张 燕，王佳瑶，许清清

(上海健康医学院，上海 201318)

静脉输液广泛用于临床治疗，但输液架存在一些问题，包括高度调节不便、不准确、收藏空间占地面积大、无加温和警报功能、移动不便、输液袋悬挂困难等，急需一种功能更加完善的多功能输液架，满足临床需求。基于此，设计了集移动方便、自动调整、自动报警、药液加热等功能于一体的多功能输液架[1-2]。

1 多功能输液架设计方案

1.1 设计需求

多功能输液架需要满足以下几个设计需求：要配备红外装置，探测病人高度变化，满足自动调整输液架高度的需求；要实现对液体的加温功能，可根据药物性质调整温度，避免低温液体进入人体；不用时可以折叠收起，节省空间，同时要在不扩大体积的基础上，在底座的三角支架内部装上万向轮，使用时推出，不用时固定，方便移动；要在输液架挂钩上设置压力感应器，在达到设定值时自动发出警报，提醒患者呼叫护士换输液袋，通过监测压力变化对输液中途出现的意外情况进行报警。

1.2 模块设计

采取模块化设计思路，根据多功能输液架的设计需求，将输液架整体分为以下几个模块：

结构模块设计。多功能输液架主体结构依据人工工程学相关理论，按照自动伸缩伞原理，由底部三脚架、主干、挂钩组成。其中，三脚架每个支架长度为20 cm，每两个支架间距为120°，离地面高为10 cm，不使用时或插入床边时，可嵌入底部主干中，解决收藏空间占地面积大的问题。每一支架底部装有万向轮，解决行动不便问题，万向轮也可收缩进支架内，减小空间。主干采用不锈钢管制成，长150 cm，分为三节可伸缩式。顶部挂钩为15 cm，水平安装，可向多个方向弹出，方便输液袋的悬挂。该支架配备可重复使用的弹性膜，可实现柔性冲头的功能。

功能模块设计。在原始功能基础上，多功能输液架添加了加温功能、自调节功能和预警功能。其中，主干附有凹糟，内部填充自供电柔性材料，可实现加温功能，方便为寒冷季节和地区的患者及时将药液加温到合适的温度，缓解因温度不适带来的静脉输液不良反应。主干顶部配备红外装置，能够实时探测病人高度变化，通过滑动主干顶部实现输液架高度的自动调整。输液架挂钩上设置压力感应器，在达到设定值时自动发出警报。

控制模块设计。基于成本控制和多功能输液架的体积限制，采取了单片机系统来实现加温、红外装置和压力感应器的控制。选择的单片机型号为STM32F103，系统包括微加热板、红外感应装置、压力感应器、必要的驱动和信号调节电路，以便在5 V电源电压下实现35℃～42℃的加温温度。红外装置和压力感应器的控制由两部分组成，即在 Arduino IDE 中开发，在 Visual Studio 中创建。集成计算机软件可帮助防范与输液编程相关的错误，警告用户可能出现药物或液体输送过量或不足的情况。对于特定的液体、临床应用(如硬膜外给药)和位置(如新生儿 ICU、外科病房)等设施，可配置预设限制检查程序化剂量。

2 多功能输液架的临床应用

将设计的多功能输液架投放于医院输液室中进行临床应用研究。采取从 0(完全不满意)到 10(完全满意)的数字评分量表，并发放自制的《多功能输液架临床应用满意度调查表》进行调查，针对在所有医疗保健环境中使用多功能输液架的临床医生，尤其是护士、医生、药剂师和麻醉提供者，包括临床领导、生物医学工程师及患者。

使用有序逻辑回归模型来研究多功能输液架的临床应用结果，应用二元逻辑回归分析来检查人口统计学与调查结果一致性的关联，所有逻辑回归的结果均以优势比 (OR) 和 95% 置信区间 (CI) 的形式报告。通过多元线性回归(普通最小二乘法)进行分析，使用针对异方差性调整的稳健标准误差，所有统计分析均使用 Stata 14 (StataCorp LP, College Station, TX) 进行[3]。对数据进行收集分析，结果显示患者对于传统输液架的满意度为32%，对于多功能输液架的满意度为38%；医疗工作者对于传统输液架的满意度为24%，医疗工作者对于多功能输液架的满意度为76%。说明多功能输液架在临床应用中令医疗工作者和患者对静脉输液的满意度有了极大地提升，使其得到了良好的体验感受，值得在临床中应用和推广。

3 多功能输液架的设计意义

对医疗器械市场的有效补充。在静脉输液中，精确和规律的液体输送对于避免血液动力学紊乱至关重要。在新型医疗器械产品中，对于输液架的研究十分稀少，缺乏全面的评估，急需生产一种能够满足医疗工作需求的输液架。输液架一般有两种形式，一种是传统的不锈钢或铁制输液架，其底盘上有“Y”形的架子，方便举高液体，是最为常见的输液架。但这种输液架功能单一，只有举高液体的作用，且底盘十分沉重，移动不便。另一种输液架是固定于天花板或墙壁上，方便其移动，具有呼叫功能，但是这种输液架对于空间的使用环境要求较高。多功能输液架是对医疗器械市场的有效补充。

提高患者对医疗工作的满意度。随着静脉输液治疗人数的上升，可人们对静脉输液的满意度却呈下降趋势。输液架移动不便，在一些寒冷季节和地区需要对液体进行加温，传统的输液架需要额外配备输液加温器，造成了医院财政的额外支出。传统输液架没有自动警示功能，工作繁忙时易造成患者回血。占用了大量空间[3]。多功能输液架可有效解决相关问题，提升对静脉输液的满意度。

4 结语

输液架是医疗工作中的普遍设备之一，是除输液器外确保药液、营养、血液和血液制品能够输送进患者身体的重要设备。针对传统输液架存在的问题设计了一种多功能输液架，对传统输液架进行了优化升级，以满足医务工作的需求。研究结果表明，设计的多功能输液架能够很好地完成既定目标，提升了医疗工作对静脉输液的满意度，值得在临床中应用和推广。