智能化医疗点滴控制系统的设计与实现

　　点滴输液是医院常用的医疗手段。医院在对病人进行输液治疗过程中,需要根据输液的药物和患者的病情选择合适的输液滴流速度。目前,对于输液速度的控制普遍采用人工方式,由护士根据经验,将速度调至合适值。人工调整滴流速度不够准确和方便。此外,在输液过程中,需要时时监视剩余的药液,当药液输完,则由护士及时换瓶或拔除针头。如果不能及时发现药液滴完,有可能造成医疗事故。在一些大医院一个护士常常需要负责十几个、甚至几十个床位的液体点滴,很容易出现混乱局面,导致工作效率降低。为了提高医院的管理水平和工作效率,实现自动实时地监控液体点滴,因此,微机化自动实时的液体点滴监控系统的使用势在必行。本文研究的系统可随时监控病人输液情况,并发出警报,通过电机控制点滴速度又防止了病人回血等情况。液体点滴速度监控系统,如图1所示。

　　1　系统硬件设计

　　1.1　设计思想

　　在滴斗处检测点滴速度,并设计一个数显模块,能动态显示点滴速度(滴/分),通过改变H2控制点滴速度,也可以通过控制输液软管夹头的松紧等其它方式来控制点滴速度,点滴速度可用键盘设定并显示,设定范围为20~150滴/分,控制误差范围为设定值正负百分之十加减1滴,调整时间≤3 min(从改变设定值起到点滴速度基本稳定,能人工读出数据为止),当H1降到警戒值2~3 cm时,能发出报警信号。

　　1.2　液体点滴速度测量系统设计

　　在点滴速度测量中,传感器采用光电传感器。该电路的工作原理为:当没有点滴滴下时,光电传感器接收到光电信号,输出高电平;在点滴滴下时,点滴阻挡光电传感器的接受,输出低电平。由此可知只要测量单位时间内低电平的个数就可知点滴的速度。在测量过程中发现由于电机带动整套装置上升、下降引起点滴晃动,有时检测不到下落的点滴。解决这一问题的办法是在该传感器对面位置加一个光电传感器,双发双收,检测可能漏检的脉冲。该装置检测到的脉冲不能直接计数,原因是在每个所期望的脉冲附近都有抖动,计数器会误认为有多个脉冲,引起误触发。在有两个光电传感器的电路中,还必须将两个检测到的信号合为一个信号。

　　1.3　电机驱动电路的设计

　　利用LG9110控制和驱动电机电路有两个TTL/CMOS兼容电平的输入,具有良好的抗干扰性,两个输出端能直接驱动电机的正反向运动,它具有较大的电流驱动能力,每通道能通过750-800 mA的持续电流,峰值电流能力可达1. 5~2. 0 A。同时它具有较低的输出饱和压降,内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流,使它在驱动继电器、直流电机、步进电机或开关功率管的使用上安全可靠。利用继电器的打开和闭和,控制电机的转速和转向,从而带动输入液瓶的上升和下降。