多功能输液监测控制系统设计开题报告

静脉输液是临床最常见的治疗手段，几乎涉及医院所有科室。目前临床静脉输液两种方式。一种是传统的人工方式，其缺点是护士要不断的巡视同时还必须有人陪护人力资源占用很大还有交叉感染的危险。另一种是自动化输液泵这种方法虽然解决了人力资源占用的问题，但成本较高，医院在使用过程中增加了输液成本，这种成本最终加到患者身上这种输液方式因成本较高在实际中很难普及。除ICU外，目前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。这种方式不足明显：例如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，输液过程中的状态完全靠患者自己观察和护士巡查，没有自我报警和保护机制，容易发生输液过程异常但未及时发现而导致医疗风险。

国外对智能型输液装置的研究较早，如日本、美国和德国等国家上世纪八十年代末就进行了智能型输液装置的研制。输液泵是一种多功能输液控制器，能够较为精确地控制输液速度，并实现输液阻塞、气泡混入和输液完成报警。但是价格普遍比较昂贵，在两万元人民币左右。国内对输液装置的研制起步较晚，大都在九十年代中期开始研究。不过总体来说其功能也只是侧重于精确输液控制，种类较少，性能也需改进。由于规范操作下，输液阻塞、气泡混入是可以避免的，因此输液速度的控制和输液完成报警成为了人们更为关心的问题。作为一种医疗器械，安全性、可靠性是基础，作为一种只有普及到每一位输液病人才有实际意义的产品，使用方便和足够低的价格又是一种基本要求，所以，这种产品即便安全性、可靠性得到了充分保证，但如果没有简便的操作和足够低的价格作支撑，想要顺利推广也是不可能的。

随着电子技术的发展，结合临床实践，可以开发基于单片机的医院输液监控系统来代替人工监护，即减轻医务人员的工作强度及病人和医务人员不断观察输液是否完成而形成的压力，同时管理系统记录输液过程，并能够作为医疗档案，为解决各种医患纠纷提供证据，又实现医疗护理自动化和智能化。随着智能化控制研究的不断发展，自动化临床设备的研究日益成为医疗器械发展的一个重点，因而设计一种多功能输液监测控制系统实现对输液过程的全程监控是医学发展的必然趋势。医疗事业的发展是顺应科学技术而发展的，医疗的安全问题更离不开科学，把高科技应用到医疗事业中来是对医疗事业的一大促进与补充。

国内对智能输液系统的研究起步较晚，直到20世纪80 年代后期．国内才开始从事智能输液监控设备产品的研发。于向英等利用弹簧变形和输液瓶质量变化的原理研制出一种医用输液报警器，但该设备误差较大，每次使用前需根据输液容器进行质量调整，弹簧移动易产生疲劳，使用和维护非常不便。赵金农等设计了一种微型激光输液报警器，利用激光多普勒原理检测流速。实现对输液过程中异常情况的报警，但是该仪器灵敏度较低，容易产生误差。张婉妓于90年发表专利设计了一种输液监控报警器包括至少一个光源发射器和至少一个光源接收器、电源模块、控制器和报警电路,光源发射器与光源接收器要对应设置,光源接收器输出端连接到控制器的信号输入端,控制器的信号输出端再连接到报警电路的信号输入端^[8]。本输液监控报警器在输液出现不正常时或瓶内液滴快要滴完时可进行声光报警。此输液监控报警器具有结构简单、使用方便、报警准确率高等特点。其缺点是功能较少,不能实现全面监控。齐齐哈尔大学的徐凤霞等人利用MCS-51系列单片机与电力线载波芯片结合其他软、硬件开发出病区输液远程监测系统。系统具有静脉输液速度检测、液面检测、显示、记录、声光报警、电力线载波通信、上位机组态等功能。该系统利用电力载波技术将低压线路用作通信系统的物理信道,电力线是覆盖范围非常广泛的网络,从降低有线通信系统的成本方面考虑,倒是一种不失实际的选择。但是系统相对来说较复杂,应用前景不够乐观^[9]。

本课题多功能输液监测控制系统设计上主要由单片机最小系统、红外测速传感器、液晶屏、热敏电阻、转换电路、步进电机、加热控制电路和声光报警系统组成，采用显示屏显示当前输液滴速及点滴温度实现人机交互，采用红外测速传感器测量当前点滴滴速，采用热敏电阻及转换电路完成温度采集，采用步进电机实现滴速及需要温度调节控制，采用蜂鸣器及灯声光报警电路实现点滴完成提报警提示，采用按键设置需要点滴速度,采用加热片实现温度加热控制。