[发明专利]一种基于机器视觉的医疗输液速度监测与控制系统

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种基于机器视觉的医疗输液速度监测与控制系统，该装置可以配合医疗输液器械使用，是一种用于医院输液的辅助医疗设备。

背景技术

静脉输液是临床治疗的一项常用给药治疗技术，是利用输液管内的液体压强比人体静脉血管内液体压强大的原理，将药液通过导管直接输入到人体静脉。在输液过程中，液体进入病患静脉的速度直接影响到药物对病患的治疗效果，速度过快，可能会导致病患中毒，严重时可至心力衰竭；速度过慢则可能发生药量不够或无谓地延长输液时间，使治疗效果受影响，增加医务人员的工作量，同时给患者带来不便。目前，医院中常规临床输液普遍采用传统的挂瓶输液的方式。挂瓶输液需要医护人员用眼睛观察，同时，需要医护人员凭经验和直觉根据医嘱和病患的情况手工来调整液滴速度。在传统的手动调节方式下，输液速度不易精确控制，调整误差大，并且在输液过程中速度还可能会出现波动。此外，传统的输液方式需要医护人员人工观测药物的剩余量，以便在药物用完时及时结束输液过程。若医务人员疏忽，没有在药物用完时及时停止，极有可能造成病人出现回血现象，而且，在传统的输液方式下，为避免在输液过程中因意外情况造成输液异常(如：针头脱出或堵塞)，往往需要病人自己或者陪同人员或者医护人员时刻进行监视，这无疑会给病人增加痛苦，给病人家属以及医护人员增加负担。

为克服手工输液方式存在的上述缺陷，市面上出现了一些检测和控制输液速度的装置，但是这些装置都不十全十美，要么技术上还有欠缺，要么是成本偏高。输液速度的检测和控制从实现的技术手段上需要考虑一些因素，其中包括：(1)输液流速的有效检测。由于输液的速度受药液的浓度，导管材料特性及管壁光滑程度的影响，如何有效地检测流速是一个需考虑的因素。(2)输液流量精度的控制。如何达到控制流速的精度要求又能适当地控制设备的成本，也是一个需考虑的因素。(3)输液流量装置尺寸的控制。目前普遍采用的装置尺寸略微偏大，有些甚至采用分离装置实现，如何能改变结构，缩小装置尺寸也是一个值得考虑的因素。目前，关于医用输液速度检测和流量控制的专利也有很多，如公开号为CN2875460的专利文献采用了红外光收发器件，利用液体内对光具有折射的原理来对液体进行检测，这样的检测方法具有易实现的优点，但红外光收发装置容易受外界辐射源的干扰，且在莫非氏滴管上的安装红外检测设备工艺要求高，并对安装精确度有很高的要求。一旦滴管处于歪斜状态，传感器就不能准确地检测到下落的液滴。此外，还有部分专利文献中采用了称重原理作为限流装置，虽然该方法原理简单，易实现，但由于不同厂家生产的输液瓶和输液袋所采用的材料和工艺的不同，其重量存在着差异，从而对测量精度产生了一定的影响。如果每次设置时需要对重量参数做初始化处理，则增加了操作的复杂性。另外市场上也存在一些输液泵之类的设备，但因价格昂贵，大多仅限于在高端重症监护室(ICU)或手术室(OR)使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的医疗输液速度监测与控制系统，该系统能较准确地检测和控制输液的速度，并能对无药液状态等输液过程中可能出现的异常情况做出报警提示，有助于病人对药物的吸收和减少医护人员的护理工作量。

本发明提供的基于机器视觉的医疗输液速度监测与控制系统，其特征在于：该系统包括图像采集装置、参数输入装置、数据处理器、数据显示装置、滴速控制装置和报警提示装置；数据处理器包括图像处理模块、数据显示模块、数据分析模块、报警提示模块以及滴速控制模块；

参数输入装置、数据显示装置和报警提示装置安装在壳体的面板上，图像采集装置、数据处理器和滴速控制装置固定在壳体内部，壳体上设置有通孔，图像采集装置位于滴速控制装置的上方；

图像采集装置用于采集输液管的滴筒内滴液的图像数据，将采集的图像数据传输给数据处理器中的图像处理模块；

参数输入装置用于接收用户的输入，并将接收的信息分别传送给数据处理器中的数据显示模块和数据分析模块；