医院病房静脉输液监测系统

文/阮太元

医院病房静脉输液监测系统

文/阮太元

在医院临床实际工作中，传统的静脉输液存在几个问题：过程时间长，患者在输液过程中会容易进入睡眠状态。重症患者根本没有自主行为能力，不能主动观察输液过程病房分散，护士须频繁巡查、工作效率低。针对上述问题，本文设计了一种基于无线传感网络的医院静脉输液监测系统，该系统以无线传感网络为传输界质，实时采集每个病床的点滴输液状态信息，通过数据中心节点将患者静脉输液信息发送到在多种显示终端上，实现全自动、无线、实时监控静脉输液的全过程，并可以有效地保证静脉输液的安全性。

输液监测 无线传感网络 应变式铝制梁传感器

静脉输液是临床上一种普遍而重要的治疗手段。目前各类医院中所使用的静脉输液器都是要挂在病人的身体水平线以上才能输液，这种传统的输液设施的输液速度难以准确的控制，这对特护病人和对输液速度有较高要求的病人很不方便。同时在输液的过程中，如果遇到滴速异常、堵针、药液滴完未拔针等情况而未及时处理的话，不仅会影响预期治疗效果，甚至会危及病人的生命。目前市场上的输液检测装置由于普遍存在等原因而未广泛使用。现有技术中的点滴报警装置，有的结构复杂、笨重、体积大、使用麻烦，有的不能适应不同规格、大小、吊瓶材料，有的依赖弹簧而使用寿命短，有的无法检测点滴速度过快、过慢或阻塞等状况，有的安装使用不易、组网不便、价格昂贵。

本文针对人工监测输液过程存在的各种隐患，以及现有输液监测装置采用红外技术，检测容易受到环境中光线、温度、湿度和点滴液体的不同颜色、不同浓度、不同透明度的影响，针对具体地区的医院不能使用的缺陷，提出了一种运用重力传感器技术和无线通信技术对输液速度和剩余药液量实时监测，输液异常自动报警、检测信息无线上传，实现全自动、无线、实时监控静脉输液全过程的智能监测终端和基于无线传感网络协议规范的控制系统，实现医院病房静脉输液监测系统的管控一体化。

1 系统总体设计及各模块工作原理

系统总体设计：本系统由无线输液监测终端、护士站点阵显示终端、PC机控制中心和手持终端PDA这四大部分构成。无线输液监测终端与PC控制中心通过Zigbee无线传感网络交换数据，护士站点阵显示终端可以与PC控制中心通过Zigbee无线传感网络交换数据，PC控制中心将从无线输液监测终端收到各病房的实时输液信息通过无线Wi-Fi网络与手持PDA交换数据。

当病人正在输液时，由输液监测终端通过监测患者的输液实时情况，由输液监测终端把患者的输液实时情况传到无线传感网络，再由无线传感网络将信息传递到护士站的ARM7系统大屏幕点阵和护士站的PC管理中心以及护士手中的PDA。护士可以通过不同形式的信息反馈方式进行处理。

2 系统硬件设计

无线输液监测终端主要包括微处理器控制系统模块、应变式铝制梁传感器、无线传感网络模块、报警模块、人机界面模块以及电池及电源管理模块。主要工作原理：注射用的输液袋或输液瓶悬挂在所述应变式铝制梁传感器上，所述应变式铝制梁传感器将检测到的输液袋或输液瓶的重量变化数据送入微处理器控制系统模块中分析处理,终端采用药液的重量作为检测指标，通过应变传感器技术实时检测药液的质量来监测输液速度和剩余药液量及输液异常状况，解决了环境因素对检测的影响。其中电池及电源管理模块为监测终端提供正常的工作电源以及相关的高级电源管理功能，在这里考虑到便携性，采用电池供电，如图1所示。

3 系统软件部分

软件部分主要分为四大模块；输液监测终端模块，zigbee软件模块，基于ARM7系统显示模块、手持掌上电脑PDA。下面就分别对这模块软件进行说明。采用TI公司的MSP430F149超低功耗16位单片机的软件开发，针对硬件紧密编程，全程实时监测与进行数据处理，要求外围配置少，系统可靠性强。程序包含 CS1180传感器连接、通过SPI总线AD数据的采集、单位液量转换、算法过滤处理、输液量监控、网络通信的链接、键盘输入、显示处理。程序设计框图如图2所示。

图1：无线输液监测终端原理框图

图2：程序流程图

4 结束语

医院病房静脉输液监测系统包括应变传感检测、无线传感网络通信、多种报警、实时数据查看模式、多种终端显示等多项功能，通过实际使用表明：该系统采用的应变式铝制梁传感器传感器解决了输液非接触式测量、低成本双重探测、双重保险，对患者输液过程进行全程自动监测，实时报警和提示各种突发和危险情况等功能；系统具有多种显示终端，可将接收到的相关数据显示在护士工作站的主机上，并且护士工作站的主机通过无线Wi-Fi方式传送到护士随身携带的PDA 上，并把各病房的实时输液情况显示在终端上，值班护士能及时掌握患者静脉输液的实时信息，实现了医疗信息的数字化管理一体化。

作者单位 江门职业技术学院 广东省江门市 529020

阮太元（1982-），男，广东省廉江市人。学士学位。工程师。主要研究方向为智能控制与模式识别。