输液泵输液参数自动校准系统的设计

1、    输液泵输液参数自动校准系统的设计    摘 要：输液泵是一种能够准确控制输液滴数或输液流速，保证药物能够速度均匀，药量准确并且安全地进入病人体内发挥作用的一种仪器。同时，输液泵还能提高临床给药操作的效率和灵活性，降低护理工作量。本文设计了一种输液泵输液参数自动校准系统，具有输液精度高，效率高、成本低等优点。关键词：输液泵；校准系统；输液参数1 概述输液泵是一种能够准确控制输液滴数或输液流速，从而保证药物能够速度均匀，药量准确并且安全地进入病人体内发挥作用的一种仪器。输液泵常用于需要严格控制输液量和药量的情况，如在应用升压药物，抗心律异常药物，婴幼

2、儿静脉输液或静脉麻醉时。2 输液泵输液参数的校准现状目前输液泵输液通用的方法是通过泵体周期性的挤压输液管路，从而推动液体向前流动。液体流动速度除了与泵体周期性挤压速度有关外，还和输液管的内径、壁厚、材料弹性有关。由于专用输液管的大小尺寸稳定和材料弹性较好，故使用专用输液管能保证较高的输液精度。出于成本的考虑，目前大多输液泵使用的是通用的一次性输液管。而不同输液管厂商的通用输液管存在着较大的差异，导致不同输液管在同一输液泵上的输液参数相差较大。对此，厂商通用的作法，是对每一种输液管进行人工测试，从而得到该输液管的输液补偿曲线，然后根据得到的补偿曲线对输液精度进行人工调整。但是，采用人工手段进行输

3、液管测试和对输液精度进行人工调整，效率较低、成本较高且操作起来不够方便，因此，存在着一定的校准难题。3 输液泵输液参数自动校准系统的设计输液泵输液参数自动校准系统如图1所示，它包括输液管、用于挤压输液管而使输液管内的液体输出的输液泵和用于对输液管输出的液体流量进行计量的计量装置，所述输液泵包括处理器、存储器、电机驱动电路、步进电机和用于挤压输液管的蠕动泵和第一通信接口，所述处理器与存储器连接，所述处理器依次通过电机驱动电路和步进电机进而与蠕动泵连接，所述处理器通过第一通信接口进而与计量装置连接。其中，输液泵与输液管串接，输液泵通过挤压输液管而将输液管内的液体输出；处理器，用于对输液泵的整个工作

4、过程（包括设定输液参数、根据与计量装置的通信结果进行相应的输液参数调整等）进行控制；存储器，用于实时存储输液管的输液参数。计量装置，用于对输液管输出的液体流量进行自动计量，可为电子天平、超声波高度检测器和红外高度检测器等。电机驱动电路和步进电机，用于驱动蠕动泵工作。蠕动泵，用于挤压输液管，从而使输液管的液体输出至计量装置。图1 输液泵输液参数自动校准系统输液泵在进行输液管输液参数校准时，每隔一段时间读取计量装置的实际计量数值，与自身的理论输液数值进行比较，当实际输液量高于理论值时，减低输液速度，当实际输液量低于理论值时，提高输液速度。并将该时刻的输液参数记录起来，保存在存储器中。后续进行输液时

5、，就会从存储器读取输液参数，根据该记录参数随时调整输液速度，以保证输液精度。正常情况下，该系统在进行了一次输液管参数自动校准后，已将该输液管的输液参数保存起来。如果再经行一次输液管参数自动校准，输液泵会在第一次已校准参数的基础上再进行参数调整，可以更好的保证输液精度。图2 计量装置的结构框图图2为图1的计量装置的结构框图，计量装置包括第二通信接口、第一电源模块、用于收集输液管输出液体的量杯 1 和与量杯 1 底部相结合的压力传感器，所述压力传感器依次连接有信号放大处理电路和单片机，所述第一电源模块的输出端与单片机的输入端连接，所述单片机通过第二通信接口进而与第一通信接口连接。其中，压力传感器、

6、信号放大处理电路和单片机，用于将液体流量的测量转换为压力或重力的测量。计量装置采用的是高精度的电子天平，能保证本实用新型在输液速度较低速时仍能自动进行输液管参数的校准，且精确度较高。計量装置的工作过程为：单片机通过第二通信接口与输液泵进行通信，查询输液泵是否需要获取当前的液体流量数据 ；若需要，则根据信号放大处理电路的信号进行计算，计算出当前的液体流量数据并将计算出的液体流量数据通过第二通信接口返回给输液泵。4 总结本校准系统增加了与输液泵通过第一通信接口进行通信的计量装置，使输液泵能自动获取输液管的输液参数，并根据获取参数自动进行输液精度调整，效率高、成本低且操作起来十分方便；同时，输液泵包括存储器，能自动保存相应输液管的输液参数，以供后续使用，通用性较好。参考文献：1 唐辉；商洪涛；焦艳春. 输液泵的应用安全与校准方法j. 中国医学装备，2013.2 石敏；周政. 医用注射泵和输液泵的校准方法与质量控制j