基于AT89C51静脉输液监测系统

《信息检索与利用》课程综合大作业课题名称：基于AT89C51静脉输液监测系统姓名：王晴班级：BD电气081学号：0820601135联系方式：完成时间：2011年5月10日《信息检索与利用》课程综合大作业1基于AT89C51静脉输液监测系统摘要:静脉输液是现在医院中常用的输液方式，大部分的输液要靠医护人员手动控制滴速，输液过程中药液温度取决于所处环境温度，医护人员要不定时的巡检，以确定输液是否结束。这样使得在就医高峰期，医护人员很难应付，常常会造成无法及时停止输液，由于环境因素造成的低温输液反应，以及滴速的不准确带来的药理反应，医用输液报警器、加热器、滴速监测器在这种情况下应运而生。本产品在总结国内外研究成果的基础上，结合实际要求，实现了输液过程中药液温度、滴速，输液结束报警的自动监控。本系统可做适当改进，在医疗输血领域有广阔的应用前景。关键词:静脉输液;监测;报警；显示MonitoringsystemforveininfusionwithAT89C51Abstract：Now,theintravenousinfusionisusedcommonlyastransfusionmethodsinhospital,mostoftheinfusionspeediscontroledbyhealth-careworkers,andthetemperatureoftheinfusionliquiddependsonthetemperatureoftheenvironment.Thehealth-careworkersshouldinspectregularlytodeterminewhethertheinfusionisover.Theresultisthattheeffectoftheinfusionisnotsatisfied,thepatientssuffers,andtheresultevencausedmedicalaccidentinsomecase.Sothemedicalinfusionalarm,heater,monitorbornsinthiscontext.Basedonthesummingupandlearningfromtheresearchresultsachievedbythescholarsathomeandabroad,withtheacturalrequirementsofsubject,ainfusionmonitoringandcontrolsysytemisdesignedafterthediscussionofeveryimplementation.Thesystemisbasedonthesingle-chip,usedphotoelectricitydetectiontechnologyandmotorcontroltechnologytorealizethefunction.Abigcurrentcontrolisalsosolvedinthissubject.Inordertorealizethefuctionsofeachmodule,severalmechanicalimplementationaredesignedtoassurethesignalacquisitionofthesystem,《信息检索与利用》课程综合大作业2sothestabilityandthewholesystemperformanceareenhanced,andtheautomaticmonitoringoftemperature,speed,alarminthewholeprocessareachievedfinally.Thesystemcanbeimprovedappropriatedtobeusedinthefieldofbloodinfusionandthiswillhaveabroadapplicatinprospect.Keywords:Intravenousinfusion;controlling;Alarm;Display1课题研究的意义1.1本课题国内外科技创新发展概况和最新发展趋势目前国内大多数医院中所使用的静脉输液器，大都采用悬挂方式，即依靠重力原理进行输液，并且整个输液过程中医护人员必须不定时地进行巡视，浪费了人力资源。在医疗高峰期，还会出现输液结束，而医护人员没有及时发现未进行处理的情况，这种状况会造成不同程度的医疗事故，给病人和医院双方带来了不必要的麻烦。低温输液反应也是困扰医护人员多年的难题。天气寒冷，对于高龄特别是伴冠心病、高血压、脑更死患者、输入的较冷液体刺激血管，引起血管痉挛而出现寒颤、体温升高、血压升高者时有发生。由于液体温度低于体温，药液进入静脉后，使病人肢体极易出现冰冷、酸胀麻痛等不适的感觉，甚至发生血管痉挛、寒颤、胸闷、气促等多种症状，尤其是术后病人、婴儿、老年病人、发烧病人，低温大容量输液常造成体温下降；而低体温可导致许多并发症的发生，如凝血技能障碍，伤口愈合缓慢，住院时间延长，药物代谢速度降低等，这些给患者带来很大痛苦，严重的甚至危及生命，应引起临床重视。过去，医护人员和家属大都采取在进针部位热敷的方法补偿，使药液温度忽高忽低，对药性的稳定性和疗效有一定的负面影响，而且使用极其不方便。另外，输液速度也是输液过程中一个重要参数，输液速度应根据病情、输液总量、输液目的和药物性质等情况确定。概括起来，可分以下几类情况：第一类情况是一般速度：补充每日正常生理消耗量的输液以及为了输入某些液物(如抗菌素、激素、维生素、止血液、治疗肝脏疾病的辅助药等)时，一般每分钟5ml左右。通常所说的输液速度每分钟60～80滴，就是指这类情况。《信息检索与利用》课程综合大作业3第二类情况是快速：严重脱水病人，如心肺功能良好，一般应以每分钟10ml左右的速度进行补救，全日总输量宜在6～8小时完成，以便输液完毕后病人得以休息。血容量严重不足的休克病人，抢救开始1～2小时内的输液速度每分钟应在15ml以上。因为，倘若在2小时内输入2000ml液体，就可使一个休克病人迅速好转的话，若慢速输入，使2000ml液体在24小时内缓缓滴入，则对休克无济于事。急性肾功能衰竭进行试探性补救时，常给10%葡萄糖溶解500ml，以每分钟15～25ml速度输入。慢速：颅脑、心肺疾患者及老年人输液均宜以缓慢的速度滴入。缓慢输液的速度一般要求每分钟在2～4ml以下，有些甚至需要在1ml以下。鉴于上述三个主要原因，设计和开发一种智能医用输液报警、加热、滴速控制系统，对输液结束进行及时报警，在输液过程中保持药液温度在人体温度范围内，以及控制输液过程的滴速是切实可行的，而且这个系统的应用能有效的消除药液与体温之间过大的差异，能将药液的温度迅速增至适宜人体的温度，提高药效，有助于减轻医护人员工作，提高安全性和工作效率，以及护理水平。国内外研究状况和发展趋势,在国外，电子在医疗方面的应用起步很早，并且经过实际的临床使用、证明，得到逐步推广，形成医疗器械的智能化，美国、日本等一些发达国家走在世界的前列。较早的电子医疗器械强调高、精、尖，都是大型器械，而且投资巨大，使用的广泛性受到限制。经过十几年的发展，一些智能医疗器械逐步向小型化靠拢。其中应用于静脉输液的报警器、恒温加热装置应运而生，这不但减小了医疗事故的发生，也提高了医疗工作的效率。例如美国的V520全自动输液报警器等。我国在这方面的起步较晚，现今我们所使用的产品都是进口的，价格比较昂贵。国内所有正在研制厂家的产品也很不理想，且成本较高。如北京东方美源科技有限公司生产的输液监控仪都是单机版，价位却在几千元。桂林市汇科医疗器械有限公司的HK-A1型医用输液监控器，西安丰唐光电科技有限公司的输液报警器等均普遍存在调整时间长，精度不够，功能不够齐全，价格较高等方面的弊端。泉州市解放军第180医院利用杠杆原理设计的输液报警器，在输液的过程中随着液瓶重量的减轻，在弹簧力的作用下，磁铁逐渐向干弹簧管靠近，当减轻到一定重量时，磁铁和干簧管对齐，电路接通，蜂鸣器报警。武警天津总队医院利用液体导电性设计了输液报警器，此报警器由一个输液《信息检索与利用》课程综合大作业4针头、一个外面包有一段绝缘材料的进气针头构成，上述两个针头作为两个接点，通过两根导线与一个报警电路相连接。输液开始时，瓶内装满液体，由于液体导电性，通过两个针头，电路连通，液面逐渐下降，至进气针头针尖以下位置时，电路断开，扬声器发出报警信号。输液恒温加热器大都采用对输液管的加热方式，温度可调或可设定，使进入人体的药液温度控制在一定范围，适合人体特征及药理作用。输液滴速显示器是利用红外光电检测原理检测滴速的。检测器的工作是把非电量的液滴信号通过红外光电检测电路转化为电信号,再由单片机处理为当前滴速值并加以显示。当检测器的光电槽口卡住墨非式管后,即可将液滴间隔换算成滴速显示出来。我国有12亿多人口，每年输液组数最保守估计在6亿瓶以上，每组输液需陪护平均为1人，因陪护误工起码在1.5h以上，则每年保守估计因陪护消耗人工9亿人以上。还有因陪护误工对企业事业单位造成的间接损失。可见降低陪护强度、减少陪护人数对促进经济发展有着积极意义。不仅如此，我国人口正在老龄化，一对夫妇一个孩，不久将来就会出现一对夫妇赡养四位老人和抚育一个孩子的局面，家庭护理工作将面临更严峻的形势。同时对加快经济发展也是一个负担。无论是目前的现状，还是展望未来，研制这样一套数据传输可靠性高，成本低的静脉输液监测系统，实现输液护理工作的自动化、智能化。对提高医院的医疗效率和质量；降低护理强度；减少护理人数；防止传染病交叉感染、减少杜绝医疗事故的发生，促进国家经济建设提高社会效益1.2本课题研究的目的、意义静脉输液是医疗护理专业的一项常用给药治疗技术。根据患者病情的不同,使用的药物及所需要的滴注速度也不同。为改变输液时仅凭护理人员不断地查看滴速是否异常、输液是否完毕然后手动调节的原始方法,已经研制出各种型号的输液泵,但目前在医院中使用的静脉输液泵价格均较昂贵,一般在1至2万元之间,所以在医院中大多只用于危重病人的监护输液,而普通病人的静脉输液多数仍采用手动方式、人工看护。为了改变这种状况,使普通病人的静脉输液也能自动得到监视和报警,减轻医护人员的负担,保证输液的精确性、安全性,并且便于集中管理,我们研制了这种低价格的静脉输液监测系统。无论是目前的现状，还是展《信息检索与利用》课程综合大作业5望未来，研制这样一套数据传输可靠性高，成本低的静脉输液监测系统，实现输液护理工作的自动化、智能化。对提高医院的医疗效率和质量；降低护理强度；减少护理人数；防止传染病交叉感染、减少杜绝医疗事故的发生，促进国家经济建设提高社会效益都有着积极的。参考文献［1］祝燎.何峰山.单片机AT89C51的设计与开发［J］.河西学院学报，2010.26（5）:55-60.［2］张永.输液监测与控制系统设计［A］.大连交通大学出版社，2008.245-258.［3］宋维君.陈松.杨波.低压电力载波静脉输液监测系统的研究与设计［J］.辽东学院学报，2008.15（2）:96-99.［4］张永东.输液速度自动测控系统的设计与实现[J].自动化与仪器仪,2005(3):20-22.2课题研究内容2.1具体研究开发内容和要重点解决的关键技术问题静脉输液监测仪,直接用于每个病人的静脉输液监测报警,管夹用于检测液滴信号。报警器,可接受10台静脉输液监测仪的报警信息,任1台仪器发出报警,报警器就发出声光报警,其相应编号的灯会发亮。一般报警器是置于护士值班室,监测仪置于病房,之间用信号线连接。其主要内容如下：人工设定滴速、输液总量、预警时间等参数;实时显示输液滴速;实时查看设定滴速、设定总量和当前滴速、已输液量、标准滴数;输液异常报警、输液将完预警;测试端报警可取消(报警端报警不能人为取消);输液过程中可以重新设定滴速、输液总量、预警量;可以设定标准滴数。静脉输液监测系统一方面在病房要采集病人点滴瓶的