基于单片机的点滴自动报警系统的设计

基于单片机的点滴自动报警系统的设计

摘要：静脉滴注是临床医学中十分常见的一种医疗手段，在传统输液方式下，液体点滴装置需要由专人看护、手动调整和操作，对于病人而言有一定的心理负担，对于医护工作者也存在劳动负荷较大的问题，在大型医院患者数量较高时这一问题更为严重。而自动静脉滴注系统的应用恰恰能解决这一问题，但考虑到完全的智能化点滴控制系统应用成本较高，因此大多数医院在住院区患者输液中都更倾向于使用成本相对较低的点滴报警系统，同样可以达到减轻医护工作者的工作负荷的效果。由此，本文提出了基于单片机（STC89C52）的点滴自动报警系统，该系统可以实现对患者进行输液的滴速监测、异常报警等，能够有效解决人工监护工作量较高、效率较低的问题。

关键词：单片机；点滴；自动报警；设计与测试

Abstract: intravenous drip is very common in clinical medicine is a medical method, under the traditional infusion method, liquid drop device needs care, manual adjustment and operation, there is a certain psychological burden for patients, the medical workers are working load of the larger problem, in a large number of hospital patients is higher when the problem is more serious.And automatic application of intravenous drip system just can solve this problem, but consider the complete intelligent drip control system application cost is higher, so in most hospital infusion in hospitalized patients were more inclined to use relatively low cost drip alarm system, and can also reduce the workload of medical workers.As a result, this paper presents a bit automatic alarm system based on single chip microcomputer (STC89C52), the system can achieve the dripping speed of patients in infusion monitoring, abnormal alarm, etc., can effectively solve the problem of artificial monitoring workload, low efficiency, high.

Keywords: Single chip microcomputer;Intravenousdrip;Automaticalarm.Design and testing

一、智能化点滴系统研究综述

（一）智能化点滴控制系统研究与发展现状

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；李长胜等利用光纤发出的光束在液面处发生全内反射的原理，研制了一种输液结束自动报警装置，该装置成本低且易于网络化，但是不便于安装，稳定性差；张爱华等将电容式液位传感器用于输液液位的非接触检测，其受吸附水作用和液位下降速度的影响较大，且不易操作；李云胜利用MSComm通信控件和VC++语言编程，设计了一套可视化输液实时监控系统，此系统界面直观，操作简单，提高了医院的管理水平和工作效率。国内对智能输液系统研制较早的厂家有北京科力建元公司和浙江史密斯医学仪器公司，前者研制了ZNB 系列输液泵，后者研制WZ 系列注射泵，但是都存在输液精度不高、调整时间长、价格高等弊端。由于一味地模仿和借鉴国外的成熟产品，不愿投入人力物力去研发，如今国内的医疗输液监控设备技术相对落后，功能单一，精度和灵敏度不稳定，可靠性不高，自动化及智能化程度较低，设备性能达不到实际需要，因此未能在各级医院广泛使用。

智能输液系统在国外的开发与应用起步较早，经过近半个世纪的研究，技术已经比较成熟，临床输液监控基本实行智能化，智能输液系统在医院的使用十分普遍。临床使用较多、性能较好的有德国贝朗公司的PerfusorCompact 系列注射泵，其控制精度可达2%，以及InfusomatfmS系列输液泵，使用比较广泛。另外，美国百特公司的便携式输液泵和弹性输液泵，日本JMS 株式会社的OT 系列输液泵，以色列凯撒公司的Bodyguard（生命卫士）输液泵等产品的技术也较为成熟，安全性能较高。这些输液设备都具备输液监控功能，并能输出输液状态信号，从而与医院信息系统连接来组建网络，已被我国一些大型医院引进，但因其价格昂贵主要用于危重患者的监护。

（二）智能化输液设备发展趋势

网络化。目前在大多输液系统中，输液泵仅仅是作为输液设备单机使用。而在输液过程中，患者的生理特征参数会随时发生改变，如不及时地获得这些生理特征参数，并对输液过程进行适当的调整，就会对患者的身体产生一定的不良影响或者副作用。因此，把输液设备纳入到输液管理系统（transfusion man-agement system，TMS）并融入医院的信息管理系统（hospitalinformation system，HIS）势在必行。合理利用医院现有的一些设备，并把从这些设备得到的生理信息及时地反馈给输液泵，输液泵根据得到的生理信息及时调整输液速率或药液浓度等，就会取得更佳的预期效果。智能输液系统监控网络可分为有线网络和无线网络2种。有线网络对设备依赖性强，需要对现有设备进行彻底改造，不仅浪费资源，而且扩展性较差。无线局域网络（wireless local area networks，WLAN）是一种相当便利的数据传输系统，它利用射频技术取代以前铜线所构成局域网络，省去了铺设管路的复杂程序。WLAN 易于进行网络规划和调整，灵活性和移动性较强，故障定位容易。对于没有安装HIS 的医院来说，可以直接使用WLAN 来方便地建立分布式智能输液监控网络系统，而不需要再重新铺设有线网络。

便携化。现在大部分的输液监控仪、输液泵和注射泵体积都比较庞大，受到交流电源和输液架等的限制，只适合于在固定地点输液，限制了其使用范围。因此，各公司都加紧研制体积更小、更轻便的智能输液系统，便于携带，可以在各种条件甚至恶劣的环境下进行输液。市场上出现了一种新型的无输液管的贴附式泵（patch pump），它将含有输液泵控制器和输液组件的输液系统黏在患者的皮肤表面，输液泵上针头直接插入静脉血管而无需用输液管连接，使用遥控器进行操作。这种输液泵携带更为方便，摆脱了输液管的束缚，提高了患者的舒适感。利用微电子机械系统（micro-electro-mechanical systems，MEMS）技术能进一步缩小泵的质量和尺寸，使得微型泵的尺寸达到厘米级甚至毫米级大小，有助于提高患者的生活质量。

专业化。针对医院不同科室的具体使用环境，需要选择合适的输液设备。例如在放射科中电磁干扰较严重，输液系统的机器本身对外界的电磁干扰抵抗水平有相应的标准，一旦超出其抗扰标准，就容易导致输注精度不准，甚至停机。例如在核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）超强的磁场环境下，严禁任何含铁成分或磁性物质接近扫描机，此时如要输注麻醉药等，则需要输液泵

具有良好的电磁兼容性。在心血管科中，例如冠心病监护病房（coronary care unit，CCU）是心血管危重患者的集中地，因患者病情危重、血流动力学不稳定，常常需要使用多种血管活性药物。微量输液设备的输液速率需要能精确控制，要求显示流速精确到小数点后一位（0.1 mL/h），有脉动补偿功能使输液更加平缓。由于需要长时间输液，PVC 管路被频繁挤 …… 此处隐藏：10948字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……