新型可控制输液吊瓶研究.docxVIP

?

?

新型可控制输液吊瓶研究

?

?

高鑫诚王巍冯晓晨陈德宇杜仲章周倍涵

摘要：针对目前医院医护人力资源严重不足和现存吊瓶需要人工监控容易导致公共资源浪费的问题，基于可移动式活塞瓶底及大气压原理设计了一种新型可控制输液吊瓶。该装置由吊瓶本体、吊瓶液面测定系统和报警系统三大部分组成。吊瓶本体由瓶身和可移动的活塞底组成;液面测定系统是由滑轮组和液面高度计组成;报警系统由带有蜂鸣器的电路组成。此吊瓶可在就医高峰期有效地解放医护劳动力，提高医院基础输液工作的效率，具有成本低廉、实用性强、工厂加工难度小等优点。

关键词：新型可控制輸液吊瓶;液面高度计;滑轮组;报警系统

：R197.39

：A?：1674-9944（2020）14-0226-04

1?引言

输液是一种常用的治疗方法，但由于过程时间较长，反复查看则占用了医护人员较长的时间[1]，且药液滴速会随液面降低而减慢，如果不能及时换瓶，药效也会因此而降低。

进入21世纪后，我国的医疗水平实现了跨越式的发展，但是医疗资源尤其是医护资源仍然宝贵。相关调查表明，我国医护比例严重失调[2]。北京大学护理学院院长尚少梅认为，我国现行的护理人员配置仍是根据1978年原卫生部有关规定确定的，要求医护比例1∶1，普通病房床护比为1∶0.4。30多年前的标准已明显不适应医院的发展变化和患者的需求。根据世卫组织统计，全球人均拥有护士数量最多的是挪威，每千人拥有护士数量达17.27人，欧盟制定的基本标准为8人以上，而美国和日本分别为9.8人和11.49人。相比之下，我国每千人口护士数仅为2.36人。世界上大多数国家的护士占总人口的比重约为5‰，而我国只有1‰左右。以此推算，我国目前尚缺数百万名护士，护理人力资源配置严重不足。另一方面，由于医护人员不足，很多病患需要家属代理陪护，但是很多病患为孤寡老人，可能甚至没有家属，这进一步加重了医护人员的负担。

由此看来，目前普遍使用的医用吊瓶，存在需人工监控与人工换瓶两大主要问题，极大地降低了医护人员的工作效率。针对这两大问题，国内外提出了多种改进方案，沈阳航空航天大学陆鑫宇[3]等设计出一种医用新式输液加压器方案，解决了药液滴速降低的问题;西安铁路职业技术学院的崔少晨[4]利用重力传感器构建了基于PLC的输液监控系统，可根据吊瓶质量变化计算剩余液体量，并及时通过声光报警提醒医护人员，避免了医护人员反复查看。这些方案对吊瓶使用的便利性与医护人员的工作效率有所改善，但这些改进方案只解决了传统吊瓶现存的两大主要问题之一。

本项目是一种基于信号控制和远程传输的智能吊瓶，将两种传统吊瓶的改进方案集约化，并加以简化，不仅实现了吊瓶的“智能化”，减轻了医护人员的工作量，而且降低了吊瓶制作的成本，为其真正投入市场使用，造福于医护工作提供了条件。该新型可控制输液吊瓶可实现报警提示与控制滴液量的功能，不仅可以解放患者自身的注意力，还可在就医高峰期有效地解放医护劳动力，提高医院基础输液工作的效率，使宝贵的医护资源真正致用于痛点。基于滑轮组传动技术，电信号液面高度测定以及信号传输等技术，可传统吊瓶设计成一款能够在输液瓶中液面达到一定高度时自动停止输液的智能吊瓶，它可以在不需要人工控制的情况下，实现医院吊瓶能够根据不同病人的要求设置吊瓶的液面停止高度，可以实现对吊瓶液面的准确跟踪，到达指定液面后停止，从而解放医护人员双手，提高工作效率，具有反应迅速，定位准确，成本低、实用性强的特点。

2?吊瓶的原理

2.1?吊瓶本体结构设计

吊瓶将采用医用无规共聚聚丙烯制作瓶身和瓶底活塞，瓶底活塞依靠极低凸缘进行密封，瓶底中心设有卡扣，可以与滑轮进行连接。瓶底活塞有一定的下凹，下凹角度与瓶身收口处一致，以此来实现更加精确的高度测量;瓶底有一定重量，用以平衡瓶底与瓶身的摩擦。瓶身最高处有一圈内沿挡板，防止瓶底在运输中移位，内沿挡板在使用前必须取下并且取下后无法重新装回去，以防吊瓶被多次使用。输液管将取消大气压平衡装置，并截短进入输液瓶的长度，该长度将等于瓶口到瓶体的长度，以防止瓶底因接触到输液管而停止下降。由于输液管取消了大气平衡装置，随瓶内液面的下降，瓶内气压降低，大气压将活塞瓶底向下压从而实现瓶底与液面同时下降。瓶底下降的同时通过滑轮组带动电极滑块向上移动，达到不同高度时接通阻值不同的电路，利用电信号将高度信息传递给处理模块，由处理模块控制报警装置和停止输液装置并将信息传递到护士站。由于密封的需求，活塞瓶底和瓶身之间有较大的摩擦阻力，这个摩擦阻力将有瓶底的自重平衡并提供一定向下的压力。输液停止装置将由电磁系统带动夹头，可靠性高。

2.2?吊瓶液面测定系统

当吊瓶内液面下降时，大气压压迫可活动的活塞式瓶底一同下降，带动滑轮组传动至右方导轨上整合的电信号液面高度计，产生电信号，由信号处理