，但监测系统仍按先前的设定值处于工作状态，若需改变某些参数可通过“设置”按钮重新进行设定，若要终止其工作则关闭电源即可。

3 讨论

3.1 医用输液实时监测系统的优点 目前常用的输液监测技术主要有电极法、称重法、液滴计数估算时间法等，其中电极法需要在瓶塞上向药瓶(袋)内插入电极，电极需消毒，存在安全隐患；称重法误差较大且使用不便；液滴计数估算时间法使用时需换算时间，且易产生估算误差。而本监测系统则具有如下优点：①实时监测。因采用红外传感器获取液滴信息，可实现对液滴滴速及药液用尽情况的共同监测。②安全无污染。可交直流两路供电，电量不足时LED显示屏可作相应提示，这样可提高该监测系统的安全可靠性，避免因电量不足造成该系统报警不及时等问题。且置于莫菲氏管外侧，不接触药液，从而可避免药液污染，也无需作专门的消毒处理。③适应面广。采用红外传感器检测原理获取液滴信号，检测灵敏度高，因而适应各种药液和各种药瓶输液的检测。④扩展空间较大。可根据不同需求增设相关处理模块。例如可增设呼叫处理模块，直接同现有病房呼叫系统连接，当有异常情况或药液滴尽时可直接通知护士工作站。

3.2 医用输液实施监测系统的应用价值 ①保证输液安全。该监测装置可实现对输液过程中液滴滴速的实时监控，并在情况异常和药液用尽时进行报警，减少了输液过程中某些错误的发生，确保了病人在输液过程中的安全，提高了护理质量。②提高了工作效率。护理工作是医院医疗工作的一个重要组成部分，其效率高低直接影响医院的医疗水平[3]，因此，如何通过信息化手段提高工作效率，是护理管理者必须面对的问题。经过实验室反复实验，证明监测系统工作稳定可靠，检测灵敏度高，它的使用可方便护士对输液情况进行管理，减少巡视次数和时间，让护士有更多的时间护理病人，使优质的护理措施真正落到实处。③提高对护理工作的满意度。该监测装置的使用可使病患家属感到放心、踏实，增加对护士的信任度；同时因为工作效率提高，护士有更多时间和患者沟通，及时解决患者的需求，真正实现了护理工作以病人为中心的目标，确保了护士将主要时间用于对病人的直接护理[4]，使护患关系更为融洽。④产生较高的经济效益。该监测系统控制精确、运行可靠、成本低、操作简便，具有广泛的推广应用价值，经济效益可观。同时监测装置可纳入护理信息系统，提升医院护理信息化水平，使护理工作更流畅、更便捷。

目前医院的普通病房和输液观察室还很少使用输液监控设备，但是，如果出现一种医院可以接受的低成本、可靠易用的输液监控系统，其应用前景将不可估量。本文在比较以往的输液监控方法的基础上，根据液滴的光学性质，针对病房应用的特殊要求，采用红外传感器对输液液滴进行检测。通过实验，证明该系统简单易用、准确可靠、成本低廉，能基本满足医院的需求。

[1]王紫婷，王瑞峰，严天峰.智能液体点滴速度监控仪[J].自动化与仪器仪表，2004(5)：48-49，62.

[2]孟会玲，骆海涛，高岩.基于模糊控制算法的智能液体点滴速度监控系统[J].电子工程师，2007，33(11)：67-70.

[3]徐慧.医院信息化在护理管理中的应用[J].护理实践与研究，2009，6(17)：78-80.

[4]桑宝珍，荣丽娟，李玉燕，等.构建护理信息化体系 提升护理管理水平[J].中国护理管理，2009，9(3)：39-41.