輸液液滴探測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種輸液液滴探測(cè)方法，包括：將一個(gè)平行金屬極板電容夾附在輸液器滴斗外側(cè)，并將輸液器滴斗的被夾附部位擠壓變形至特定形狀，然后用一個(gè)電容測(cè)量單元和微處理器MCU對(duì)該電容的容值進(jìn)行連續(xù)測(cè)量分析，當(dāng)一滴液滴穿過(guò)所述電容兩極板之間時(shí)，電容的電容值會(huì)發(fā)生一種脈沖式突變，每當(dāng)測(cè)獲一次上述脈沖式突變就表明探測(cè)到一滴液滴，而脈沖的周期就對(duì)應(yīng)了輸液滴速周期。本發(fā)明安全可靠、小巧低耗、抗多類干擾、適用于全世界各類輸液器，并克服了現(xiàn)有光感式探測(cè)技術(shù)易受外界光干擾、易受滴斗傾斜和掛壁水霧干擾、照射刺激藥液、不適合避光輸液、功耗大體積大、操作不便的缺陷。
【專利說(shuō)明】輸液液滴探測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子醫(yī)療【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種輸液液滴探測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]靜脈輸液是一種廣泛應(yīng)用的醫(yī)療手段，滴速是輸液中一個(gè)非常重要的專業(yè)參數(shù)，很多類病患如老年人、幼兒、心血管肺部患者、腫瘤患者及多種特殊藥液對(duì)輸液滴速都有嚴(yán)格的要求，如果輸液過(guò)程中滴速變化超標(biāo)，就可能帶來(lái)不良后果，嚴(yán)重時(shí)甚至使患者昏厥死亡，所以監(jiān)測(cè)輸液滴速非常重要，而要監(jiān)測(cè)輸液滴速就必須對(duì)輸液液滴進(jìn)行探測(cè)。
[0003]世界范圍內(nèi)，目前已有的輸液液滴探測(cè)方法主要是光感式探測(cè)，即放置一對(duì)紅外光電收發(fā)管于輸液器滴斗兩側(cè)，利用液滴下滴過(guò)程中對(duì)光線形成遮擋衰減的原理，獲得一組與滴速同周期的脈沖信號(hào)，進(jìn)而對(duì)滴速進(jìn)行監(jiān)測(cè)。但該方法存在以下不足:近距離照射藥液安全性存疑；滴斗怕晃動(dòng)傾斜，因?yàn)檫@容易導(dǎo)致液滴偏離光測(cè)通道并引起漏檢；不適于避光性輸液，尤其是一些透光率極低的避光輸液器；外界的自然人工光線容易對(duì)探測(cè)形成干擾；為了放置光電收發(fā)器須將滴斗包裹，這會(huì)妨礙操作與觀察；因需連續(xù)發(fā)射光線，功耗較大。
[0004]參考文件 I (CN102526837A)披露了一種全新的非光感式液滴探測(cè)方法，該方法克服了 [0003]中所述光感式探測(cè)技術(shù)的許多缺陷，但該方法有兩個(gè)不足:世界上生產(chǎn)的一次性輸液器中，有一類是輸液器滴斗直接穿刺連接于藥瓶藥袋的，即滴斗上方是沒(méi)有軟管的，沒(méi)有軟管自然就無(wú)法夾附探測(cè)設(shè)備，從而使得參考文件I所述方法很難實(shí)現(xiàn)；參考文件I需要對(duì)滴斗中液面高度進(jìn)行比較細(xì)致的擠壓調(diào)整，這在一定程度上增加了操作難度。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于:提供一種新型的輸液液滴探測(cè)方法，該方法既要克服目前光感式探測(cè)技術(shù)的所有缺陷；又要能適用于世界各類輸液器；操作也必須簡(jiǎn)捷；還要具有安全可靠、準(zhǔn)確性高、小巧低功耗、抗各類干擾等特點(diǎn)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了一種輸液液滴探測(cè)方法，所述方法包括:將一個(gè)平行金屬極板電容夾附在輸液器滴斗外側(cè)，并將輸液器滴斗的被夾附部位擠壓變形至特定形狀，然后用一個(gè)電容測(cè)量單元和微處理器MCU對(duì)該電容的容值進(jìn)行連續(xù)測(cè)量分析，當(dāng)一滴液滴穿過(guò)電容兩極板之間時(shí)，所述電容的電容值會(huì)發(fā)生一種脈沖式突變，每當(dāng)測(cè)獲一次上述脈沖式突變就表明探測(cè)到一滴液滴，而脈沖的周期就對(duì)應(yīng)了滴速周期。
[0007]進(jìn)一步地，為了使本方法能夠在現(xiàn)實(shí)條件下準(zhǔn)確可行地實(shí)現(xiàn)，同時(shí)為了提高測(cè)量脈沖式突變信號(hào)的信噪比(即增強(qiáng)脈沖突變的強(qiáng)度)，該電容為平行金屬極板電容，兩極板之間距離為6mm，電容極板尺寸長(zhǎng)為22mm寬為8mm(此值為優(yōu)選值)。
[0008]進(jìn)一步地，將所述塑性輸液器滴斗被金屬極板夾附的那部分側(cè)壁擠壓變形，使其進(jìn)入由所述金屬極板圍成的一個(gè)間距6_的矩形框范圍內(nèi)。
[0009]進(jìn)一步地，所述電容測(cè)量單元對(duì)電容進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，并將測(cè)得的系列包含脈沖特征的電容值數(shù)據(jù)傳遞給微處理器MCU進(jìn)行分析、判斷、處理，每測(cè)獲一個(gè)電容值脈沖信號(hào)就表明探測(cè)到了一滴藥液。
[0010]進(jìn)一步地，微處理器MCU從包含脈沖特征的電容值數(shù)據(jù)中計(jì)算提取出脈沖的周期，此脈沖周期也就是輸液滴速的周期，將該周期(單位秒)取倒數(shù)再乘以60，就得到醫(yī)療輸液常用參數(shù)——滴/分鐘。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明所述電路原理圖(液滴尚未滴落進(jìn)入金屬極板之間時(shí))。
[0012]圖2是本發(fā)明所述電路原理圖(液滴落入金屬極板之間時(shí))。
[0013]圖3是本發(fā)明所述電路原理圖(液滴下落離開(kāi)金屬極板之間時(shí))。
[0014]圖4是本發(fā)明所述電容值隨液滴不斷滴落而產(chǎn)生周期性脈沖式突變示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明所述平行金屬極板電容示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提供了一種輸液液滴探測(cè)方法，采取了將一個(gè)極板間距較小的平行金屬極板電容夾附在輸液器滴斗外側(cè)，同時(shí)利用金屬極板將輸液器滴斗的被夾附部位擠壓變形至特定形狀，然后用一個(gè)電容測(cè)量單元和微處理器MCU對(duì)該電容的容值進(jìn)行連續(xù)測(cè)量分析，當(dāng)一滴液滴下落穿過(guò)電容兩極板之間時(shí)，所述電容的電容值會(huì)發(fā)生一種脈沖式突變，依靠測(cè)獲上述脈沖式突變就能實(shí)現(xiàn)對(duì)液滴的探測(cè)。
[0017]參考圖1，該圖是本發(fā)明`所述電路原理圖，包括一個(gè)夾附在滴斗41兩側(cè)的平行金屬極板電容10 (極板間距6mm)、電連接于金屬極板電容測(cè)量其電容值的電容測(cè)量單元20、電連接于電容測(cè)量單元20并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理的微處理器MCU30。另由圖1中可見(jiàn)，滴斗41的上部被金屬極板電容10擠壓變形進(jìn)入了一個(gè)寬6mm的矩形框范圍內(nèi)。
[0018]參考圖1，因液體表面張力的原因,液滴40還在滴口 43處持續(xù)聚集漲大尚未滴落，此時(shí)電容10極板之間的電介質(zhì)只有兩層塑性材質(zhì)的滴斗壁和空氣，這時(shí)電容測(cè)量單元20測(cè)得的電容值是一個(gè)相對(duì)平滑穩(wěn)定的值。
[0019]參考圖2，因?yàn)橐后w表面張力最終無(wú)法克服地球引力，此時(shí)液滴40向下迅速滴落并進(jìn)入電容10極板之間，在這個(gè)瞬間電容10極板之間的電介質(zhì)除了原有的兩層塑性材質(zhì)的滴斗壁和空氣外又增加了一滴液體，這個(gè)改變會(huì)使電容10的電容值發(fā)生一種脈沖式突變(相對(duì)變大)，對(duì)應(yīng)地電容測(cè)量單元20測(cè)量值此時(shí)也會(huì)同步發(fā)生一種脈沖式突變，只要測(cè)量分析出這個(gè)脈沖式突變，就能對(duì)液滴進(jìn)行準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)探測(cè)。
[0020]參考圖3，此時(shí)液滴40繼續(xù)下落并離開(kāi)電容10極板之間，情況又回到了與圖1中類似，即電容10極板之間的電介質(zhì)只有兩層塑性材質(zhì)的滴斗壁和空氣，這時(shí)電容測(cè)量單元20測(cè)得的電容值是一個(gè)相對(duì)平滑穩(wěn)定的值。
[0021]參考圖4,隨著液滴不斷重復(fù)滴落，電容測(cè)量單元20可測(cè)量到一組如圖4所示的電容值曲線，該電容值曲線中的一個(gè)脈沖就對(duì)應(yīng)了一次液滴滴落，相鄰脈沖之間的間隔T就是滴速的周期，T取倒數(shù)再乘以60就能得到輸液滴速(滴/分鐘)，電容測(cè)量單元20和微處理器MCU30連續(xù)測(cè)量分析計(jì)算這些數(shù)據(jù)，就能對(duì)液滴進(jìn)行探測(cè)并可獲取實(shí)時(shí)的輸液滴速。
[0022]參考圖2、圖5，因?yàn)橐活w液滴的體積很小，當(dāng)它進(jìn)入電容極板之間引起的電容突變值也很小，如果此突變值接近環(huán)境和干擾噪聲，那方案就根本無(wú)法實(shí)用。為了使本發(fā)明在實(shí)踐中能夠準(zhǔn)確有效地實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明采用了一種極板間距較小、形狀固定的平行金屬極板電容10,它的極板間距6mm,極板長(zhǎng)22mm寬8mm,同時(shí)將輸液器滴斗的上部擠壓變形填入這個(gè)由平行金屬極板圍成的矩形框內(nèi)，這樣在液滴40穿過(guò)極板之間時(shí)就能造成一個(gè)更大更明顯信噪比也更好的電容突變值。另外為了更好地分辨液滴的進(jìn)入與離開(kāi)，金屬極板的上邊緣11距離輸液器滴口 43應(yīng)大于6mm,滴斗中液面42應(yīng)低于金屬極板的下邊緣12。
[0023]以上所述是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)、引申和潤(rùn)飾，比如對(duì)[0022]中定義的金屬極板尺寸值進(jìn)行小范圍改動(dòng)等，這些改進(jìn)、引申和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍 。
【權(quán)利要求】
1.一種輸液液滴探測(cè)方法，所述方法包括:將一個(gè)平行金屬極板電容夾附在輸液器滴斗外側(cè)，并將輸液器滴斗的被夾附部位擠壓變形至特定形狀，然后用一個(gè)電容測(cè)量單元和微處理器MCU對(duì)該電容的容值進(jìn)行連續(xù)測(cè)量分析，當(dāng)一滴液滴穿過(guò)電容兩極板之間時(shí)，所述電容的電容值會(huì)發(fā)生一種脈沖式突變，每當(dāng)測(cè)獲一次上述脈沖式突變就表明探測(cè)到一滴液滴，而脈沖的周期就對(duì)應(yīng)了滴速周期。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，為了使本方法能夠在現(xiàn)實(shí)條件下實(shí)現(xiàn)，同時(shí)為了提高測(cè)量脈沖式突變信號(hào)的信噪比(即增強(qiáng)脈沖突變的強(qiáng)度)，所述電容為平行金屬極板電容，兩極板之間距離為6mm。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述輸液器滴斗被金屬極板夾附的那部分側(cè)壁擠壓變形，使其進(jìn)入由所述金屬極板圍成的一個(gè)間距6mm的矩形框范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電容極板尺寸長(zhǎng)為22mm，寬為8mm。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，金屬極板的上邊緣距離輸液器滴口大于6mm ο
6.如權(quán)利要求1所述 的方法，其特征在于，滴斗中液面應(yīng)低于金屬極板的下邊緣。
【文檔編號(hào)】A61M5/172GK103432653SQ201310412618
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】李益民 申請(qǐng)人:李益民