基于樹莓派的術(shù)后體液實時檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實踐

周奕翀

（寧波市惠貞書院高中部，寧波 315000）

術(shù)后的血液引流是病人體液引流中的核心觀察項[1]。

目前臨床醫(yī)學(xué)對血液流量測量的方法主要分為兩類：一類是臨床護(hù)士肉眼觀察；第二類是量杯精確測量法[2]。體液引流測量的誤差可在100ml[3]內(nèi)，肉眼法與量杯法實用性均較差。本試驗探討了采用重力壓感法對術(shù)后病人的血液流量進(jìn)行測量，可通過壓感裝置記錄血液流量的變化情況，且利用數(shù)據(jù)云傳輸，通過網(wǎng)頁自動報警，實現(xiàn)了病情實時化可視化，體現(xiàn)了智能化。

1 裝置應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計

1.1 應(yīng)用場景

體液檢測裝置，安裝在病床一側(cè)。引流袋置于裝置內(nèi)，裝置可實時檢測體液流量，醫(yī)護(hù)人員也可通過透明裝置隨時觀察到引流袋內(nèi)體液情況?？傮w方案如圖1：

圖1 總體方案圖

1.2 計算

對于一般性手術(shù)，術(shù)后2h出血量大致為（55.32±10.32）ml[4]，若2h內(nèi)出血量≥（250±100）ml則認(rèn)為是活動性出血，需醫(yī)護(hù)人員及時處理。

1.2.1 顏色傳感計算

利用Python編程后可根據(jù)由GY-33識別模塊傳輸來的RGB數(shù)據(jù)計算識別出顏色，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后啟動重力傳感裝置進(jìn)行流量監(jiān)測。本裝置設(shè)定啟動重力傳感標(biāo)準(zhǔn)為：R=255，G=192，B=203

1.2.2 重力傳感計算

本方案將算法設(shè)為每1秒鐘讀數(shù)一次，并將每20秒的讀數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行排列，刪除兩個極端值后進(jìn)行平均值計算。

考慮到稱重硬件系統(tǒng)自定的初始值及運(yùn)算模式，本方案具體公式為：（8305000-x）/1000

其中8305000為系統(tǒng)設(shè)定壓力為0時的讀數(shù)值，x為實際引流袋中體液的質(zhì)量。得到的結(jié)果除以1000則利用放縮使結(jié)果更加清晰。

2 硬件系統(tǒng)及選型

本方案重力法基于樹莓派進(jìn)行，并運(yùn)用到HX711模塊壓力傳感器、GY-33傳感器顏色識別模塊。

HX711利用電橋式傳感器模式對引流袋重力進(jìn)行測量。

GY-33識別模塊利用LED燈及裝置內(nèi)濾鏡可根據(jù)返回光檢測RGB比例值[5]，并針對比值進(jìn)行流量、流速的測量。

測定各硬件大小后本方案制作出具體裝置。實物連接圖如圖2：

圖2 實物連接圖

3 軟件系統(tǒng)

本裝置為做到較好的醫(yī)護(hù)交流，制作了配套的前端網(wǎng)頁，可將檢測數(shù)據(jù)云傳輸至網(wǎng)頁端。

該網(wǎng)頁端內(nèi)容包括：引流袋重力、出血報警、裝置傾斜報警等界面。可在初始界面顯示基本數(shù)據(jù)并報警，在點(diǎn)入后可查看到病人體液流量變化的詳細(xì)數(shù)據(jù)。

4 實驗結(jié)果分析

作品完成后，對整體進(jìn)行測試，測試得出的結(jié)果與預(yù)期結(jié)果一致（見表），并且畫面達(dá)到理想狀態(tài)。

具體數(shù)據(jù)分析：

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5 結(jié)束語

本文提出了一種基于樹莓派重力壓感法及光線傳感監(jiān)測病人血液情況，并利用數(shù)據(jù)云傳輸數(shù)據(jù)的方法，這是本文的創(chuàng)新點(diǎn)。這種監(jiān)測血液的方法使病人的血液情況能夠?qū)崟r反映給醫(yī)生，降低了病人病情惡化的風(fēng)險，減少了醫(yī)生護(hù)士的工作量。

但本文監(jiān)測裝置的運(yùn)行依靠連接電源的數(shù)據(jù)線，移動不便。針對該不足，我們將會為監(jiān)測裝置配置移動電源，增加移動范圍。