基于數(shù)據(jù)可視化的智能輸液分析報警系統(tǒng)

楊佳林　佟帥辰

摘要：智能輸液系統(tǒng)是一種新型的新型的智能系統(tǒng)，但是我國在該方面研究的起步較晚，其它國家在很久以前就對該方面進(jìn)行了研發(fā)，但是我國在上世紀(jì)80年代才對該該項目起步研究，導(dǎo)致我國在智能輸液系統(tǒng)方面與其他國家有一定差距。目前我國在該行業(yè)的相對落后，產(chǎn)品的靈敏度和精度都比較低，而且產(chǎn)品的功能也比較單一，沒有足夠高的智能化和自動化。由于我國在智能輸液系統(tǒng)的產(chǎn)品各方面的表現(xiàn)不夠好，所以在各級醫(yī)院中并沒有廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)可視化;智能輸液;報警

中圖分類號：F426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）03-0063-01

0 引言

我國的輸液監(jiān)控系統(tǒng)行業(yè)的起步較晚，國外對輸液監(jiān)控系統(tǒng)行業(yè)的起步較早，他們的技術(shù)已將偏向成熟，并且已將進(jìn)入了設(shè)施普及階段，但是我國在該方面還處于研究階段，在各級醫(yī)院中并沒有廣泛的應(yīng)用。在臨床中應(yīng)用較為廣泛的有以色列凱撒公司的Bodyguard（生命衛(wèi)士）輸液泵和日本JMS株式會社的OT系列輸液泵，這些成熟的產(chǎn)品均具有輸液監(jiān)控功能，可以在臨床只能夠大力推廣使用，目前我國有一些醫(yī)院引進(jìn)了該公司的產(chǎn)品，并投入使用，但是由于從國引進(jìn)你需要較高的價格，所以這就更需要我國在智能輸液系統(tǒng)進(jìn)行科研探究[2]。

1 系軟件部分統(tǒng)功能

1.1 輸液實時監(jiān)控、報警功能

對輸液剩余量進(jìn)行一個實時監(jiān)控，并在手機(jī)app和醫(yī)院電腦終端上對藥液剩余量和輸液剩余時間進(jìn)行一個展示。當(dāng)輸液剩余量低于一個臨界值時，手機(jī)app和醫(yī)院電腦終端都會進(jìn)行報警提醒。

1.2 輸液加熱控制功能

輸液架可以對藥液進(jìn)行加熱，藥液溫度可實時監(jiān)控、查看。對輸液溫度的調(diào)節(jié)可以通過手機(jī)app和醫(yī)院電腦終端實現(xiàn)（最高溫度不會高于體溫）。

1.3 輸液流速控制功能

患者通過手機(jī)app和醫(yī)院電腦終端可以控制藥液流速（流速會有上限和下限），液體流速也可以實時監(jiān)控、查看。

1.4 心率實時監(jiān)控功能

輸液架配有類似手環(huán)裝置，輸液時佩戴上可以測出患者心率，并將其心率數(shù)據(jù)反饋到app和醫(yī)院電腦終端上，當(dāng)心率超出正常波動數(shù)值時，app和醫(yī)院電腦終端進(jìn)行報警。

2 系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)通信模塊介紹

系統(tǒng)輸液架有兩個通信模塊，一個是藍(lán)牙模塊，一個是WiFi模塊。兩個模塊功能大致相同，都可以實現(xiàn)和輸液架之間的實時交互。但兩個模塊作用對象不同。藍(lán)牙模塊和用戶手機(jī)相連，通過手機(jī)和藍(lán)牙之間通信，實現(xiàn)用戶對輸液架的一些操作。而WiFi模塊和醫(yī)院電腦相連，一方面可以實現(xiàn)醫(yī)院工作人員對輸液架的控制與監(jiān)控，避免了藍(lán)牙單用戶控制，另一重要的方面是WiFi模塊可以將輸液的實時相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦，再由電腦將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端服務(wù)器，使得數(shù)據(jù)可以遠(yuǎn)程查看和監(jiān)控。

2.2 前端頁面

（1）移動終端?；颊呒凹覍俸歪t(yī)護(hù)人員可通過手機(jī)實現(xiàn)對輸液過程的實時監(jiān)控和藥量預(yù)警、實時監(jiān)測患者可能出現(xiàn)的部分不良反應(yīng)、實現(xiàn)流速控制及監(jiān)測報警和對藥液溫度的控制。移動端我們主要采取H5開發(fā)，可以保證在不同的手機(jī)上適配。

（2）Web端。Web主要采取HTML和CSS來構(gòu)建。護(hù)士站可通過PC端實時監(jiān)控藥量、溫度、流速和不良反應(yīng)。

3 硬件部分對應(yīng)的具體模塊

3.1 測速、測余量及調(diào)速模塊

（1）方案選擇：1）電容式液位監(jiān)視。輸液過程中，藥液位不斷下降引起電容的變化，從而根據(jù)電容的特性對剩余藥液進(jìn)行估計。2）電極式輸液監(jiān)視。電極式監(jiān)控方法是把兩電極插入到輸液管的莫菲氏管中，液滴下落時由于受到晃動，電極還會產(chǎn)生一定的極性反應(yīng)，并發(fā)出相應(yīng)信號，由此計算出當(dāng)前液體滴速，然后計算出剩余藥液體積變化，這種設(shè)計方法相對簡單易行，可靠性好，但是兩電極直接放入滴管中。3）光電式輸液監(jiān)視。單片機(jī)通過通信模塊與app及醫(yī)院終端進(jìn)行信息傳遞，當(dāng)?shù)玫秸{(diào)速的信號后，單片機(jī)開始驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動一定角度。

（2）具體硬件：平行梁式壓力傳感器+HX711AD模塊+SG90電機(jī)。

3.2 心率、血壓監(jiān)測模塊

PluseSensor脈搏心率傳感器是一款用于脈搏心率測量的光電反射式模擬傳感器。

3.3 加熱以及測溫模塊

加熱采用加熱電阻+紅外溫度傳感器。加熱模塊安裝在輸液架上。通過溫度測量，信息反饋至單片機(jī)，對加熱進(jìn)行穩(wěn)定的控制。加熱片采用陶瓷加熱片，將其置于水中進(jìn)行水浴加熱。對加熱后的藥液進(jìn)行實時溫度監(jiān)控。

3.4 紅外溫度傳感器模塊

MLX90614是一款無接觸溫度計。輸出數(shù)據(jù)和物體溫度呈線性比例，具有高精度和高分辨率。TO-39金屬封裝里同時集成了紅外感應(yīng)熱電堆探測器芯片MLX81101（溫度是通過PTC或是PTAT元件測量）。用以阻礙可見光和近紅外光輻射的光學(xué)濾波器（可傳播長波）集成在封裝內(nèi)提供對環(huán)境和日光的免疫。

4 結(jié)語

綜上所述，雖然我國在最近幾年中的發(fā)展較為迅速，并且取得了一定的發(fā)展和成就，但是我國在輸液監(jiān)控系統(tǒng)中依舊存在著很多的問題，本文就輸液監(jiān)控系統(tǒng)中的各個方面進(jìn)行分析，希望能夠有能力較高的學(xué)者能夠設(shè)計出更加完美的輸液監(jiān)控系統(tǒng)，這樣是對我國綜合綜合競爭力的提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋宇，翁新武.一種智能化輸液監(jiān)控管理系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2014（3）：114-116.

[2] 劉紅青.基于MSP430F149智能醫(yī)療輸液系統(tǒng)的設(shè)計[D].太原理工大學(xué)，2011.

Intelligent Infusion Analysis and Alarm System Based on Data Visualization

YANG Jia-lin，TONG Shuai-chen

（Hehai University， Nanjing Jiangsu? 211100）

Abstract：Intelligent infusion system is a new type of intelligent system， but the research in this field started late in our country. Other countries have developed this field for a long time， but our country started to study this project only in the 1980s， which leads to a certain gap between our country and other countries in the field of intelligent infusion system. At present， China is relatively backward in this industry， the sensitivity and accuracy of products are relatively low， and the functions of products are relatively single， there is not enough high intelligence and automation. Because our country's performance in all aspects of intelligent infusion system products is not good enough， so it has not been widely used in hospitals at all levels.

Key words：data visualization; intelligent infusion; alarm