專利名稱：一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統的設備，具體為一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統。
背景技術：
目前各醫院和社區醫療機構現行的輸液監控機制大多采用人工的方式，特別是對于普通病房的輸液監控，幾乎是無一例外地由病人家屬或醫護人員定時查看，帶來了巨大的麻煩和痛苦，并且不能及時檢查出輸液過程中由于輸液速度、輸液反應、輸液阻礙如針頭阻塞、漏針、漏氣等等引起的輸液問題，給病人帶來了額外的痛楚，甚至釀成醫療事故，并且因為缺乏對輸液事故過程的信息記錄，致使補救過程缺乏事實根據。由于醫護人員缺乏合理、統一地規劃和調度護理作業，導致護理效率低，增多護理人員的無效跑動時間。除需求眾多的普通病房輸液監控之外，重癥監護室、嬰兒房、老年人病房和殘疾人等特殊群體入住的病房，病人家屬不宜陪護，通常依賴護理人員長時間的陪護，護理效率極其低下，不利于醫院倡導的無陪護政策實施。盡管目前已有關于輸液泵、注射泵的自動監控設備，但其成本很高，致使應用范圍受限。而現有的普通靜脈輸液監控設備，通常只能單一地針對單個病床進行監控，并且功能單一，不能形成有效的中央集中監控策略，缺乏對輸液信息的統一管理，不能實現對醫護人員的集中調度，即監控與作業優化分配相分離，所以其提高的效率有限。同時現行的自動輸液監控系統缺乏對醫療信息的共享，不能有效地將病員信息、病人病史、病人輸液歷史和病人診治過程協同起來。事實上將病人入院過程、診治過程和輸液過程統一起來將會是今后醫療信息系統自動化和人性化的趨勢。
實用新型內容本實用新型所解決的技術問題在于提供一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統， 以解決上述背景技術中的缺點。本實用新型所解決的技術問題采用以下技術方案來實現一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統，包括中央控制系統，監護分站，醫護PDA 和無線通訊網絡，其特征在于，所述中央控制系統通過無線通訊網絡與醫院或社區醫療機構的多個監護分站，醫護PDA相連，并通過無線通訊網絡與其它醫療信息系統相連；各監護分站檢測當前的輸液進程和病人生理參數，經單片機控制系統向中央控制系統和鄰近的醫護PDA實時無線傳輸并圖象顯示；中央控制系統根據當前醫護PDA的調度和監護分站的檢測數據對所有輸液中斷服務請求信號作優化決策分析，并將優化護理方案轉化為指令傳達給各醫護PDA。所述監護分站包括以下模塊紅外檢測模塊包括兩對垂直布置的發光二極管與光敏三極管，紅外檢測元件固定在密閉盒的卡槽中；密閉盒的一側是可以繞轉動銷轉動的活頁門；光敏三極管將接受到的光信號強度變化轉變為相應的電信號變化傳遞給單片機控制系統；[0009]生理檢測模塊包括卡在病人手腕上的血壓振動傳感器和固定在輸液針頭附近的溫度傳感器，將檢測到的病人血壓、脈搏和溫度參數轉變為電信號傳遞給單片機控制系統；輸液調速模塊包括固定在密閉盒上的凹形永磁鐵和活動磁鐵凸塊；活動磁鐵凸塊與單片機控制系統相連，通過單片機控制系統控制活動磁鐵端輸入電流的大小控制磁鐵之間磁力的大小；電源模塊包括電源的轉換電路、電壓檢測電路、穩壓電路和調壓電路；單片機控制系統接收紅外檢測模塊和生理檢測模塊發送的電壓信號，與計數器累時間計數器相連將數量信號單位化為輸液的速度信號與脈搏的振動信號，并與設定閾值比較，同時對生理檢測模塊發送的血壓與溫度信號進行閾值比較；并將所有相關輸液信息，包括預警報警信號通過無線通訊網絡同時發送到中央控制系統和鄰近等待調度的醫護 PDA ；用戶控制面板用于實時圖像顯示和人機交互；報警模塊接收單片機控制系統傳遞過來的預警或報警信號，包括聲音預警報警器和閃爍報警燈；所述中央控制系統包括以下模塊集成界面顯示模塊用于實時、集中圖像顯示；最優決策模塊實時接收各監護分站傳送的輸液信息，通過優化算法對所有輸液基站的護理方案進行最優規劃，同時可擴展為比較預設和當前生理參數曲線的變化，閉環控制輸液速度；護理調度控制中心通過無線通訊網絡對各監護分站的醫護人員實行統一調度， 并與所有醫護PDA實時交互；信息管理模塊包括查詢、存儲、打印模塊，并通過有線或無線的方式與其它醫療信息系統相連。所述醫護PDA通過無線通訊網絡通過無線通訊網絡與中央控制系統和鄰近監護分站相連。所述無線通訊網絡連接各監護分站、中央控制系統、醫護PDA、其它醫療信息系統和診斷設備。有益效果1.針對普通和特殊群體病房均適用的靜脈輸液，實用新型一種中央集中監控輸液進程和統一管理所有診治醫療信息的網絡系統；2.監護分站實時圖像顯示輸液速度、剩余輸液量、估計剩余輸液時間以及病人生理參數變化曲線；中央控制系統集中顯示各監護分站所有相關輸液信息和護理人員的調度情況，并提供預警、報警功能；3.中央控制系統根據所有監護分站的剩余輸液量和當前中斷服務請求信號進行統一規劃，根據優化算法提供最優護理方案，并通過無線通訊網絡將其轉化為護理指令傳達給各醫護PDA，結合醫護PDA反饋的護理結果不斷刷新護理調度方案；4.獨創的輸液自動檢測和調速方案。
圖1本實用新型系統結構組成示意圖；圖2紅外檢測模塊俯視示意圖；圖3輸液調速模塊示意圖；圖4本實用新型的醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統工作原理示意圖；圖5本實用新型的醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統監控過程示意具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。參見圖1為一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統結構組成示意圖，本實用新型包括莫非氏管1、液滴2、發光二極管3、密閉盒4、永磁鐵5、活動磁鐵凸塊6、光敏三極管7、 報警模塊8、轉動銷9、發光二極管10、光敏三極管11構成。所述莫非氏管1、液滴2、發光二極管3、永磁鐵5、活動磁鐵凸塊6、光敏三極管7、發光二極管10、光敏三極管11在密閉盒4 內，所述轉動銷9設置在密閉盒4上，發光二極管3和發光二極管10與控制面板相連，光敏三極管7和光敏三極管11與單片機控制系統相連，永磁鐵5設置在密閉盒4上，活動磁鐵凸塊6與單片機控制系統相連，永磁鐵5與活動磁鐵凸塊6在同一水平線上，報警模塊8連接在單片機控制系統上。本實施例為相應的由圖1、圖2和圖3的醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統結構的實施例，其中監護分站包括以下模塊紅外檢測模塊包括兩對垂直布置的發光二極管3和發光二極管10與光敏三極管 7和光敏三極管11，且都固定在密閉盒4的卡槽中，防止檢測元件傾斜影響檢測的精度，同時密閉盒4避免了外界光線的干擾。當沒有檢測到液滴2滴落時，發光二極管3和發光二極管10發射的光直接投射到光敏三極管7和光敏三極管11的光敏面上，此時光敏三極管 7和光敏三極管11中產生的光電流較強；當檢測到有液滴2滴落時，從發光二極管3和發光二極管10投射到光敏三極管7和光敏三極管11光敏面上的光較弱，比無液滴2滴落時產生相對較小的光電流，這種現象對于液滴2是否透明都成立，于是通過檢測光敏三極管 7和光敏三極管11中產生電流的大小便可測出有無液滴2低落。通過設定電平閾值，當檢測到光敏三極管7和光敏三極管11中的電流大于設定閾值時判斷為無液滴2滴落，相反小于設定閾值時判斷為有液滴2滴落。考慮到液滴2時大約15滴為1ml，這樣在檢測前護理人員通過用戶控制面板預先輸入待輸藥液的容積，通過計數器累積已輸液滴的次數就可判斷剩余藥液的數量，借助圖形即可在用戶控制面板或中心控制系統的集成界面顯示模塊上形象地顯示剩余藥液的多少，借助時間計數器還可可得到單位時間內檢測到的液滴低落次數，此即輸液速度。用兩組相同的光電檢測電路對檢測結果進行邏輯與運算，提高檢測的抗干擾性和準確性。密閉盒4的一側是可以繞轉動銷9轉動的活頁門，便于元件的安裝。生理檢測模塊包括卡在病人手腕上的血壓振動傳感器和固定在輸液針頭附近的溫度傳感器，檢測病人的血壓、脈搏和溫度參數，并將采集到的電平信號或振動脈沖信號傳遞給單片機，繼而判斷生理參數的變化是否正常。輸液調速模塊包括固定在密閉盒4上的凹形永磁鐵5和活動磁鐵凸塊6。活動磁鐵凸塊6通過彈簧與密閉盒4相連，其輸入端電流的大小受控于單片機控制系統，通過單片機控制系統調節磁鐵凸塊6輸入端電流的大小調節其與永磁鐵5之間磁吸引力的大小， 實現對莫非氏管1的卡緊與放松，從而調節輸液速度的大小。當輸液完畢產生報警信號時， 磁鐵凸塊6與凹形磁鐵5完全閉合將莫非氏管1卡死，防止血液回流。電源模塊包括電源的轉換電路、電壓檢測電路、穩壓電路和調壓電路。電源轉換電路使得檢測模塊和報警模塊可采用交直流供電，在監護分站交流電源切斷時，自動啟用備用的可充電直流電源繼續供給，同時穩壓和調壓模塊保證電源電壓的穩定性。電壓檢測電路實時檢測電源電壓的變化，當工作電壓低至額定工作電壓時，電壓檢測電路觸發報警模塊報警。單片機控制系統接收紅外檢測模塊和生理檢測模塊發送的電壓信號，將紅外檢測模塊發送的電信號和生理檢測模塊發送的振動電信號轉化為脈沖信號送入計數器累積計數，同時與時間計數器相連將數量信號單位化為輸液的速度信號與脈搏的振動信號，并與設定閾值比較，當速度信號過快、輸液受阻或輸液完畢導致速度過慢時產生閾值溢出，觸發報警器報警，同時自動啟動輸液調速模塊，降低輸液速度直至輸液中斷；根據計數器累積的輸液脈沖信號和預設的輸液總量，預估輸液剩余量和估計剩余輸液時間，并與預警和報警分別設定的脈沖數上限相比較，超過上限時發送預警或報警信號，報警信號觸發時啟動輸液調速模塊，產生延遲中斷輸液信號；同時，單片機控制系統對生理檢測模塊發送的血壓與溫度信號進行閾值比較，超過設定值時觸發報警器報警，并自動啟動輸液調速模塊，降低輸液速度直至輸液中斷；單片機控制系統將剩余輸液量和實時輸液速度、生理參數變化、 工作電壓變化和報警信號以及相關輸液信息，包括床位、病人入住信息、病史和輸液歷史記錄，通過無線通訊網絡發送到中央控制系統和鄰近等待調度的醫護PDA。用戶控制面板用于醫護人員預設輸液量預警和報警上限、輸液速度和脈搏速度、 血壓的上下限，并有按鈕調節輸液速度或中斷輸液。同時面板上顯示輸液過程中的輸液速度、剩余輸液量、估計剩余輸液時間、生理參數與電源工作電壓的變化和病人輸液的相關信息，包括床位、病人入住信息、病史、輸液歷史記錄和相關醫護負責人員，并提供手動報警按鈕。報警模塊接收單片機控制系統傳遞過來的預警或報警信號，包括紅外檢測模塊產生的預警或報警信號、手動報警信號、生理檢測模塊和電源電壓檢測電路產生的報警信號，由單片機控制系統觸發報警模塊8發出聲音預警或報警信號，同時報警燈閃爍。由于紅外檢測模塊和生理檢測模塊檢測到的電信號非常微弱，應放大到一定程度且通過積分電路消除干擾，再經比較器整形得到與點滴或脈搏同頻的方波，然后送入單片機控制系統計數。所述中央控制系統采用PC機存儲和處理數據，包括以下模塊集成界面顯示模塊集中、實時顯示各監護分站的輸液剩余量和輸液速度、剩余輸液時間、病人的生理參數與電源工作電壓的變化以及預警和報警信息，同時可顯示病人的相關輸液信息，包括床位、入住信息、病史、輸液歷史記錄和相關醫護負責人員，并可顯示所有醫護PDA的護理調度情況和其它相連醫療信息系統的信息；最優決策模塊實時接收各監護分站傳送的信息，包括剩余輸液量、估計剩余輸液時間、輸液速度、生理參數變化、工作電壓變化和其它相關輸液信息，結合各輸液分站的預警、報警和中斷服務請求信號，通過優化算法對所有輸液基站的護理方案進行最優規劃，為醫護人員提供最有效的護理路線；同時可擴展為比較預設和當前的生理參數變化曲線，閉環控制輸液速度，提高輸液的舒適性；護理調度控制中心通過無線通訊網絡對各監護分站的醫護人員實行統一調度， 將輸液方案通過無線通訊網絡傳達給監護分站的醫護PDA，啟動輸液，對輸液基站的輸液預警、報警以及中斷服務請求信號給予集中調控，將最優決策模塊給出的最優護理路線通過無線通訊網絡轉化為護理指令傳達給各監護分站的醫護PDA，并與所有醫護PDA實時交互， 不斷更新護理方案；信息管理模塊包括查詢、存儲、打印各監護分站的輸液信息，并與其它醫療信息系統共享，實現信息的統一管理，同時可按條件對所有項目進行排序和列表顯示。所述醫護PDA通過無線通訊網絡與中央控制系統和鄰近監護分站相連；醫護PDA 接收中央控制系統傳達的護理指令，完成相應的護理任務后通過無線通訊網絡向中央控制系統返回護理結果，等待下次護理任務的調度；等待調度的醫護PDA可通過無線通訊網絡接收相鄰監護分站的中斷服務請信號求和實時輸液信息，并可向中央控制系統主動申請調度處理該中斷服務請求，同時中央控制系統撤銷該請求信號的調度申請；所有醫護PDA能夠實時查詢所有輸液分站的輸液信息和中央控制系統的任務調度情況。所述無線通訊網絡連接各監護分站、中央控制系統和醫護PDA，實現輸液信息數據的傳輸和護理指令的傳達，同時在數據傳輸的編碼與解碼過程中采取相應的濾波去噪方案保證信號傳遞的穩定性和準確性。數據接收端使用相同的無線收發模塊，利用RS232異步串口實現中央控制系統的PC機、單片機、醫護PDA之間的通信。所述的通訊網絡還包括通過有線或無線的方式與其它醫療信息系統和診斷設備進行連接，實現數據的傳輸和共享，實現統一管理。參見圖4為一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統工作原理示意圖，本系統以中央控制系統為核心，以各監護分站為檢測平臺，通過無線通訊網絡將各醫護PDA組成一個統一的護理網絡，同時接入相關的醫療信息系統和診斷設備，使得診治過程的全程信息得以共享，形成有效的信息管理網絡系統。參見圖5，圖6，一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統的醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統工作原理示意圖和醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統監控過程示意圖。本實施例為相應的由圖5和圖6的醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統工作原理和醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統監控過程的實施例。其中A、醫護人員根據其它醫療信息系統傳送的入住病人信息，包括病人簡歷和床位號，將輸液的藥物種類、劑量大小通過信息管理模塊輸入到中央控制系統，并預設輸液速度和預警、報警的閾值，通過無線通訊網絡將護理指令傳達給相關監護分站的醫護PDA，同時保存相關輸液信息；B、監護分站的醫護人員通過醫護PDA接收到護理指令后，按照相關要求啟動輸液，同時檢查監測系統的工作情況，包括檢測系統和電源電壓的工作情況；C、病人輸液過程中，當紅外檢測模塊檢測到輸液速度過快或過慢，病人生理參數變化異常或者電源工作電壓低于額定電壓時，產生報警信號，并自動啟動輸液調速模塊；產生的報警信號通過單片機控制系統觸發報警模塊報警，同時通過無線通訊網絡傳送到相鄰
7的醫護PDA和中央控制系統；當輸液即將完畢時單片機控制系統產生預警信號，輸液完畢時產生報警信號，同時自動啟動調速模塊，并通過無線通訊網絡將預警或報警信號傳送到相鄰的醫護PDA和中央控制系統；當用戶發出手動報警信號時，通過單片機控制系統觸發報警模塊報警，同時通過無線通訊網絡傳送到相鄰的醫護PDA和中央控制系統，等待應答；D、輸液調速模塊收到單片機控制系統發出的調速信號后，通過改變輸入電流的大小控制磁鐵塊之間的磁力大小，實現對輸液管的夾緊或放松，從而改變輸液速度，或中斷輸液；報警模塊收到單片機控制系統發出的預警或報警信號后，發出聲音預警或報警信號，同時報警燈閃爍；E、中央控制系統收到監護分站發送的中斷服務請求信號后，對當前所有的中斷服務請求信號進行統一規劃，通過優化算法給出當前所有中斷服務請求的應答方案，并通過無線通訊網絡將護理方案轉化為護理指令傳達到相關的醫護PDA執行。F、醫護PDA收到報警信號并作處理后，該報警信號取消對中央控制系統的服務請求，否則繼續由中央控制系統重新對所有中斷服務請求信號進行優化規劃，刷新護理方案后將新的護理指令傳達給相關的醫護PDA ；G、整個監控過程中，在監護分站的用戶控制面板上顯示病人輸液過程中輸液速度的變化、剩余輸液量和估計剩余輸液時間、生理參數和電源工作電壓的變化，同時可顯示病人輸液的相關信息，包括床位、病人入住信息、病史、輸液歷史記錄和相關醫護負責人員；除此之外，在中央控制系統的集成界面顯示模塊上還顯示所有醫護PDA的護理調度情況和其它相連醫療信息系統的信息；所有以上信息均由中央控制系統的信息管理模塊統一管理， 并提供查詢、存儲、打印功能，同時還可按條件對所有項目進行排序和列表顯示；H、發出輸液報警信號后，監護分站等待醫護PDA或中央控制系統的應答，同時自動啟動輸液調速模塊延遲中斷輸液。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型的精神和范圍的前提下，本實實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統，包括中央控制系統，監護分站，醫護PDA和無線通訊網絡，其特征在于，所述中央控制系統通過無線通訊網絡與醫院或社區醫療機構的多個監護分站，醫護PDA相連，并通過無線通訊網絡與其它醫療信息系統相連；各監護分站檢測當前的輸液進程和病人生理參數，經單片機控制系統向中央控制系統和鄰近的醫護 PDA實時無線傳輸并圖象顯示；中央控制系統根據當前醫護PDA的調度和監護分站的檢測數據對所有輸液中斷服務請求信號作優化決策分析，并將優化護理方案轉化為指令傳達給各醫護PDA。
2.根據權利要求1所述的一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統，其特征在于，所述監護分站中的紅外檢測模塊包括兩對垂直布置的發光二極管C3)和發光二極管(10)與光敏三極管(7)和光敏三極管(11)，且都固定在密閉盒的卡槽中；密閉盒的一側是可以繞轉動銷(9)轉動的活頁門。
3.根據權利要求1所述的一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統，其特征在于，所述監護分站中的輸液調速模塊包括固定在密閉盒(4)上的凹形永磁鐵( 和活動磁鐵凸塊 (6)；活動磁鐵凸塊(6)通過彈簧與密閉盒⑷相連，其輸入端電流的大小受控于單片機控制系統，通過單片機控制系統調節磁鐵凸塊(6)輸入端電流的大小調節其與永磁鐵(5)之間磁吸引力的大小，實現對莫非氏管(1)的卡緊與放松；當輸液完畢產生報警信號時，磁鐵凸塊(6)與凹形磁鐵(5)完全閉合將莫非氏管(1)卡死。
4.根據權利要求1所述的一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統，其特征在于，所述醫護PDA通過無線通訊網絡與中央控制系統和鄰近監護分站相連。
5.根據權利要求1所述的一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統，其特征在于，所述無線通訊網絡連接各監護分站、中央控制系統、醫護PDA、其它醫療信息系統和診斷設備。
專利摘要本實用新型公開一種醫用靜脈輸液監控與網絡管理系統，包括中央控制系統，監護分站，醫護PDA和無線通訊網絡，其特征在于，所述中央控制系統通過無線通訊網絡與醫院或社區醫療機構的多個監護分站，醫護PDA相連，并通過無線通訊網絡與其它醫療信息系統相連；各監護分站檢測當前的輸液進程和病人生理參數，經單片機控制系統向中央控制系統和鄰近的醫護PDA實時無線傳輸并圖象顯示；中央控制系統根據當前醫護PDA的調度和監護分站的檢測數據對所有輸液中斷服務請求信號作優化決策分析，并將優化護理方案轉化為指令傳達給各醫護PDA。本實用新型實現了靜脈輸液的全程自動監控并實時圖像顯示，區域醫療信息共享和高效的護理統一優化調度。
文檔編號A61M5/14GK201969106SQ20102055752
公開日2011年9月14日 申請日期2010年10月12日 優先權日2010年10月12日
發明者張維星, 玉華雄, 郭普堂, 陳君 申請人:李常峰, 胡智勇, 陳君