赵雪含 陈姝炜

摘要：目的为了实现静脉输液的智能化，针对现有医用输液报警器的一些缺陷，研制一种新型操作简单、灵敏准确的输液报警器。方法该报警器基于非接触式液位传感器设计了一套以单片机为核心的简易输液点滴药液余量报警装置，单片机选用STM32系列单片机，用二极管元件进行光一电信号的转换，信号经单片机处理，最终由发光二极管和蜂鸣器进行声光报警。结果该装置灵敏度较好，突破了容器壁厚的影响，可实现对高压密闭容器内的强酸、强碱及各种液体的液位进行检测。并且可以根据需要自由调节报警时输液瓶[袋）中的药液余量。结论整体装置操作简单，轻巧方便，灵敏准确，适用性强，可减轻护士工作量，保证输液的准确性，具有较高的推广应用价值。

关键词：输液报警;非接触式液位传感器;单片机

静脉输液是一种临床常用的治疗方法[1]，输液中需要患者、陪护或医务人员随时观察监视药液余量情况，且当药液输完后由护士进行人工换液，1名护士需管理多张床位，若因换液不及时则会出现空气进入血管内形成空气栓塞、凝血堵塞针头等情况，给患者造成痛苦，轻则延误治疗，重则会危及患者生命安全[2]。现有的输液报警模块大多存在以下两种问题。一方面传感器存在着不同程度的缺陷。例如重力传感器无法估计不同材质输液器的重量差别，这样的报警模块误差略大，不够灵敏;光电法和微波法在检测透明药液和非透明药液的情况下非常容易产生偏差，如果对两种药液分别进行设置又会加重整个系统的设计量从而使成本增加，而且在检测过程中可能造成药物分子发生改变，进而影响病人健康。另一方面，报警模块在输液器上的放置部位有很大的局限性，大多数一般固定在茂菲滴管上端输液管一侧。而现在半量（125ml）甘露醇的疗效已越来越得到了临床的认可[3]，用全量的甘露醇包装液，输注不同剂量的甘露醇，护士常需要标记输液刻度或抽掉多余的甘露醇，这不仅增加护士大量的工作量，同时也并不能保证输入甘露醇剂量的准确性[4]。在甘露醇在临床广泛应用的情况下，常用的输液报警模块无法满足此种输液定量报警情况。因此临床应用的报警模块在传感器和放置灵活性方面仍需改进。

为了解决上述问题，本研究基于非接觸式液位传感器设计了一套以STM32系列单片机为核心的简易输液点滴药液余量报警装置。该报警装置可自主调节药液余量进行报警，以降低医护人员的劳动强度，保证输液的精确性，提高静脉输液的安全性。

一、制作方法

如图1～3所示，本实用新型的简易输液点滴药液余量报警装置外部由一个报警器1、硅胶弹力带2和软胶感应片3组成。其中，报警器1面板上设有开关按钮4、指示灯5、指示灯6、指示灯7、指示灯8、报警器1内部控制系统包括单片机10、蜂窝报警器11和非接触式液位传感器12、指示灯5、指示灯6、指示灯7、指示灯8、指示灯5、指示灯6、指示灯7、指示灯8与控制系统的输入输出口相连。开关按钮4串联在电源9和控制系统之间。报警器1的固定装置使用硅胶弹力带，报警器1下方小部分与硅胶弹力带2相连，硅胶弹力带下方与软胶感应片3相连，硅胶弹力带的一段有许多小孔13和可调节的硬硅胶固定环14，硅胶弹力带表面有红色指示线15，红外线指示线15与非接触式液位传感器12位于同一水平。

二、使用方法

输液时将简易输液点滴药液余量报警装置紧紧缠绕在输液瓶（袋）上，将红色指示线15对准想要报警的液平面。由于硅胶弹力带2的弹性作用且附有一定黏性，保证报警装置不会脱落，且不会对塑料瓶产生太大压迫。软胶感应片3紧贴输液瓶（袋）的外壁，提高监测的灵敏度，这样能更好地监控输液高度。按下开关按钮4，电路接通，简易输液点滴药液余量报警装置开始工作。当液体下降到红色指示线巧对应的位置，软胶感应片3内端面的导线将信号传递至液位检测模块12，液位检测模块12向控制器10传递信号，控制器10的驱动蜂鸣器11报警，同时控制器10的点亮报警指示灯8，报警指示灯8亮起红色。护士发现简易输液点滴药液余量报警装置的报警信号，拔针后，按下开关按钮4，报警装置待用。若输入的液体需要完全输完后进行换液或拔针，则将报警装置缠绕在墨菲氏滴管上即可。

三、结语

所设计的简易输液点滴药液余量报警装置的设计方案是基于STM32的控制系统，其操作简单，轻巧方便，灵敏准确，适用性强，可以根据需要自由调节报警时输液瓶（袋）中的药液余量，同时灵敏度较好，突破了容器壁厚的影响，可实现对高压密闭容器内的强酸、强碱及各种液体的液位进行检测。既可以降低医护人员的劳动强度，又可以保证输液的精确性，提高静脉输液的安全性。加快了自动化智能医疗事业的发展，具有较高的推广应用价值。

参考文献：

[1]袁侨英，肖利，曾冬梅，司良毅，王庆梅.一种可重复使用的声光输液报警器的研制[J].医疗卫生装备，2014，35（04）：40-41，49.

[2]杨丽晓，王殊义，尚长浩.自动换液静脉输液装置的研制[J].中国医学装备，2015，12（04）：35-37.

[3]曾丽玲，彭艳辉，徐福平，郭建文，李海郡，张琪欣.半量与全量甘露醇对高血压性脑出血早期血肿扩大影响的Meta分析[J].临床合理用药杂志，2018，11（09）：28-30，32.

[4]杨小球，梁春萍.甘露醇输注方式研究进展[J].全科护理，2013，11（07）：656-657.

项目名称：一种简易输液点滴药液余量报警装置编号：2019cxcy140。