1.1点滴智能监控的意义
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%A 医院中，滴管是用的医疗用品，不论是生理盐水或是营养液、药剂都需依赖滴管注入体内。
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%A 输液是临床中一种非常普遍的治疗手段，然而由于输液故障或以之相关的原因造成的事故也屡见报道。事故的原因无非就是护士未能及时对输液过程中如针口脱落、输液导管脱落、输液完成等突发事件进行处理，使药液回流。为了减少事故的发生率，需要护士实时监测病人的输液情况，保证输液得以正常的进行。这种情况下，护士的巡回工作量很大，但也很难兼顾到每一个人，尤其是一些老人和小孩及已经入睡的病人，这种情况在一些大医院大诊所里特别突出。于是急需研制一种能将输液过程中发生的各种意外实时告知护士的智能型输液监测系统来解决这些问题。
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%A 本次设计分为信号的获取，计算机与单片机的双工通信两大块，内容包括信号的获取、处理，计算机控制单片机，单片机向计算机反馈信息，涉及到光电检测、信号处理、单片机控制、计算机通信等技术，要求有较好的电子技术、传感器技术、单片机、计算机编程知识。
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%A 本系统采用“单片机从站 单片机主站 PC机” 方案实现了输液自动报警功能和上下位机的通信。它在临床上具有很大的应用价值。自动报警功能主要是在以下情况下报警：（1）由于发生意外使输液停止或者输液过慢；（2）输液即将结束。另外采用了遥控技术，让病人使用一遥控器，随时可以发出信号，把需求传给在值班室的护士。这样，通过值班室的计算机就可以监视整个病房各个输液病床的输液过程。计算机――单片机通信功能包括：（1）正常的输液过程能实时地反映在计算机里；（2）计算机能离散地控制直流电动机的转速，从而达到控制输液器的
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%A 本系统的研制成功将大大降低了医务人员的工作量，减轻了病人的负担。促进医院信息化、网络化、自动化、智能化的发展，方便了医院的日常管理工作。
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%A 1.2目前输液技术简介
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%A 输液治疗是医学上治疗疾病的主要方法之一。据估计，在美国大约有40%的患者需要接受药液治疗。由于医疗条件的改善，在我国该比例也逐年增加，对于治疗外伤、器官移植、烧伤、大量失血需要及时地补充足够的血液。另外，在临床中，从一些难以治愈的感冒、一般的肠胃炎到大手术的实施，都需要进行药液输入。众所周知，血压阻止着药液流向人体，因此需要外界的压力来克服血压的阻力才能完成输液。目前常用的输液设备有以下几种：普通输液器、输液泵、加压输血输液装置和便携移动式输血输液装置等。
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%A 1.2.1普通输液器
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%A 普通输液器结构简单\价格便宜,在临床上得到广泛应用。它主要由连通输液管、进气管至输液瓶的穿刺针及输液管上配置的莫非氏管、轮夹、针头组成，是依靠液位差所引提供压力向受体输入液体，即需要悬吊液瓶与受体体位形成液位差来进行输液，该高度差常常在50cm以上，输液速度通过手动操作轮夹来进行输液，由目测莫非氏管每分钟滴数估算输注速度，属于被动粗糙调速，输注速度靠人工调节，存在固有的不准确性，对于某些对输注速度要求很高的药液或者在整个输液过程中输液速度需要渐进变化的药液来说，采用这种输液器显然无法实现。
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%A 1.2.2输液泵
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%A 为了实现精确液体输注目的,临床上引入了输液泵。输液泵多种多样，从简单机械式到复杂计算机控制式，常见的有：蠕动泵、容积泵，脉冲泵及注射泵等。目前应用教多的是蠕动泵。蠕动泵是靠内部电机带动滚柱顺序挤压输液管，使管内液体产生线形蠕动，一般采用微处理器控制，可预先设定输液速度或按某种输注速度曲线实现智能化液体输注，液体输注速度调节范围大，可应用与低速及精确输液场合，也能用与急救病人时快速输液。蠕动泵往往具有几种报警提示，如：空气检测警报、栓塞警报、药液非空警报等，提高了液体输注的可靠性。
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%A 1.2.3加压输血输液装置
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%A 为了满足临床输血输液的需要，有三种简易的加压方式在快速输血装置中得到应用。
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%A （1）气囊加压器
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%A 手动气囊加压器，通过伸向瓶底的长针头，使外界空气注入输液瓶或输液袋，依靠瓶内气压压注药液进入人体。其优点是装置简单，可实现快速输注。但为了保证输注速度，需要在整个过程中，不断手动加压，由于难于控制加压压力，也就难于稳定输注速度。
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%A （2）注射加压器
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%A 在莫非氏管与针头之间连接的输液管上接一个三通。通过三通开关来开启和关闭输液管，这样可以使液体首先进入注射器内，然后再用注射器通过三通推注人体的血管内。
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%A 这种装置虽然简单，但需不断地推注，使用不便。另外，反复推拉注射栓以及不断启闭三通开关，容易造成污染，特别是在注射器或三通开合不严，易导致液体外泄，甚至导致气体注入血管内形成气栓的严重后果。
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%A （3）气体压缩装置
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%A 将软包装药液袋置于一密闭容器内，利用气体压缩装置将压缩气体充入容器，通过气体压力进行加压输液。
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%A 该装置具有无菌、简便，不受患者位置的限制，但加压不方便，输液速度不易控制且笨重，不适与携带。
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%A 1.3 目前点滴智能监控装置简介
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%A 几年前，深圳曾有一种人工处理的输液报警器。这种报警器是当需要报警时由病人按下床头的报警按钮，报警信号传输到护士值班室，报警的床号在显示在值班室的一个显示牌上。昆明理工大学莲华校区校医院用的就是这种报警器。这种报警器智能性比较差，仅仅在显示部分作一小部分处理，技术含量和实用价值都较低。
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%A 近几年来，智能化的输液报警器越来越多。它们都是在从机和主机加入单片机实现其智能化的。这种报警系统主要应用单片机来处理电机控制转速和报警两大块。硬件分为信号获取、控制信号输入、结果输出几部分，有些还有单独的信号处理电路，显示与键盘都直接由单片机直接控制，没有实现单片机与PC机的连接通信，所以电路比较复杂，资源浪费，稳定性不好。
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%A 目前常见的智能监控装置有静脉点滴测速器和浮垫自动关闭式点滴输液器。
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%A 静脉点滴测速器，就是根据临床需要而设计的测速器，它能贴近滴管直接测报滴速，也能不靠近滴管间接测报滴速，还可以根据临床需要先设置滴速，再由机内发出相同频率的声音信号来指示调速。为了能帮助护理人员多做些上作，还特地设计了能重叠定时声音提示功能，可提示护理人员做多项定时治疗。如果语音报告和声音提示影响病人休息，操作人员可使用耳机和用振动方式提示时间已到，用显示器来区分不同的治疗项目。测速器小巧玲珑，护理人员能随身携带，使用时取出，测后即可收回，非常方便。该技术已取得国家专利。测速器用于临床后，能使静脉点滴输液的测速方法史科学、更快捷、更准确。能在一定程度上减轻护理人员的工作强度，提高工作效率。在抢救危重病人时用药更安全、更有效，能争取更多的宝贵时间，提高抢救成功率。测速器是护理人员的得力助手，实用性很强，有广阔的推广应用前景。特别是近年来随着人们生活水平、健康意识和法律保护意识的不断提高，对医疗服务质量的要求越来越高，医疗纠纷不断出现。静脉点滴输液测速器的推广应用，能使更多的输液者的输液得到检测和调速，能使输液点滴在最佳滴速下用药，提高用药安全性，减少不良反应的发生，提高医疗护理质量。我们相信在不久的将来，静脉点滴输液测速器在促进医学科学发展的道路上，在人类用药物武器与疾病作斗争中会发挥更大的作用。因该技术领域目前尚属空白，又是临床急需设备，所以市场前景较大，投放市场后会取得很好的社会效益和丰厚的经济效益。
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%A 此外，还有浮垫自动关闭式点滴输液器。该产品用新型属于一种浮垫自动关闭式点滴输液器，其主要特点 是在滴管上端的蓄液室内下方设置一固定座体，座体上贯穿一通孔，而在座体上方置有一活动的硅橡胶浮垫，浮垫可由注射 液提供的浮力浮动于座体上方，使座体的通孔开放，便于注射液自然流入病人静脉中，当点滴完毕时，浮垫即随注射液下降，并受其吸力自动封闭座体的通孔，使滴管内仍留有注射液， 避免血液逆流至滴管，以便于更换点滴瓶，继续进行注射。
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%A 与上述几种输液报警器不同的是，本系统充分考虑了系统功能的完善、成本的降低、设计的简洁性以及系统的可靠性，以最低的成本、较高的可靠性基本完成了监控系统的设计，具备较高的自动化、自动化水平，具有一定的临床实用价值。
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%A 从去年昆明国贸中心举行的一次医疗展上了解到，目前市场上此类产品的价格都偏高，如温州市万福数控电器厂的产品有：
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%A 微电脑全自动静脉输液调控器WDCE―509型 2980元/台
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%A 微电脑全自动静脉输液调控器WDCE―A型 1890元/台
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%A 微电脑全自动静脉输液调控器 联网型 2880元/台
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%A 静脉输液整体监护系统  35000元/套
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%A 由上可以看出，其价格从一千八百元至三万五千元不等，而医院所收的床位器械费有限，比如我校校医院是十元，所以，价格，成为妨碍这些已有器械的推广的障碍。同时，已有的输液报警装置功能繁多，使用程序也繁多，不利于推广。
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%A 本次设计主要是针对以上问题，充分考虑到系统功能和成本，
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%A 1.4本次设计的主要目的和内容
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%A 本次设计主要分为硬件电路的连接以及软件部分的设计。硬件电路的连接包括：（1）传感电路的连接；（2）计算机与单片机通信电路的连接。软件设计包括：（1）下位机的软件设计；（2）上位机串口通信的软件设计。
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%A 本设计的硬件设计部分在Protel 99上实现，下位机的软件设计部分在Keil下模拟仿真，并用串口调试助手进行验证。上位机的软件设计在Visual C++6.0环境下实现。
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%A 整个设计所用到的仪器及开发环境有：面包板，示波器，Windows XP操作系统，Protel 99,Keil,Visual C++6.0
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