基于单片机的液体点滴红外测速.doc

基于单片机的液体点滴红外测速 第一章 绪论 本论文研究的背景 静脉输液是临床医学中的一个重要的治疗手段和医学监护的一项重要内容，在各个医院的医疗工作中被广泛应用,据统计住院输液率为70% ~ 80%。它不仅是一种重要的给药途径,而且还是给患者补充体液、营养的重要方法。在输液过程中, 输液速度是一个很重要的参数, 一般要根据患者年龄、病情和药物种类等因素来分别确定。同时，在静脉输液过程中，必须有人陪护，以防鼓包等事故发生，尤其对术后几乎需要24小时不间断输液的患者的监护，更是让护理者身心憔悴。当护理者发生困倦时，极易发生事故。通过调查得知,目前几乎所有医院因种种原因仍没有采用输液监控系统,而是采用传统的输液方法, 即将液体容器挂在一定高度，利用液体静压原理与大气压的作用使液体下滴，将大量灭菌药液直接滴入静脉内，从而达到治疗目的。用软管夹对软管夹紧和放松控制滴速，医护人员按药剂特性对滴速进行控制。由于这种滴速控制是通过肉眼观察进行估计的，需要根据经验来调节, 使得点滴流速不够准确，影响了治疗效果，以至危害病人健康。当液体输完时，如床旁无陪护或医护人员未及时换药或拔针头，将会出现回血等情况。为此患者家属需要陪同病人并且不断地观察输液情况，这样容易导致交叉感染，患者也得不到良好的休息，影响治疗质量和患者康复。同时，护士也需要不停地巡视病房，增加工作负荷，有时还会产生医疗纠纷。基于以上情况，针对上述现象，我们需要一种能够动态显示滴速、精确控制点滴滴速，并且能在液体走空前发出声像警报的低价、实用、智能的输液控制报警系统，对治疗过程采用自动化监控和管理是发展的必然趋势。 国内外研究现状及发展趋势陷 国外对智能型输液装置的研究较早，如日本、美国和德国等国家上世纪八十年代末就进行了智能型输液装置的研制。早在几年前，发达国家许多住院床位就已经配备了输液泵。输液泵是一种多功能输液控制器，能够较为精确地控制输液速度，并实现输液阻塞、气泡混入和输液完成报警。我国只是在一些大医院才有部分配备，且大多是国外产品，类型多样，性能较好，如日本 JMS 株式会社的OT -601型输液泵（控制精度为10%）和 SP - 500型注射泵，美国、德国、以色列等国家也有性能较好的产品。但是价格普遍比较昂贵，在两万元人民币左右，使大部分三级甲等以下医院望尘莫及。国内对输液装置的研制起步较晚，大都在九十年代中期开始研究，市场上也有一些国产输液装置，如北京 科力丰高科技发展有限责任公司的ZNB系列产品。不过总体来说其功能也只是侧重于精确输液控制，种类较少，性能也需改进，加上不菲的价格，所以也只能是和进口输液泵争一点市场份额，未能在各级医院大面积的推广普及。由于规范操作下，输液阻塞、气泡混入是可以避免的，因此输液速度的控制和输液完成报警成为了人们更为关心的问题。而且输液完成报警器的研制也成为近年来的一个热门课题，根据前年对国家知识产权局专利信息的查询，已有67种输液完成报警器专利技术，但由于各专利技术或多或少都存在着这样或那样的缺陷。诸如安全性、可靠性、成 本及可操作性等问题，致使真正转化为产品的专利并不多。作为一种医疗器械，安全性、可靠性是基础，作为一种只有普及到 每一位输液病人才有实际意义的产品，使用方便和足够低的价格又是一种基本要求，所以，这种产品即便安全性、可靠性得到了充分保证，但如果没有简便的操作和足够低的价格作支撑，想要顺利推广也是不可能的。 我国是世界上拥有医院最多的国家，具有庞大的消费群体。近几年来，由于政府的支持，医疗器械发展迅速。医疗器械是壁垒较高的行业，并且属于国家重点鼓励发展的行业。按照原国家经贸委指定的《医疗器械行业“十五”发 展规划》 ，到2010年我国医疗器械总产值将达到1000亿元，在世界医疗器械市场上的份额将占到5%；到 2050年这一份额将达到 25%，成为世界一流的医疗器械制造强国。 目前医院普遍使用的是人工监控点滴输液装置器, 将液体容器挂在一定高 度, 利用势差将液体输入病人体内, 用软管夹对软管夹紧和放松控制滴速, 医护人员按药剂特性对滴速进行控制。如何使这种手工操作走向自动化或半自动化, 让护理人员监控病人打点滴的进程时间得到充分利用, 使能自理的病人自己能掌握点滴的速度。 本文研究的内容 红外传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它的巨大作用， 随着探测设备和其他部分的技术的提高，红外传感器能够拥有更多的性能和更好的灵敏度。所以利用红外传感器来测量水滴的速度比较好。利用反射式红外传感器很难进行对水的判断，而利用对射式红外传感器，虽然水对红外的遮挡比较弱，但相对反射来说又会强一点。经过大量的资料考证发现对射式红外传感器能比较灵敏的测出水滴。本文希望通过传感器检测出液体点滴的的信号，并通过单片机动态显示出液体的