具备心率监测功能的智能输液系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010617660.X (22)申请日 2020.07.01 (71)申请人 哈尔滨理工大学 地址 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学 府路52号 (72)发明人 王鹏刘珈辰梁金伟侯勇 刘春秋 (51)Int.Cl. A61M 5/168(2006.01) A61M 5/172(2006.01) A61B 5/1455(2006.01) A61B 5/024(2006.01) (54)发明名称 一种具备心率监测功能的智能输液系统 (57)摘要 本发明公开了一种具备心率监。

2、测功能的智 能输液系统， 属于医疗器械技术领域。 包括： 核心 控制模块、 心率监测模块、 滴速控制模块、 滴速检 测模块、 WIFI通信模块、 蓝牙通信模块、 智能终端 模块、 电源模块和装配盒； 所述滴速控制模块、 滴 速检测模块、 WIFI通信模块、 蓝牙通信模块和电 源模块分别与所述核心控制模块连接， 所述心率 监测模块通过蓝牙通信模块与所述核心控制模 块连接， 所述智能终端模块通过WIFI通信模块与 所述核心控制模块连接； 当心率监测模块检测到 患者心率高于设定值时， 本系统将自动减缓输液 管中液体滴速进而降低患者心率， 医护人员通过 智能终端模块可查看患者实时心率； 不但降低了 患。

3、者在输液过程中的风险， 同时也减轻了医护人 员的工作负担。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 111588946 A 2020.08.28 CN 111588946 A 1.一种具备心率监测功能的智能输液系统， 其特征在于： 一种具备心率监测功能的智 能输液系统包括： 核心控制模块、 心率监测模块、 滴速控制模块、 滴速检测模块、 WIFI通信模 块、 蓝牙通信模块、 智能终端模块、 电源模块和装配盒； 所述滴速控制模块、 滴速检测模块、 WIFI通信模块、 蓝牙通信模块和电源模块分别与所 述核心控制模块连接， 所述心率监测模块通过蓝牙通信模块与所述核心控制模块连接， 所 述智能终端。

4、模块通过WIFI通信模块与所述核心控制模块连接； 所述核心控制模块用于对心率监测模块采集的心率信息进行分析处理， 当检测到患者 心率高于设定值时， 核心控制模块控制滴速控制模块降低输液管中液体滴速， 当心率监测 模块检测到患者心率超出保护值范围， 即低于最低设定值或高于最高设定值， 或滴速检测 模块监测到输液管中液体滴速为零时， 即输液器中液体已滴完， 核心控制模块将报警指令 通过WIFI通信模块发送给智能终端模块， 智能终端模块发出报警信息； 所述心率监测模块通过光学心率传感器对输液时患者血液中含氧量的变化进行标记， 将光信号转换为电信号， 再转换为数字信号进而得到心率信息； 所述滴速控制模。

5、块使用步进电机和挤压环配合工作对输液管进行挤压， 以调节输液管 中液体的流速， 步进电机在核心控制模块的控制下正向或反向转动一定角度， 其转轴上固 定安装挤压环， 步进电机上的齿轮与转轴上的齿轮啮合， 转轴上的齿轮与挤压环上的齿轮 啮合， 以此带动挤压环收缩或张开， 进而对输液管挤压， 当挤压环完全不挤压输液管时， 滴 速达到最大， 当挤压环的挤压程度达到最大， 即输液管被完全挤压封闭时， 滴速为零； 所述滴速检测模块包括红外发射管、 红外接收管和信号处理电路， 用于检测输液管中 液体滴落速度， 并将测得滴速信息发送给核心控制模块， 若检测无液体滴落， 则将无液体滴 落的信号发送给核心控制模块。

6、； 所述WIFI通信模块用于将核心控制模块与智能终端模块进行连接， 使智能终端模块与 核心控制模块有稳定的数据传输； 所述蓝牙通信模块用于将核心控制模块与心率监测模块进行连接， 使心率监测模块与 核心控制模块有稳定的数据传输； 所述智能终端模块用于显示患者实时心率和报警信息， 可以是智能手机或电脑等； 所述电源模块用于为核心控制模块供电。 2.根据权利要求1所述装配盒被两根细绳吊在输液架上， 所述滴速检测模块安装在装 配盒的顶部， 在顶部内壁的左侧打一个小孔安装红外接收管， 在对应装配盒顶部内壁的右 侧打一个小孔安装红外发射管； 所述核心控制模块、 电源模块、 蓝牙通信模块和WIFI通信模 块。

7、安装在装配盒左侧内壁的夹层中； 所述滴速控制模块安装在装配盒左侧内壁夹层的底 部， 在内壁的底部打一个小孔， 滴速控制模块的转轴穿过小孔和滴速控制模块的挤压环相 连， 滴速控制模块的挤压环卡在输液管滴壶下的滴管上。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111588946 A 2 一种具备心率监测功能的智能输液系统 技术领域 0001 本发明涉及医疗器械技术领域， 具体为一种具备心率监测功能的智能输液系统。 背景技术 0002 如今输液已经成为临床治疗中较为普遍的一种治疗方式， 在输液治疗中， 医护人 员通常通过观察和经验， 手动控制输液器上的滑轮对滴速进行调节。 但由于患者体质和病 情的不同， 。

8、能适应的输液速度也不同， 经常发生输液速度过快导致患者心率加快， 医护人员 发现不及时， 使患者产生种种不适甚至危及生命的情况。 因此设计一种具备心率监测功能 的智能输液系统显得很有必要， 当患者在输液过程中心率过快时， 系统将自动对输液的速 度进行调节， 不但降低了患者在输液过程中的风险， 同时也减轻了医护人员的工作负担。 发明内容 0003 本发明意在提供一种具备心率监测功能的智能输液系统， 其能够根据患者心率的 变化自动对输液器滴速进行调节。 0004 一种具备心率监测功能的智能输液系统包括： 核心控制模块 （4） 、 心率监测模块 （2） 、 滴速控制模块 （6） 、 滴速检测模块 （。

9、5） 、 WIFI通信模块 （7） 、 蓝牙通信模块 （3） 、 智能终端 模块 （8） 、 电源模块 （1） 和装配盒 （9） ； 所述滴速控制模块 （6） 、 滴速检测模块 （5） 、 WIFI通信模块 （7） 、 蓝牙通信模块 （3） 和电源 模块 （1） 分别与所述核心控制模块 （4） 连接， 所述心率监测模块 （2） 通过蓝牙通信模块 （3） 与 所述核心控制模块 （4） 连接， 所述智能终端模块 （8） 通过WIFI通信模块 （7） 与所述核心控制 模块 （4） 连接； 所述核心控制模块 （4） 用于对心率监测模块 （2） 采集的心率信息进行分析处理， 当检测 到患者心率高于设定值。

10、时， 核心控制模块 （4） 控制滴速控制模块 （6） 降低输液管中液体滴 速， 当心率监测模块 （2） 检测到患者心率超出保护值范围， 即低于最低设定值或高于最高设 定值， 或滴速检测模块 （5） 监测到输液管中液体滴速为零时， 即输液器中液体已滴完， 核心 控制模块 （4） 将报警指令通过WIFI通信模块 （7） 发送给智能终端模块 （8） ， 智能终端模块 （8） 发出报警信息； 所述心率监测模块 （2） 通过光学心率传感器对输液时患者血液中含氧量的变化进行标 记， 将光信号转换为电信号， 再转换为数字信号进而得到心率信息； 所述滴速控制模块 （6） 使用步进电机和挤压环配合工作对输液管进。

11、行挤压， 以调节输 液管中液体的流速， 步进电机在核心控制模块 （4） 的控制下正向或反向转动一定角度， 其转 轴上固定安装挤压环， 步进电机上的齿轮与转轴上的齿轮啮合， 转轴上的齿轮与挤压环上 的齿轮啮合， 以此带动挤压环收缩或张开， 进而对输液管挤压， 当挤压环完全不挤压输液管 时， 滴速达到最大， 当挤压环的挤压程度达到最大， 即输液管被完全挤压封闭时， 滴速为零； 所述滴速检测模块包括红外发射管、 红外接收管和信号处理电路， 用于检测输液管中 液体滴落速度， 并将测得滴速信息发送给核心控制模块， 若检测无液体滴落， 则将无液体滴 说明书 1/4 页 3 CN 111588946 A 3。

12、 落的信号发送给核心控制模块； 所述WIFI通信模块 （7） 用于将核心控制模块 （4） 与智能终端模块 （8） 进行连接， 使智能 终端模块 （8） 与核心控制模块 （4） 有稳定的数据传输； 所述蓝牙通信模块 （3） 用于将核心控制模块 （4） 与心率监测模块 （2） 进行连接， 使心率 监测模块 （2） 与核心控制模块 （4） 有稳定的数据传输； 所述智能终端模块 （8） 用于显示患者实时心率和报警信息， 可以是智能手机或电脑等； 所述电源模块 （1） 用于为核心控制模块 （4） 供电； 所述装配盒 （9） 被两根细绳吊在输液架上， 所述滴速检测模块 （5） 安装在装配盒 （9） 的 顶。

13、部， 在顶部内壁的左侧打一个小孔安装红外接收管， 在对应装配盒 （9） 顶部内壁的右侧打 一个小孔安装红外发射管； 所述核心控制模块 （4） 、 电源模块 （1） 、 蓝牙通信模块 （3） 和WIFI 通信模块 （7） 安装在装配盒 （9） 左侧内壁的夹层中； 所述滴速控制模块 （6） 安装在装配盒 （9） 左侧内壁夹层的底部， 在内壁的底部打一个小孔， 滴速控制模块 （6） 的转轴穿过小孔和滴速 控制模块 （6） 的挤压环相连， 滴速控制模块 （6） 的挤压环卡在输液管滴壶下的滴管上； 所述心率监测模块 （2） 戴在患者的手腕上。 0005 本发明的有益效果为： 本发明提出一种具备心率监测功。

14、能的智能输液系统， 本系统能对患者的心率实时监 测， 当心率监测模块 （2） 检测到患者心率高于设定值时， 核心控制模块 （4） 可自动对滴速控 制模块 （6） 发出执行指令， 通过减缓输液管中液体的滴速进而降低患者的心率， 当滴速检测 模块 （5） 检测到输液管中无液体滴落或心率监测模块 （2） 检测到患者心率超出保护值范围， 核心控制模块 （4） 向智能终端模块 （8） 发送报警指令， 智能终端模块 （8） 将发出报警信息， 医 护人员也可随时通过智能终端模块 （8） 看到患者的实时心率； 大大增加了医护人员对患者 心率实时监测的便利性， 避免了患者在输液过程中因滴速过快导致心率加快而造成。

15、的危 险。 附图说明 0006 图1为本发明的系统组成框图； 图2为本发明的安装示意图； 图3为装配盒的安装示意图； 图4为滴速检测模块的安装示意图。 具体实施方式 0007 在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。 为了清楚和简明起见， 在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。 然而， 应该了解， 在开发任何这种实际实施 例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定， 以便实现开发人员的具体目标， 例如， 符 合与系统及业务相关的那些限制条件， 并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有 所改变。 0008 在此， 还需要说明的一点是， 为了避免因不必要的细节而模糊了本发明， 在。

16、附图中 仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的部分， 而省略了与本发明关系不大的其他细 节。 说明书 2/4 页 4 CN 111588946 A 4 0009 具体实施方式一 一种具备心率监测功能的智能输液系统， 结合图1所示， 本实施方式所述一种具备心率 监测功能的智能输液系统包括： 核心控制模块 （4） 、 心率监测模块 （2） 、 滴速控制模块 （6） 、 滴 速检测模块 （5） 、 WIFI通信模块 （7） 、 蓝牙通信模块 （3） 、 智能终端模块 （8） 、 电源模块 （1） 和装 配盒 （9） ； 所述滴速控制模块 （6） 、 滴速检测模块 （5） 、 WIFI通信模块 （7）。

17、 、 蓝牙通信模块 （3） 和电源 模块 （1） 分别与所述核心控制模块 （4） 连接， 所述心率监测模块 （2） 通过蓝牙通信模块 （3） 与 所述核心控制模块 （4） 连接， 所述智能终端模块 （8） 通过WIFI通信模块 （7） 与所述核心控制 模块 （4） 连接； 所述核心控制模块 （4） 用于对心率监测模块 （2） 采集的心率信息进行分析处理， 当检测 到患者心率高于设定值时， 核心控制模块 （4） 控制滴速控制模块 （6） 降低输液管中液体滴 速， 当心率监测模块 （2） 检测到患者心率超出保护值范围， 即低于最低设定值或高于最高设 定值， 或滴速检测模块 （5） 监测到输液管中液。

18、体滴速为零时， 即输液器中液体已滴完， 核心 控制模块 （4） 将报警指令通过WIFI通信模块 （7） 发送给智能终端模块 （8） ， 智能终端模块 （8） 发出报警信息； 所述心率监测模块 （2） 通过光学心率传感器对输液时患者血液中含氧量的变化进行标 记， 将光信号转换为电信号， 再转换为数字信号进而得到心率信息； 所述滴速控制模块 （6） 使用步进电机和挤压环配合工作对输液管进行挤压， 以调节输 液管中液体的流速， 步进电机在核心控制模块 （4） 的控制下正向或反向转动一定角度， 其转 轴上固定安装挤压环， 步进电机上的齿轮与转轴上的齿轮啮合， 转轴上的齿轮与挤压环上 的齿轮啮合， 以此。

19、带动挤压环收缩或张开， 进而对输液管挤压， 当挤压环完全不挤压输液管 时， 滴速达到最大， 当挤压环的挤压程度达到最大， 即输液管被完全挤压封闭时， 滴速为零； 所述滴速检测模块包括红外发射管、 红外接收管和信号处理电路， 用于检测输液管中 液体滴落速度， 并将测得滴速信息发送给核心控制模块， 若检测无液体滴落， 则将无液体滴 落的信号发送给核心控制模块； 所述WIFI通信模块 （7） 用于将核心控制模块 （4） 与智能终端模块 （8） 进行连接， 使智能 终端模块 （8） 与核心控制模块 （4） 有稳定的数据传输； 所述蓝牙通信模块 （3） 用于将核心控制模块 （4） 与心率监测模块 （2）。

20、 进行连接， 使心率 监测模块 （2） 与核心控制模块 （4） 有稳定的数据传输； 所述智能终端模块 （8） 用于显示患者实时心率和报警信息， 可以是智能手机或电脑等； 所述电源模块 （1） 用于为核心控制模块 （4） 供电； 具体实施方式二 所述装配盒 （9） 被两根细绳吊在输液架上， 所述滴速检测模块 （5） 安装在装配盒 （9） 的 顶部， 在顶部内壁的左侧打一个小孔安装红外接收管， 在对应装配盒 （9） 顶部内壁的右侧打 一个小孔安装红外发射管； 所述核心控制模块 （4） 、 电源模块 （1） 、 蓝牙通信模块 （3） 和WIFI 通信模块 （7） 安装在装配盒 （9） 左侧内壁的夹层。

21、中； 所述滴速控制模块 （6） 安装在装配盒 （9） 左侧内壁夹层的底部， 在内壁的底部打一个小孔， 滴速控制模块 （6） 的转轴穿过小孔和滴速 控制模块 （6） 的挤压环相连， 滴速控制模块 （6） 的挤压环卡在输液管滴壶下的滴管上； 所述 心率监测模块 （2） 戴在患者的手腕上。 说明书 3/4 页 5 CN 111588946 A 5 0010 具体实施方式三 一种具备心率监测功能的智能输液系统， 结合图4所示， 所述滴速检测模块 （5） 使用位 于滴管外部的红外发射管、 红外接收管和信号处理电路监测输液管中是否有液体滴落， 如 果输液管中有液体滴落则红外发射管发出的红外线被液体折射， 。

22、红外接收管无法接收到红 外信号， 如果红外接收管接收到了红外信号， 说明输液管中没有液体滴落， 此时红外接收管 发出的电信号为脉冲式， 核心控制模块 （4） 根据该脉冲信号的周期即可得到滴速， 如果红外 接收管发出的电信号为持续高电平， 则说明输液管中液体的滴速为零； 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 但是受益于上面的描述， 本技术领域内的技 术人员明白， 在由此描述的本发明的范围内， 可以设想其它实施例。 此外， 应当注意， 本说明 书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的， 而不是为了解释或者限定本发 明的主题而选择的。 因此， 在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下， 对于本技术领 域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。 对于本发明的范围， 对本发明所 做的公开是说明性的， 而非限制性的， 本发明的范围由所附权利要求书限定。 说明书 4/4 页 6 CN 111588946 A 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 111588946 A 7 图3 图4 说明书附图 2/2 页 8 CN 111588946 A 8 。