專利名稱：輸液信號的處理裝置及其方法
輸液信號的處理裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及輸液報警監(jiān)控設(shè)備信號的處理裝置。本發(fā)明還涉及用于上述輸液信號處理裝置的信號處理方法。
背景技術(shù)：
輸液，俗稱打吊瓶(打點滴，或者打吊針)，是由靜脈向病人體內(nèi)滴注入大量藥液。在輸液過程中，往往由于病人體質(zhì)虛弱、昏迷或入睡或者醫(yī)護人員正在別處忙碌等而無法照料，若輸液完畢處理不及時，病人的血液就會因管內(nèi)壓降低而倒流輸入液管，時間稍長扎針處容易疼痛腫脹。這一難題長期困擾著病人與醫(yī)護人員。若處理過早，即藥液未輸完全就取瓶拔管則可能造成藥液的浪費，這容易引發(fā)病人的不滿以至投訴，使來回穿梭的忙碌醫(yī)護人員很無奈。另外，有的病人不時查看輸液狀態(tài)，也得不到心理放松，承受較大的心理負擔。目前，有很多專利文獻述及輸液報警器來解決所述問題，大致有以下幾種方案:1、通過測量輸液瓶的重量來確定藥液是否輸完，由于輸液瓶的重量大小不統(tǒng)一，因此難以實現(xiàn)準確監(jiān)測報警；2、藥液接觸式，是用兩個探針插入輸液瓶，監(jiān)測藥液輸完前后的阻抗變化，實現(xiàn)檢測報警，但是探針直接接觸藥液影響了用藥安全，容易污染，而且操作不便；3、通過在點滴罐上安裝紅外線 檢測報警裝置的方案，能夠檢測到點滴時產(chǎn)生的紅外脈沖信號，可以監(jiān)測點滴的速度并在設(shè)定時間長度內(nèi)仍然沒有監(jiān)測到紅外脈沖信號時進行報警，告知輸液結(jié)束，然而將點滴罐嵌入在報警裝置內(nèi)部，拆裝困難，又難以觀察到點滴罐中真實的點滴。還有的方案是用激光代替紅外光實現(xiàn)檢測。綜之，現(xiàn)有的輸液報警器在準確性、安全性、可靠性、操作方便性等方面存在明顯不足，難以實際推廣使用?，F(xiàn)有技術(shù)需要改進和提高。

發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的輸液報警器在準確性、安全性、可靠性、操作方便性、便攜和經(jīng)濟性等方面存在的不足，專利201210447925.1描述了一種多功能輸液報警系統(tǒng)，本文基于該類系統(tǒng)所作的進一步創(chuàng)新，提供了輸液信號的處理裝置及其信號處理方法，使輸液監(jiān)測信號穩(wěn)定可靠處理，更容易滿足產(chǎn)品的應(yīng)用要求。本發(fā)明提供輸液報警監(jiān)控系統(tǒng)的信號處理裝置，包括:輸液感測傳感器、信號提取模塊、信號電路處理模塊、主控制器模塊、傳感器驅(qū)動電路、發(fā)光部件、發(fā)聲部件和人機接口模塊等。作為進一步改進，本輸液信號處理裝置還包括手動控制部件、以及遠程中央監(jiān)控單元(例如中央網(wǎng)絡(luò)計算機、智能設(shè)備(手機)、云服務(wù)平臺等)。本發(fā)明所提供的輸液報警監(jiān)控系統(tǒng)的信號處理方法，具體包括以下步驟:主控制器模塊控制傳感器驅(qū)動電路；傳感器驅(qū)動電路控制傳感器工作狀態(tài)；感測傳感器監(jiān)測輸液管狀態(tài)；把所探測的狀態(tài)信息送給信號提取模塊；信號電路處理模塊處理所提取的信號，并把處理結(jié)果傳送給主控制器模塊作算法分析；分析結(jié)果用于控制發(fā)聲和發(fā)光部件。作為本發(fā)明的進一步改進，主控制器單元除了具有聲光報警功能外，還具有有線或無線通訊功能，即包括通訊接口模塊，分析結(jié)果可通過該接口上傳給中央監(jiān)控單元，以給工作站的醫(yī)護人員做參考。有線通訊技術(shù)較為常見。所謂無線通訊不限于紅外、藍芽、WlF1、ZigBee、超寬頻、NFC(近距離無線通訊)、Z-WAVE等無線通訊。主控制單元通過有線或者無線連接至中央監(jiān)控單元，例如醫(yī)護控制中心的監(jiān)控設(shè)備，方便醫(yī)護人員根據(jù)訊息及時處理監(jiān)測狀況。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相此較的有益效果是:(I)本發(fā)明采用紅外發(fā)送接收對管，并用控制電路控制對管間歇工作，具有較低的功率消耗，以及方便自檢，提高了可靠性；(2)本發(fā)明采用脈沖(可調(diào)節(jié))實現(xiàn)傳感器的驅(qū)動控制與監(jiān)測采樣控制，具有很強的抗干擾性，而且安全性高；(3)本發(fā)明提供了人機接口和手動控制開關(guān)，方便用戶設(shè)定和操控，個性化應(yīng)用和適用性強；(4)本發(fā)明提供了有線和無線通訊功能，無線通訊采用近距離無線通訊，方便多用戶監(jiān)測結(jié)果共享，以及高效集中管理；(5)本發(fā)明提供的輸液信號的處理裝置及其處理方法，工效顯著，可成為未來輸液(可用于其它類似醫(yī)療或者工業(yè)領(lǐng)域輸液監(jiān)控)報警領(lǐng)域新趨勢，前景廣闊?？傊?，本發(fā)明的目的是實現(xiàn)輸液信號準確測量和處理，及時準確地將處理結(jié)果通告給醫(yī)護或者陪護人員，使所提供的輸液報警設(shè)備更具價值。


圖1是本發(fā)明的一種具體的輸液信號處理裝置的實施模塊圖；圖2是本發(fā)明的一種更具體的輸液信號處理裝置實施模塊圖；圖3是本發(fā)明的一種具體的信號波形控制示意圖；圖4是本發(fā)明的一種具體的信號處理實施流程圖。
具體實施方式下面結(jié)合附圖和本發(fā)明的實施方式作進一步詳細說明。如圖1所示是一種具體的輸液信號處理裝置的實施模塊圖。本實施方式包括:感測傳感器模塊110、信號提取模塊120、信號電路處理模塊130、主控制器模塊140、傳感器驅(qū)動電路150、手動控制部件160、發(fā)光部件165、發(fā)聲部件170、人機接口模塊175、以及中央監(jiān)控單元180，圖中箭頭代表數(shù)據(jù)或者控制的流向。其中傳感器驅(qū)動電路150由主控制器140控制并驅(qū)動感測傳感器模塊110工作，信號提取模塊120提取信號并傳輸給信號處理模塊130，經(jīng)處理的信號輸送給主控制器模塊140采樣處理。主控制器模塊承載信號A/D轉(zhuǎn)換采樣、軟件算法處理、其結(jié)果用來控制發(fā)光部件165，和(或者)發(fā)聲部件170。進一步，算法處理結(jié)果可用于控制人機接口 175，例如顯示設(shè)備，或者結(jié)果通告給中央監(jiān)控單元180。在本具體實施方式
中，在輸液監(jiān)控過程中，包括如下步驟:主控制器模塊140發(fā)送控制信號(若高電平)控制傳感器驅(qū)動電路150 ;傳感器驅(qū)動電路150驅(qū)動傳感器模塊110工作，并輸出監(jiān)測信號；信號提取模塊120提取監(jiān)測信號；信號電路處理模塊130進一步處理監(jiān)測信號送給主控制器模塊140做采樣處理；軟件算法判斷信號結(jié)果，依據(jù)結(jié)果控制發(fā)光部件165和(或)發(fā)聲部件170。作為進一步應(yīng)用，通過人機接口，可以設(shè)置選取部件工作模式等，同時也可選取是否通告遠程中央監(jiān)控單元180，以提示醫(yī)護人員工作秩序。此外，手動控制部件，以便病人緊急或不適呼叫。如圖2所示是本發(fā)明的一種更具體的輸液信號處理裝置的實施模塊圖。本實施方式包括:感測傳感器模塊210、信號提取模塊220、信號電路處理模塊230、主控制器模塊140、傳感器驅(qū)動電路250、手動控制部件160、發(fā)光部件165、發(fā)聲部件170、人機接口模塊175、以及中央監(jiān)控單元180。在本具體實施方式
中，在輸液監(jiān)控過程中，包括如下步驟:主控制器模塊140發(fā)送控制信號(若高電平)控制傳感器驅(qū)動電路250 ;傳感器驅(qū)動電路250驅(qū)動傳感器模塊210的紅外發(fā)射管工作，紅外接收管接收輸液管折射的來自發(fā)射管的紅外能量，并根據(jù)能量大小開啟工作狀態(tài)，輸出監(jiān)測信號；信號提取模塊220提取監(jiān)測信號；信號電路處理模塊230進一步處理監(jiān)測信號送給主控制器模塊140做采樣處理；軟件算法判斷信號結(jié)果，依據(jù)結(jié)果控制發(fā)光部件165和(或)發(fā)聲部件170。作為進一步應(yīng)用，通過人機接口，可以設(shè)置選取部件工作模式等，同時也可選取是否通知遠程中央控制單元180，以提示醫(yī)護人員工作秩序。此外，手動控制部件，以便病人緊急或不適呼叫。如圖3所示是本發(fā)明的一種具體的信號波形控制示意圖，該波形控制基于圖2所示的具體實施電路，其包括:(I)控制傳感器的波形310、(2)接收信號的波形圖320?？刂撇ㄐ?10，該波形為控制傳感器驅(qū)動電路250的波形，在控制波形的控制下(不同時間段內(nèi)，高低電平 控制，例如時間Tl高電平控制，接收也為高電平脈沖VI)，主控制器模塊140采樣的波形相應(yīng)為接收波形320。根據(jù)輸液管的狀態(tài)，該波形的幅度有所變化。請同時參閱如圖4，是本發(fā)明的一種具體的信號處理流程圖。本發(fā)明輸液信號處理的方法，其包括:步驟410，初始化0K，設(shè)備進入工作狀態(tài)；步驟420，設(shè)置傳感器控制口為低電平IO =“0”，并讀入采樣信號Vi，也可以讀入多個采樣信號，求取平均值；步驟430，判斷所獲取的數(shù)值vi是否小于某一閾值V0，如果小于則跳轉(zhuǎn)至故障報警(步驟435)，否則進入下一步驟；步驟435，故障報警模式，該模式表明探測設(shè)備存在故障，或者人為認定為故障，需要支持； 步驟440，設(shè)置傳感器控制口為高電平IO = “ I ”，并讀入采樣信號V (i+Ι)，也可以讀入多個采樣信號，求取平均值；步驟450，判斷所獲取的數(shù)值V (i+Ι)是否接近于某一閾值Vl，如果是，則經(jīng)過延遲環(huán)節(jié)T (步驟455)繼續(xù)監(jiān)測，否則進入報警模式(步驟460)；步驟455，延遲時間T，繼續(xù)重復上述步驟；步驟460，輸液完報警模式，表明液體完發(fā)出報警，或者人為啟動報警指示；步驟470，手動控制操作，根據(jù)操作指示可進入故障報警(步驟435)，或者輸液完報警模式(步驟460)。本流程圖4僅舉例說明原理，其中的各個步驟未必受限上述步驟，傳感器控制可多種變換，以達到高可靠性和安全性監(jiān)測。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下， 還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種輸液信號的處理裝置及其處理方法，包括: 監(jiān)測輸液狀態(tài)的感測傳感器； 處理感測傳感器輸出信號的依次信號提取模塊、信號電路處理模塊、以及主控制器模塊； 感測傳感器的驅(qū)動電路模塊，該驅(qū)動電路模塊由主控制器模塊控制； 連接于主控制器的發(fā)光部件、和(或者)發(fā)聲部件、以及人機接口 ； 感測傳感器可控驅(qū)動、以及信號處理可控檢測的處理方法。
2.根據(jù)權(quán)利I的所述的感測傳感器，其特征在于由紅外發(fā)射管和接收管組成，或者對于輸液介質(zhì)變化敏感的感測元件，例如激光式、電容式等。
3.根據(jù)權(quán)利I的所述的信號提取模塊和信號處理模塊，其特征在于該類處理模塊與感測傳感器配合工作涉及信號的提取、放大、比較、整形、濾波等處理。所述的主控制器模塊承載數(shù)據(jù)采樣、算法處理、部件控制以及外部通訊接口等功能。
4.根據(jù)權(quán)利1，所述發(fā)光部件不限于LED等發(fā)光元件，所述發(fā)聲部件不限于蜂鳴器和喇叭等，所述人機接口不限于設(shè)置開關(guān)、顯示觸摸屏等。
5.根據(jù)權(quán)利I的所述的輸液感測傳感器可控驅(qū)動，其特征在于感測傳感器采用驅(qū)動電路驅(qū)動，所述驅(qū)動電路由主控制器模塊控制。所述信號處理可控檢測的處理方法，包括以下步驟: 主控制器通過軟件算法控制傳感器驅(qū)動電路，所述的控制不限于高低電平控制、脈沖控制、PWM控制等控制方式； 傳感器驅(qū)動電路控制并驅(qū)動所述感測傳感器的工作狀態(tài)； 感測傳感器檢測輸液管狀態(tài)并輸出相應(yīng)的信號，該信號經(jīng)過所述信號提取模塊和信號電路處理模塊完成電路處理； 主控制器模塊完成A/D轉(zhuǎn)換及采樣，軟件算法分析處理，并根據(jù)處理結(jié)果控制其它部件，例如不限于發(fā)光部件、發(fā)聲部件、人機接口等。
6.一種輸液信號的處理裝置及其處理方法，包括: 監(jiān)測輸液狀態(tài)的感測傳感器； 處理感測傳感器輸出信號的依次信號提取模塊、信號電路處理模塊、以及主控制器模塊； 感測傳感器的驅(qū)動電路模塊，該驅(qū)動電路模塊由主控制器模塊控制； 連接于主控制器的發(fā)光部件、和(或者)發(fā)聲部件、以及人機接口 ； 有手動控制和呼叫功能的手動控制開關(guān)； 連接于主控制器模塊的中央監(jiān)控單元； 輸液感測傳感器可控驅(qū)動、以及信號處理可控檢測的處理方法。
7.根據(jù)權(quán)利6，所述的感測傳感器同權(quán)利2所述，所述的信號提取模塊和信號處理模塊同權(quán)利3所述，所述的發(fā)光部件、發(fā)聲部件、以及人機接口同權(quán)利4所述。
8.根據(jù)權(quán)利6的所述的手動控制開關(guān)，其特征在于該開關(guān)便于手動操控，并輸出開關(guān)量給所述主控制器模塊，實現(xiàn)手動呼叫和控制功能。
9.根據(jù)權(quán)利6的所述的中央監(jiān)控單元，其特征在于該單元有連接所述主控制器模塊的通訊接口模塊，并可與其相互通訊。所述通訊為有線通訊或者無線。所述無線通訊，不限于藍芽、WIF1、ZigBee、超寬頻、NFC(近距離無線通訊)、Z-WAVE等。
10.根據(jù)權(quán)利6的所述的輸液感測傳感器可控驅(qū)動，其特征在于感測傳感器采用驅(qū)動電路驅(qū)動，所述驅(qū)動電路由主控制器模塊控制。所述信號處理可控檢測的處理方法，包括以下步驟: 主控制器通過軟件算法控制傳感器驅(qū)動電路，所述的控制不限于高低電平控制、脈沖控制、PWM控制等控制方式； 進而傳感器驅(qū)動電路控制并驅(qū)動所述感測傳感器的工作狀態(tài)； 感測傳感器監(jiān)測輸液管狀態(tài)并輸出相應(yīng)的信號，該信號經(jīng)過所述信號提取模塊和信號電路處理模塊完成電路處理； 主控制器模塊完成信號A/D轉(zhuǎn)換及采樣，軟件算法分析處理，并根據(jù)處理結(jié)果控制其它部件，例如不限于發(fā)光部件、發(fā)聲部件、人機接口、中央監(jiān)控單元(可互聯(lián)于中央計算機、智能設(shè)備(手機)、云服務(wù)平臺等)等；手動控制部件操控，也可以操控其它部件。
全文摘要
輸液信號的處理裝置及其方法，屬于醫(yī)療產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域尤其涉及輸液報警監(jiān)控系統(tǒng)的信號處理裝置及其方法，所述裝置包括感測傳感器、信號提取和處理模塊、主控制器模塊、傳感器驅(qū)動電路、聲光部件、手動控制部件、以及中央監(jiān)控單元等。其特征在于主控制器控制輸液監(jiān)測傳感器工作，并輸出監(jiān)測信號，信號處理結(jié)果用于控制聲光部件報警，或者通告遠程中央監(jiān)控設(shè)備，以便醫(yī)護人員及時工作安排，減輕病人的心理負擔。另外，本發(fā)明還涉及輸液檢測信號的處理方法和流程，采用脈沖控制驅(qū)動傳感器和信號處理，該方法更加安全可靠，具有極大的市場應(yīng)用前景。
文檔編號A61M5/14GK103212134SQ20131012746
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者趙天鋒 申請人:趙天鋒