基于树莓派的术后体液实时检测系统的设计与实践

周奕翀

（宁波市惠贞书院高中部，宁波 315000）

术后的血液引流是病人体液引流中的核心观察项[1]。

目前临床医学对血液流量测量的方法主要分为两类：一类是临床护士肉眼观察；第二类是量杯精确测量法[2]。体液引流测量的误差可在100ml[3]内，肉眼法与量杯法实用性均较差。本试验探讨了采用重力压感法对术后病人的血液流量进行测量，可通过压感装置记录血液流量的变化情况，且利用数据云传输，通过网页自动报警，实现了病情实时化可视化，体现了智能化。

1 装置应用系统设计

1.1 应用场景

体液检测装置，安装在病床一侧。引流袋置于装置内，装置可实时检测体液流量，医护人员也可通过透明装置随时观察到引流袋内体液情况。总体方案如图1：

图1 总体方案图

1.2 计算

对于一般性手术，术后2h出血量大致为（55.32±10.32）ml[4]，若2h内出血量≥（250±100）ml则认为是活动性出血，需医护人员及时处理。

1.2.1 颜色传感计算

利用Python编程后可根据由GY-33识别模块传输来的RGB数据计算识别出颜色，达到标准后启动重力传感装置进行流量监测。本装置设定启动重力传感标准为：R=255，G=192，B=203

1.2.2 重力传感计算

本方案将算法设为每1秒钟读数一次，并将每20秒的读数数据进行排列，删除两个极端值后进行平均值计算。

考虑到称重硬件系统自定的初始值及运算模式，本方案具体公式为：（8305000-x）/1000

其中8305000为系统设定压力为0时的读数值，x为实际引流袋中体液的质量。得到的结果除以1000则利用放缩使结果更加清晰。

2 硬件系统及选型

本方案重力法基于树莓派进行，并运用到HX711模块压力传感器、GY-33传感器颜色识别模块。

HX711利用电桥式传感器模式对引流袋重力进行测量。

GY-33识别模块利用LED灯及装置内滤镜可根据返回光检测RGB比例值[5]，并针对比值进行流量、流速的测量。

测定各硬件大小后本方案制作出具体装置。实物连接图如图2：

图2 实物连接图

3 软件系统

本装置为做到较好的医护交流，制作了配套的前端网页，可将检测数据云传输至网页端。

该网页端内容包括：引流袋重力、出血报警、装置倾斜报警等界面。可在初始界面显示基本数据并报警，在点入后可查看到病人体液流量变化的详细数据。

4 实验结果分析

作品完成后，对整体进行测试，测试得出的结果与预期结果一致（见表），并且画面达到理想状态。

具体数据分析：

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5 结束语

本文提出了一种基于树莓派重力压感法及光线传感监测病人血液情况，并利用数据云传输数据的方法，这是本文的创新点。这种监测血液的方法使病人的血液情况能够实时反映给医生，降低了病人病情恶化的风险，减少了医生护士的工作量。

但本文监测装置的运行依靠连接电源的数据线，移动不便。针对该不足，我们将会为监测装置配置移动电源，增加移动范围。