基于数据可视化的智能输液分析报警系统

杨佳林　佟帅辰

摘要：智能输液系统是一种新型的新型的智能系统，但是我国在该方面研究的起步较晚，其它国家在很久以前就对该方面进行了研发，但是我国在上世纪80年代才对该该项目起步研究，导致我国在智能输液系统方面与其他国家有一定差距。目前我国在该行业的相对落后，产品的灵敏度和精度都比较低，而且产品的功能也比较单一，没有足够高的智能化和自动化。由于我国在智能输液系统的产品各方面的表现不够好，所以在各级医院中并没有广泛的应用。

关键词：数据可视化;智能输液;报警

中图分类号：F426.61 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）03-0063-01

0 引言

我国的输液监控系统行业的起步较晚，国外对输液监控系统行业的起步较早，他们的技术已将偏向成熟，并且已将进入了设施普及阶段，但是我国在该方面还处于研究阶段，在各级医院中并没有广泛的应用。在临床中应用较为广泛的有以色列凯撒公司的Bodyguard（生命卫士）输液泵和日本JMS株式会社的OT系列输液泵，这些成熟的产品均具有输液监控功能，可以在临床只能够大力推广使用，目前我国有一些医院引进了该公司的产品，并投入使用，但是由于从国引进你需要较高的价格，所以这就更需要我国在智能输液系统进行科研探究[2]。

1 系软件部分统功能

1.1 输液实时监控、报警功能

对输液剩余量进行一个实时监控，并在手机app和医院电脑终端上对药液剩余量和输液剩余时间进行一个展示。当输液剩余量低于一个临界值时，手机app和医院电脑终端都会进行报警提醒。

1.2 输液加热控制功能

输液架可以对药液进行加热，药液温度可实时监控、查看。对输液温度的调节可以通过手机app和医院电脑终端实现（最高温度不会高于体温）。

1.3 输液流速控制功能

患者通过手机app和医院电脑终端可以控制药液流速（流速会有上限和下限），液体流速也可以实时监控、查看。

1.4 心率实时监控功能

输液架配有类似手环装置，输液时佩戴上可以测出患者心率，并将其心率数据反馈到app和医院电脑终端上，当心率超出正常波动数值时，app和医院电脑终端进行报警。

2 系统

2.1 系统通信模块介绍

系统输液架有两个通信模块，一个是蓝牙模块，一个是WiFi模块。两个模块功能大致相同，都可以实现和输液架之间的实时交互。但两个模块作用对象不同。蓝牙模块和用户手机相连，通过手机和蓝牙之间通信，实现用户对输液架的一些操作。而WiFi模块和医院电脑相连，一方面可以实现医院工作人员对输液架的控制与监控，避免了蓝牙单用户控制，另一重要的方面是WiFi模块可以将输液的实时相关数据发送到电脑，再由电脑将数据发送到云端服务器，使得数据可以远程查看和监控。

2.2 前端页面

（1）移动终端。患者及家属和医护人员可通过手机实现对输液过程的实时监控和药量预警、实时监测患者可能出现的部分不良反应、实现流速控制及监测报警和对药液温度的控制。移動端我们主要采取H5开发，可以保证在不同的手机上适配。

（2）Web端。Web主要采取HTML和CSS来构建。护士站可通过PC端实时监控药量、温度、流速和不良反应。

3 硬件部分对应的具体模块

3.1 测速、测余量及调速模块

（1）方案选择：1）电容式液位监视。输液过程中，药液位不断下降引起电容的变化，从而根据电容的特性对剩余药液进行估计。2）电极式输液监视。电极式监控方法是把两电极插入到输液管的莫菲氏管中，液滴下落时由于受到晃动，电极还会产生一定的极性反应，并发出相应信号，由此计算出当前液体滴速，然后计算出剩余药液体积变化，这种设计方法相对简单易行，可靠性好，但是两电极直接放入滴管中。3）光电式输液监视。单片机通过通信模块与app及医院终端进行信息传递，当得到调速的信号后，单片机开始驱动电机转动一定角度。

（2）具体硬件：平行梁式压力传感器+HX711AD模块+SG90电机。

3.2 心率、血压监测模块

PluseSensor脉搏心率传感器是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器。

3.3 加热以及测温模块

加热采用加热电阻+红外温度传感器。加热模块安装在输液架上。通过温度测量，信息反馈至单片机，对加热进行稳定的控制。加热片采用陶瓷加热片，将其置于水中进行水浴加热。对加热后的药液进行实时温度监控。

3.4 红外温度传感器模块

MLX90614是一款无接触温度计。输出数据和物体温度呈线性比例，具有高精度和高分辨率。TO-39金属封装里同时集成了红外感应热电堆探测器芯片MLX81101（温度是通过PTC或是PTAT元件测量）。用以阻碍可见光和近红外光辐射的光学滤波器（可传播长波）集成在封装内提供对环境和日光的免疫。

4 结语

综上所述，虽然我国在最近几年中的发展较为迅速，并且取得了一定的发展和成就，但是我国在输液监控系统中依旧存在着很多的问题，本文就输液监控系统中的各个方面进行分析，希望能够有能力较高的学者能够设计出更加完美的输液监控系统，这样是对我国综合综合竞争力的提升。

参考文献

[1] 宋宇，翁新武.一种智能化输液监控管理系统[J].现代电子技术，2014（3）：114-116.

[2] 刘红青.基于MSP430F149智能医疗输液系统的设计[D].太原理工大学，2011.

Intelligent Infusion Analysis and Alarm System Based on Data Visualization

YANG Jia-lin，TONG Shuai-chen

（Hehai University， Nanjing Jiangsu  211100）

Abstract：Intelligent infusion system is a new type of intelligent system， but the research in this field started late in our country. Other countries have developed this field for a long time， but our country started to study this project only in the 1980s， which leads to a certain gap between our country and other countries in the field of intelligent infusion system. At present， China is relatively backward in this industry， the sensitivity and accuracy of products are relatively low， and the functions of products are relatively single， there is not enough high intelligence and automation. Because our country's performance in all aspects of intelligent infusion system products is not good enough， so it has not been widely used in hospitals at all levels.

Key words：data visualization; intelligent infusion; alarm