智能输液系统的设计

RESEARCH WORK论著

引言

静脉输液在临床应用广泛，几乎涉及医院所有科室。目前临床输液基本都采用输液瓶或输液袋加带茂菲氏管的一次性输液管路，借助液体自重和大气压力将药物输入患者体内。此种输液方式虽简便易行，但存在以下缺点：输液温度随周围环境温度一致、高低不可调节；输液速度靠机械式的滑轮压缩输液管调节，调节精度较差且可靠性不足。近年来,随着麻醉科将体温作为基本监测项目后，发现有60%患者在手术过程中发生了低温，其中30%的患者核心温度低于35℃[1]。人体输入低温的药液可使患者产生手臂凉、麻、痛、周身寒战等症状[2]。近年来大量研究证实，术中低体温可明显导致麻醉药物代谢减慢，引起凝血功能障碍，并增加手术部位感染（SSI）风险[3-4]。而大量低温液体的输入是手术病人体温降低的主要原因之一[5]。尽管术中低体温具有降低机体代谢率、减少集体耗氧、增加组织器官对缺血缺氧的耐受力等潜在优点[6-8]，但长时间及过低的体温可抑制窦房结，导致心律传导异常，心排量减低[9-10]，还可以导致血小板功能受损，凝血激活时间延长，凝血酶活性降低，导致患者凝血功能异常、心血管并发症增加、生理功能紊乱和内稳态失衡进而增加围术期并发症发生率，影响患者预后[11]。当前市场上也有医用输液加温仪器，但种类极少且基本都是国外进口，因其价格昂贵，医院极少采用。针对以上不足，研制出智能输液控制系统，通过该系统解决目前临床静脉输液中存在的问题，并设置报警装置、急停装置以满足输液安全需求，并可以与上位机无线连接。可以提高护理质量，降低操作风险，增加病人舒适度，远程监控病人输液情况。

智能输液系统的设计

侯明扬1，张铄2，熊威1，历周3，韩帅3，李喆1

1.南方医科大学生物医学工程学院，广东广州 510515；

2.中国医科大学公共基础学院，辽宁沈阳 110122；

3.南方医科大学珠江医院普外科，广东广州 510280

[摘 要] 目的设计一套智能输液控制系统，为输液管路加热，并监测输液过程中的相关信息。方法 整个系统首先通过发光二极管监测液滴，然后利用MSP430单片机计算出输液速度等信息，结合液晶显示屏显示相关信息，最后通过ZigBee无线传输协议，将输液信息传输到上位机，进行远程监控。结果该系统实现了输液加热、滴速控制、滴速报警、剩余时间估算、远程监控等功能。结论通过实验结果证明，此系统具有安全可靠，稳定性高，成本低等特点。使用该系统可以提高护理质量，降低操作风险，增加病人舒适度，减轻医护人员工作负担。

[关键词]输液控制；单片机；滴速监测；管路加热；ZigBee无线传输

Design of Intelligent Infusion System

HOU Mingyang1, ZHANG Shuo2, XIONG Wei1, LI Zhou3, HAN Shuai3, LI Zhe1

1.School of Biomedical Engineering, Southern Medical University, Guangzhou Guangdong 510515, China;

2.College of Public Medical, China Medical University, Shengyang Liaoning 110122, China;

3.Department of General Surgery, Zhujiang Hospital, Southern Medical University, Guangzhou Guangdong 510280, China

Abstract: Objective A set of intelligent infusion control system was designed to heat the infusion pipeline and monitor the related information during the infusion process. Methods Firstly, the drop of whole system was monitored by light emitting diode. Then MSP430 MCU was used to calculate the infusion speed, and other information that displayed by LCD was combined. Finally, the transfusion information was transmitted to the host computer for remote monitoring through the ZigBee wireless transmission protocol. Results The system realized the functions of infusion heating, drip speed control, drip rate alarm, residual time estimation, remote monitoring and control. Conclusion The experimental results show that the system is safe and reliable, high stability, low cost and so on. The system can improve the quality of nursing, reduce the operation risk, increase the comfort of patients, and lighten the workload of medical staff.

Key words: infusion control; single chip microcompute; drip speed monitoring; pipeline heating; ZigBee wireless transmission

[中图分类号] TP391 [文献标识码] A

doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2018.04.015　[文章编号] 1674-1633(2018)04-0061-04

收稿日期：2017-12-01 修回日期：2017-12-21

基金项目：广州市产学研协同创新重大专项（201508020063）。

通讯作者：李喆，副教授，硕士生导师，主要研究方向为物联网

医学仪器设计、生物医学工程。

通讯作者邮箱：1355362818@

中国医疗设备 2018年第33卷 04期 V OL.33 No.0461