專利名稱：控制與檢測藥液流量的警示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種控制與檢測藥液流量的警示裝置。它屬于一種輔助醫(yī)療器械；特別是一種與輸液裝置配合使用的藥物流量控制裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的控制輸液速度和流量的裝置主要有重量控制警示法，液面沉降警示法，溶液導(dǎo)電警示法和光電檢測警示法。其中重量控制警示法，液面沉降警示法由于控制元件不能精確的完成控制任務(wù)，因此將給使用帶來一些不確定的安全隱患。溶液導(dǎo)電警示法是利用藥物水溶液的導(dǎo)電性，在茂菲氏滴管內(nèi)，增設(shè)一對金屬檢測電極。當有點滴藥液流過時，警示系統(tǒng)電路接通；而當點滴藥液斷流時，警示系統(tǒng)電路斷開，產(chǎn)生報警信號，啟動警示器。采用這種方式，需制作改型茂菲氏滴管，才能設(shè)置專用金屬檢測電極，增加了成本。而且由于影響金屬檢測電極的因素比較多，因此其測量的準確性也存在不穩(wěn)定的因素。光電檢測警示法是在茂菲氏滴管外，設(shè)置光電檢測裝置。利用光通量的變化來完成檢測和控制。但是，現(xiàn)有的光電檢測裝置由于對無色透明的水溶液難以產(chǎn)生可靠的光通量“突躍”，啟動警示系統(tǒng)，因此，其檢測效果控制效果也大打折扣。
綜上所述，現(xiàn)有的控制輸液速度和流量的裝置其檢測方法單一或檢測可靠性較差，不能實現(xiàn)在輸液全過程中進行綜合性的檢測，及警示安全意外的功能；安全和可靠性低，而且還需要對現(xiàn)有的輸液器本身進行改制才可以配套使用。
發(fā)明目的本實用新型的目的，在于提供一種檢測準確、使用安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單，并可以與現(xiàn)有輸液器直接連接使用的，控制與檢測藥液流量的警示裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種控制與檢測藥液流量的警示裝置，它包括液體定量控制裝置，和一個包含有單片機的液體流量控制與警示的控制電路；所述的定量控制裝置包括一個內(nèi)部注入有色溶液的U形連通器，和一個氣液緩沖容器；在所述的U形連通器和一個氣液緩沖容器之間設(shè)有一個三通溢出管；在所述的三通溢出管的溢出端口處設(shè)有一個微型電控三通閥；在所述的微型電控三通閥的常閉端口處連接一個進氣管，以及常開端口處連接一個負壓管；在所述的U形連通器上設(shè)有多對光電檢測對管。
在U形連通器與三通溢出管的連接處設(shè)有一手控閥。
在所述的定量控制裝置中，還設(shè)有一個用于連接控制電路的D形插接接口。
在所述的負壓管上設(shè)有一個二通帶濾聯(lián)接器。
在所述的氣液緩沖容器中，設(shè)有一個緩沖腔通氣口，且由封閉帽封閉。
在所述的U形連通器進氣管和微型電控三通閥的進氣管的管口，均配有過濾帽。
在所述的液體流量的控制與警示的控制電路中還包括連接在單片機上的有線通訊接口和無線遙控發(fā)射模塊。
在所述的液體定量控制裝置的外表面，設(shè)有指令輸入鍵盤、警示燈、液面觀察窗和顯示屏。
本實用新型通過建立多個光檢測點，并在裝置中采用有色溶液，有效的提高了光通量測量的準確性，從而克服了現(xiàn)有同類裝置對藥液流動時，測量和控制的不確定性和不穩(wěn)定性，保證了輸液速度的控制和檢測報警安全有效。


附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖附圖2為本實用新型的使用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖附圖3為本實用新型的光電控制檢測電路圖附圖4為本實用新型的光電控制邏輯示意圖之一附圖5為本實用新型的光電控制邏輯示意圖之二附圖6為本實用新型的光電控制邏輯示意圖之三附圖7為本實用新型的控制電路圖附圖8為本實用新型的通用控制執(zhí)行單元電路圖具體實施方式
下面以附圖1、2、3、4、5、6、7、8為本實用新型的實施例，對本實用新型進行進一步的說明在本實施例中，如附圖1和附圖2中所示，所述的液體定量控制裝置203包括一個內(nèi)部注入有色溶液的U形連通器111，和一個氣液緩沖容器112；在所述的U形連通器和一個氣液緩沖容器之間設(shè)有一個三通溢出管116，三通溢出管116的溢出端與一個微型電控三通閥104的公共端口連接，在所述的微型電控三通閥104的常開端口處連接一個負壓管101，以及常閉端口處連接一個進氣管103；在所述的U形連通器111上設(shè)有多對光電檢測對管106、108、109、110、114，所述的光電檢測對管108、109、110分別設(shè)置在U形連通器的兩側(cè)，光電檢測對管106則設(shè)置在U形連通器111與三通溢出管116的連接處，在這個位置上還設(shè)有一個手控閥107。在所述的U形連通器111進氣管105和微型電控三通閥104的進氣管103的管口均配有過濾帽102，當本裝置處于運輸狀態(tài)時，可用醫(yī)用膠管套等將此兩管口封閉，同時關(guān)閉手控閥107，用于防止U形連通腔111內(nèi)有色溶液的泄漏。采用這種三通溢出管116和緩沖腔112的結(jié)構(gòu)是為了保證一旦發(fā)生意外造成U形連通腔111內(nèi)有色溶液泄漏時，泄漏的溶液通過溢出管116因重力作用，會首先進入緩沖腔112，不會進入負壓管，因此緩沖腔112的容積可以容納U形連通腔111內(nèi)全部有色溶液，可以充分保證有色溶液不會進入輸液瓶。在緩沖腔112上部設(shè)置的緩沖腔通氣口115，一般由封閉帽117封閉，在清洗維修時可以打開，以利于緩沖腔內(nèi)清洗液的流動。
當微型電控三通閥104沒有啟動時，其左側(cè)進氣管103的氣體通路為封閉狀態(tài)，其右側(cè)連接的負壓管101與U形連通腔111右側(cè)的氣體通路為連通狀態(tài)；當微型電控三通閥104得到信號啟動后，其左側(cè)進氣管103與U形連通腔111右側(cè)的氣體通路為連通狀態(tài)，右側(cè)負壓管101的氣體通路則被封閉。
因此，本定量控制裝置在正常工作的大部分時間里，微型電控三通閥104并不消耗電能，只在每次點滴輸液達到“單位體積”時，短時開啟，同時，因其可以關(guān)閉其右側(cè)連接的負壓管101的氣體通路，所以，當點滴輸液完成時，啟動微型電控三通閥104，可以達到停止輸液的目的。在所述的定量控制裝置203還設(shè)有一個D形插接接口113，用于將定量控制裝置部分，與控制警示電路部分通過插接方式方便的連接，以利于清洗或檢修時分離與裝配。在所述的負壓管101上設(shè)有一個二通帶濾聯(lián)接器118，可以有效的和各種輸液點滴裝置的進氣管聯(lián)接，同時具備過濾空氣的作用，在所述的液體流量控制與警示的控制電路中，還包括連接在單片機上的有線通訊接口708和無線遙控發(fā)射模塊714。在所述的液體定量控制裝置203的外表面，設(shè)有指令輸入鍵盤205、警示燈207、液面觀察窗202和顯示屏208。
如附圖3、4、5、6中所示，各光電檢測對管的標號，分別對應(yīng)于圖1中所述的標號，即光電檢測對管108、110、114、109、106。微型電控三通閥等效電路元件303即為一個線圈。手控閥107與微動開關(guān)302安裝在一起，手控閥的開、關(guān)兩種狀態(tài)，直接觸碰微動開關(guān)302，形成通、斷兩種信號，用以通知控制警示電路監(jiān)控手控閥107的開、關(guān)狀態(tài)。D形插接接口等效電路元件(301集合了全部定量控制裝置部分的電子輸入、輸出信號，用于同控制警示電路的連接。圖4，圖5，圖6示意了在U形連通腔(111)內(nèi)，“單位體積”的有色溶液在循環(huán)計數(shù)過程中，三種典型的液面狀態(tài)。圖4，圖5，圖6中的A、B、C、D，是四個光電檢測管的位置標記，分別對應(yīng)于光電檢測對管108、110、114、109所在位置，以表示相應(yīng)檢測的液面高度。U形連通腔111左側(cè)的光電檢測對管108，與光電檢測對管110之間，腔內(nèi)可容納的溶液體積，我們稱之為“單位體積”。在U形連通腔111左側(cè)，光電檢測對管109與光電檢測對管108之間，腔內(nèi)可容納的溶液體積，以及光電檢測對管109與光電檢測對管110之間，腔內(nèi)可容納的溶液體積，用于計算滴速，即滴速＝特定溶液體積(毫升)÷對應(yīng)點滴所需的時間(分鐘)。因此，設(shè)置光電檢測對管109的目的，在于減小測算滴速的間隔時間，在輸液進行的每個“單位體積”計數(shù)循環(huán)里，可以進行兩次滴速測算，提高了安全性。當負壓管101與輸液瓶聯(lián)結(jié)的氣體通路，存在氣密性不好，甚至脫開聯(lián)結(jié)時，所測算的滴速也會相應(yīng)發(fā)生變化，因此，可以警示此種意外的發(fā)生。
如附圖7和8中所示，本電路中均為現(xiàn)有的電路單元，包括五個控制執(zhí)行電路，配對D形插接接口等效電路元件，鍵盤鎖等效開關(guān)，單片機模塊，電源模塊，串行通信模塊，通用閃光模塊，，通用發(fā)聲模塊，通用無線遙控發(fā)射模塊，顯示模塊。
控制執(zhí)行電路701為一般通用小功率執(zhí)行部件，根據(jù)IC3(74LS245)B1引腳輸出的高低電平信號，控制微型電控三通閥104的開啟與關(guān)閉，控制執(zhí)行電路702，根據(jù)IC3(74LS245)B0引腳輸出的高低電平信號，負責向各光電檢測對管108、110、114、109、106中的發(fā)光二極管提供電壓與電流。配對D形插接接口等效電路元件703是與設(shè)在液體定量控制裝置203上的D形插接接口等效電路元件301相互配對插接的。鍵盤鎖等效開關(guān)704是圖2中鍵盤鎖204的等效電子元件表示，當鍵盤鎖等效開關(guān)704關(guān)閉時，與其相連的單片機IC4(AT89S8252)的P16腳得到低電平信號，軟件程序通過判定，允許鍵盤模塊705輸入數(shù)據(jù)，反之，則不允許鍵盤輸入，避免因鍵盤被意外觸碰而更改數(shù)據(jù)。圖7中，根據(jù)此裝置功能的安全性要求，單片機模塊706除單片機系統(tǒng)必備的基本功能外，所選芯片或模塊應(yīng)具有看門狗電路，掉電不易失性存儲器，因此，可以采用多種功能相近的兼容單片機芯片構(gòu)成，如51系列的AT89S8252等，或采用基本型單片機芯片，外加看門狗電路和掉電不易失性存儲器構(gòu)成。圖7中，設(shè)置有通用無線遙控發(fā)射模塊714，當IC3(74LS245)B2引腳信號有效時，啟動該模塊工作，通知與其地址編碼相同的接收裝置工作，完成無線報警功能，方便陪護人員使用。圖7中，還設(shè)有串口通訊模塊708。當采用本定量控制與流量警示裝置，與其他設(shè)備構(gòu)成定量檢測控制安全警示系統(tǒng)時，其相應(yīng)警示信息，可通過有線串行通訊的傳輸方式，將本定量控制與流量警示裝置的信息完全的、實時的傳遞給異地的監(jiān)控儀器。若對控制及警示電路進行改進，增加無線通訊功能，或直接連接專用無線通訊裝置，就可以構(gòu)成由護士站監(jiān)控主機、護士移動分機、陪護分機共同構(gòu)成的更加完善的三位一體監(jiān)控系統(tǒng)。圖7中，根據(jù)此裝置功能的安全性及便攜性要求，電源模塊707應(yīng)允許使用常用電池或充電電池，具備低電壓報警信號，輸出給單片機模塊706進行緊急處理，以及可以提供足夠的電能給整個控制及警示電路使用，避免因電力不足造成意外?？刂齐娐?01、控制電路702、控制電路709|、控制電路711、控制電路713，均為通用的控制執(zhí)行電路，起到功率放大的作用，以驅(qū)動不同的負載，具體原理可參考圖8所示。圖8中，負載根據(jù)所需的功率大小，連接在A、或B處，控制信號由VT3的基極輸入，經(jīng)過一級或兩級放大，使VT2、VT1依次導(dǎo)通，向A與V-或B與V-之間提供足夠的電流，驅(qū)動負載。實際在應(yīng)用中，對于小電流的情況，一般可以根據(jù)需要，舍棄VT1級，具體電子元件參數(shù)，根據(jù)實際情況調(diào)整即可。也可直接采用市場上商品化的控制執(zhí)行電路模塊。
其他電路圖中所涉及的模塊及配套的發(fā)聲、發(fā)光器件均為現(xiàn)有技術(shù)成熟的商品化通用模塊，在此不再敘述。
本實用新型的工作原理如下輸液開始前，U形連通腔111內(nèi)已注入“特定高度”的深色溶液，開啟定量控制與流量警示裝置203的電源開關(guān)206，待系統(tǒng)自檢完成后，按液晶顯示屏208提示，將醫(yī)囑的“輸液總體積”，“點滴速度”及需設(shè)定的“報警藥液體積”，通過本裝置的鍵盤205輸入控制與警示電路的單片機模塊706。
點滴輸液開始之前，將原輸液裝置的進氣管201通過兩通帶濾聯(lián)接器與本定量控制與流量警示裝置的負壓管101密封聯(lián)接。
輸液開始進行點滴時，按程序指示，按動相應(yīng)按鍵，啟動控制電路。定量控制與流量警示裝置203即開始計時、計數(shù)。此后，操作者可以隨時根據(jù)實際情況，修正已經(jīng)輸入的各項參數(shù)“輸液總體積”，“滴速”，“報警藥液體積”。
輸液點滴進行時，控制電路的單片機模塊706，即開始檢測各項輸入信號。由于輸液瓶內(nèi)液體的減少，使進氣管201產(chǎn)生負壓，通過負壓管101，將輸液瓶內(nèi)，藥液減少的體積變化，直接傳遞到U形連通腔111內(nèi)，轉(zhuǎn)換為U形有色液柱的“高度變化”。當有色液柱的“高度變化”，達到與輸液瓶內(nèi)，相當于藥液減少至“單位體積”的有色液柱特定液面時，控制電路的單片機模塊706，通過檢測所有光電檢測元件得到的信號，即可進行邏輯判定，開啟微型電控三通閥104，使U形連通腔111右側(cè)連通大氣，U形有色液柱迅速回落至平衡高度，微型電控三通閥104關(guān)閉，并通過控制警示電路的液晶顯示屏，直觀顯示剩余藥液量，以及對應(yīng)的剩余輸液時間。繼續(xù)進行輸液點滴時，定量控制與流量警示裝置重復(fù)循環(huán)上述運作。當單片機所計算得到的剩余藥液體積達到設(shè)定的“報警藥液體積”時，本定量控制與流量警示裝置的發(fā)聲模塊712、發(fā)光警示模塊710即發(fā)出聲、光等警示，同時無線遙控發(fā)射模塊714發(fā)射信號，通知其對應(yīng)的接收裝置發(fā)出警示信號，提示醫(yī)護人員或陪護人員，結(jié)束輸液點滴。在一定延時之后，若尚未有人來關(guān)閉本定量控制與流量警示裝置，本定量控制與流量警示裝置除繼續(xù)報警外，還可以啟動微型電控三通閥104，關(guān)閉負壓管101的氣體通路，以停止輸液。
權(quán)利要求1.一種控制與檢測藥液流量的警示裝置，它包括液體定量控制裝置(203)和一個包含有單片機的液體流量控制與警示的控制電路；其特征在于所述的定量控制裝置(203)包括一個內(nèi)部注入有色溶液的U形連通器(111)以及和一個氣液緩沖容器(112)；在所述的U形連通器和一個氣液緩沖容器之間設(shè)有一個三通溢出管(116)，在所述的U形連通器(111)上設(shè)有多對光電檢測對管(106、108、109、110、114)，在所述的三通溢出管(116)的溢出端口處與一個微型電控三通閥(104)的公共端口連接，在所述的微型電控三通閥(104)的常開端口處連接一個負壓管(101)，在所述的微型電控三通閥(104)的常閉端口處連接一個進氣管(103)。
2.如權(quán)利要求1中所述的控制與檢測藥液流量的警示裝置，其特征在于在U形連通器(111)與三通溢出管(116)的連接處設(shè)有一個手控閥(107)。
3.如權(quán)利要求1中所述的控制與檢測藥液流量的警示裝置，其特征在于在所述的定量控制裝置(203)還設(shè)有一個D形插接接口(113)。
4.如權(quán)利要求1所述的控制與檢測藥液流量的警示裝置，其特征在于所述的負壓管(101)上設(shè)有一個二通帶濾聯(lián)接器(118)。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4中所述的控制與檢測藥液流量的警示裝，其特征在于在所述的氣液緩沖容器(112)中設(shè)有一個緩沖腔通氣口(115)，且由封閉帽(117)封閉。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4中所述的控制與檢測藥液流量的警示裝置，其特征在于在所述的U形連通器(111)、進氣管(105)和微型電控三通閥(104)的進氣管(103)的管口均配有過濾帽(102)。
7.如權(quán)利要求1中所述的控制與檢測藥液流量的警示裝置，其特征在于在所述的液體流量的控制與警示的控制電路中還包括連接在單片機上的有線通訊接口(708)和無線遙控發(fā)射模塊(714)。
8.如權(quán)利要求1中所述的控制與檢測藥液流量的警示裝置，其特征在于在所述的液體定量控制裝置(203)的外表面設(shè)有指令輸入鍵盤(205)、警示燈(207)、液面觀察窗(202)和顯示屏(208)。
專利摘要一種控制與檢測藥液流量的警示裝置，它屬于一種輔助醫(yī)療器械，它包括液體定量控制裝置，和一個包含有單片機的，用于液體流量控制與警示的控制電路，其特征在于所述的定量控制裝置包括一個內(nèi)部注入有色溶液的U形連通器和一個氣液緩沖容器；在上述兩者之間設(shè)有一個三通溢出管；在所述的U形連通器上設(shè)有多對光電檢測對管，在三通溢出管的溢出端口處設(shè)有一個微型電控三通閥，并在所述的微型電控三通閥的常開端口處，連接一個負壓管。本實用新型通過建立多個光電檢測點，在裝置中采用有色溶液，提高了光電檢測系統(tǒng)測量的靈敏度和準確性，保證了輸液速度的控制和檢測預(yù)警安全有效，克服了現(xiàn)有的同類裝置，測量和控制的不確定性和不穩(wěn)定性。
文檔編號A61M5/14GK2688298SQ20042004541
公開日2005年3月30日 申請日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者彭家型, 黃峰彪 申請人:彭家型, 黃峰彪