论医用智能输液立式趋向液晶体及显示系统的研发

摘 要：全数字式医用仪表，尤其是智能式全数字医用仪表显示装置，是当今和未来一段时间医用仪表全数字显示装置的主导技术，有着十分广阔的市场前景。预计未来十年随着我国医疗服务产业高速发展，数字医用仪表产业将处于高成长期。长远看来，国内液晶体及显示系统制造商在中小尺寸LCD领域将具有长期的竞争优势。本文从全数字医疗仪表的导入，分析比较了引进后的目标、内容与实施方法，通过比较分析得出该项目的优劣势。

关键词：全数字式医用仪表;数字化仪表;LCD

静脉输液是我国目前临床治疗中最主要的一种输液方式，在实践工作中，医护人员一般是靠经验和观察通过转动输液器上的滑轮对滴速进行手动调节。采用这种传统人为控制输液的方法，经常发生药滴流速过快、过慢以及输液结束没有任何提示等异常情况。如果不能及时发现，会给患者造成新的伤害，甚至还会引发医疗事故。传统输液监控系统，需要护理人员通过工作站监控病人的输液情况，依赖于有线网络，同时需要开发相应的客户端，接入成本较高。当代医疗改革虽然实现了网络化管理，但是建设成本太高，不利于普通医疗结果的推广应用。

一、医用智能输液立式趋向液晶体及显示系统的研发目的

我国液晶显示器的配套企业目前主要在东部沿海，该项目在西南腹地的发展壮大，将逐步吸引沿海配套企业来我省建厂，在宜宾市带动发展起一个新的平板显示产业链。虽然我国医用仪表制造业正在飞速发展，在2010年就已达到182亿元的市场规模，液晶体及显示系统为仪表主要零部件，占其成本30%～40%，因此市场空间巨大。我国医用输液装置仍然采用传统人工高位悬挂手动输液方式，技术水平相对落后。我国有13亿人口，31万多个医疗卫生机构，医疗仪器有广阔的市场。随着我国经济从温饱进入小康，人民生活水平和医疗情况有了显著改善，中国已经成为全球医疗仪器十大新兴市场之一，已成为亚洲最大的市场。

随着国家医疗改革的继续深入，社区卫生服务将进一步拓展，加上农村医疗条件进一步改善，客观上需要采用更加专业医疗仪器。随着城镇职工医疗保险制度的逐步实施，医疗机构逐步向明确分工转变，综合性智能医院数量将会迅速增加。在此基础上，预测未来5～10年对应用于基础诊治项目的常规诊断仪和治疗仪器将会较大的增长率，智能医疗仪器增长率会更加迅猛。

医用智能输液立式趋向液晶体及显示系统的研发是盈泰光电公司独立研发的全新技术。该项技术目前处于国内领先水平，公司已掌握具有自主知识产权的核心技术，在一定程度上填补了国内空白，目前部分产品已经投入市场。但公司现有生产能力已经饱和，不能充分满足现有客户群的需求。因此，公司急需资金注入，用于开展进一步研发计划，扩大生产规模，满足市场的迫切需要。该项目总投资360.6万元，其中自筹资金280.6万元，申请财政资金80万元。其中固定资产投入162.6万元，铺底流动资金198万元用于产品研发与小批量试生产材料与测试化验加工等。在原生产线基础上购置设备8台套，利用企业自主研发的智能化数字式仪表显示系统为核心技术，研发医用智能输液立式趋向数字液晶显示体与显示系统，新增20万块智能输液立式趋向液晶体或模块。

二、医用智能输液立式趋向液晶体及显示系统先进性

立足于国内数字显示制造大环境，终端客户群对显示性能、对比度的高要求，结合半导体加工技术。创新采用RV量测法研究液晶分子锚定能，针对数字显示液晶分子取向分析，采用立式取向方法替换原有平行交叉叠加显示取向方式。薄膜分子弱取向、径向立式取向，区分以往通电扭曲效应叠加显示，匹配超低盒厚（3.0um）获得稳定取向锚定能，提升显示性能由原60：1提升至90：1，真正意义的呈现黒白对比显示。

本项目运用自主研发单片机作为主程序控制芯片来控制液滴速度、报警信息及液架运动方向，输液器能通过遥控器任意设定点滴速度，并且能接收遥控器设定的信息以及能对异常情况进行报警。整个系统采用模块化设计方案，由显示系统控制液位检测模块与传感信息处理模块。下位机系统采用模块化的设计思想，包括液位检测与报警系统，滴速系统（包括滴速控制装置，钢珠等执行机构），单片机处理系统，通讯模块，自定义遥控器模块，显示以及报警模块，角度传感模块等部分。液位检测模块主要用于对液位的报警，执行机构在程序的控制下完成滴速控制;通讯模块用于和主机的通讯。

三、医用智能输液立式趋向液晶体及显示系统实际问题及发展方向

盈泰光电公司地处西南内陆，而大部分原材料供应商集中在沿海，这将使公司面临一些困难：产品信息传播慢于沿海厂家，原材料运输成本高于沿海厂家，材料库存占用资金高于沿海厂家。医用智能输液立式趋向液晶体不断发展，以智能化数字显示的第三代仪表正全面替代原有产品。电子信息技术发展对作为医用仪表生产商提出了更高要求，客户会对显示的对比度、视角范围、可靠性能、防震性能方面提出全新要求。液晶材料特性以及半导体加工工艺需要一个时间过和才能完成技术更新，这就导致公司必须具有更高的显示性能与使用寿命。

医用智能输液立式趋向液晶体今后的发展方向必须向全面数字化、信息综合化处理、网络智能化等方向发展，纯点阵、彩色化的液晶显示技术必将为未来时代主题。

四、医用智能输液立式趋向液晶体及显示系统实践后对比

1、本项目通过数字液晶体及显示系统的工艺技术改进，可实现对静脉输液时对液体滴速的监控，在药液滴完后能够自动地切断液体并进行本地或远程报警，以通知医护人员及时更换液体，精确度量更高。本项目应用将有效提高病人输液过程中的安全系数，提高传统静脉输液安全性，同时减少护理人员的工作量。

2、促进行业技术进步，带动上下游产业发展本项目通过自主研发的核心关键技术，结合单片机对智能输液控制系统进行设计研发，有效提高传统静脉输液的安全性。随着智能输液数字显示系统技术的进步，成果完成单位将会逐步开发出稳定性更好、精确度更高的同类产品，不仅能促进上游液晶显示行业的相关发展，同时也能带动下游工业和医用仪表等领域技术及产品不断更新换代，拉动整个产业链实现技术提升。

3、使医院更智能化、标准化、现代化，从而为患者能够提供及时有效的护理及医院的智能化、标准化、现代化的管理提供了保障。

總之，本项目的成功研发充分利用公司的行业经验、技术积累和人才储备，同时在短期内消化吸收并自主掌握工业仪表和医用仪表液晶显示器及显示模块的设计、制造、量产的关键技术，完成了部分关键技术的自主研发，在国内处于领先地位，并填补了国内空白。该项目批量投产后，盈泰光电公司在原有生产能力上进一步扩大，逐步弥补重大装备产业链重要环节，推动国内工业和医用仪表产业升级，为科技进步和经济发展做出贡献。

参考文献

[1] 廖燕平 宋勇志 邵喜斌 .薄膜晶体管 液晶显示器 显示原理与设计[M].中国工信出版集团2016.06.01

[2] 范志新. 液晶器件工艺基础[M] 北京邮电大学出版社 2000-12-01

作者简介：陈自刚（1978.12），男，汉族，四川省宜宾市，单位：宜宾盈泰光电有限公司，研究方向：生产经营理论与实践结合。