專利名稱：一種探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法，更具體說是用于給病人輸液的輸液監(jiān)控器中探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法，屬于醫(yī)療器具技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有滴定式輸液器可以通過探測液滴通過的時間間隔，數(shù)量和總量，監(jiān)測輸液的速度和輸液量，并進而通過反饋機構(gòu)來控制輸液速度和總量，從而達到醫(yī)療或化學分析的目的。一般的液滴探測方法是在滴壺的一側(cè)設(shè)置一個或多個發(fā)光管，在另一側(cè)設(shè)置一個或多個接收管。液滴穿過光線時會在接收管處形成光強的變化。該光強變化經(jīng)處理后定義為一個液滴滴落的信號。有些應用會使用多個發(fā)射和接收管，但均是串聯(lián)使用，只是為了擴大發(fā)射和接收區(qū)域，視同一個發(fā)射單元和一個接收單元的效果。應用這種檢測液滴方法的普通輸液器的在實際使用中常常會產(chǎn)生問題，例如某些非液滴的因素也可以在光接收管處產(chǎn)生光強變化，從而產(chǎn)生虛假的液滴信號，具體問題有1.背景光的光強變化，能被接收管接收到誤判讀是液滴信號；2.滴壺內(nèi)液體的晃動也能造成接收管接收到的光強變化，從而被誤判讀是液滴信號。3.掛在滴口處的液滴，其晃動也能造成接收管接收到的光強變化，從而被誤判讀是液滴信號現(xiàn)有專利申請CN200920032705. 6，名稱為靜脈滴注自動控制系統(tǒng)，其公開了一種排除真正的液滴造成內(nèi)在多液滴信號的方法。一個真正的液滴的滴落，從光發(fā)射-接收這一探測模式來看會產(chǎn)生至少2個信號，即液滴進入和液滴離開的兩次光強變化O次信號)。 該專利通過在接收到第一個信號后給一個一定時間的接收延遲(一段不接收信號的時間間隔)，來排除滴落過程造成的多個虛假信號的問題。該專利并不能識別非液滴因素例如光線變化，滴壺內(nèi)液面晃動等造成的虛假信號。

發(fā)明內(nèi)容
為解決非液滴因素例如光線變化，滴壺內(nèi)液面晃動等造成虛假信號的問題，本發(fā)明公開一種探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法。本方法主要是通過垂直方向排列陣列式液滴發(fā)射和接收管，得到一組垂直方向的信號。通過分析這一組信號的時間順序，來分辨真假液滴信號方法。并確定只有下面的接收管接收到的信號晚于上面的接收管接收到的信號，這一組信號才確定為是個液滴造成的，并判讀為發(fā)生了一個真正的液滴滴落。探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法具體包括在滴壺的一側(cè)設(shè)置光發(fā)射管，在另一側(cè)設(shè)置光接收管，利用液滴穿過光線時在接收管處形成光強的變化，經(jīng)處理后成為液滴滴落的信號，其特征在于在滴壺垂直方向排列多個光發(fā)射管和接收管，通過連續(xù)接收的光強變化信號形成一組帶有液滴垂直方向滴落特征的時序信號，通過分析這一組信號的時間順
3序，來分辨真假液滴信號。可以通過垂直方向排列單列式光發(fā)射管和接收管，得到一組液滴垂直方向滴落的時序信號，通過分析這一組信號的時間順序，來分辨假液滴信號，判別真正的液滴信號。記錄接收單列中接收管所收到信號的變化，沿時間軸形成一組逐漸變密的時序信號，進行時序分析，只有至少某兩個接收層接收到信號，并且下層的信號時間上晚于上層的信號時間，才能判讀為有一個真正的液滴滴落。也可以通過垂直方向排列陣列式光發(fā)射和接收管，得到多組垂直方向的信號，通過分析這多組信號的時間順序，來分辨假液滴信號，判別真正的液滴信號。如通過使用AXB 個光發(fā)射管構(gòu)建發(fā)射陣列，以產(chǎn)生近似平行光的發(fā)射效果，垂直方向排列A行，A大于等于 2，水平方向排列B列，B大于等于1 ；通過使用MXN個光接收管構(gòu)建接收陣列，以接收發(fā)射陣列光強的變化，垂直方向排列M行，M大于等于2，水平方向排列N列，N大于等于1。記錄接收陣列中每行接收管所收到信號的變化，沿時間軸形成多組逐漸變密的信號，只有至少某兩個接收層接收到信號，并且下層的信號時間上晚于上層的信號時間，才能判讀為有一個真正的液滴滴落。在滴定管兩側(cè)分別排列對射的發(fā)射和接收陣列，光發(fā)射管發(fā)射的光線可能為紅外線、近紅外、可見或不可見光。本發(fā)明的原理為當液滴從上往下滴落時，接收陣列中每行接收管所收到信號的變化，由于重力加速度的原因，會沿時間軸形成一組逐漸變密的信號，通過分析垂直方向上這一組信號的時間順序，判別真正的液滴信號，或者說分辨出非液滴因素造成的信號。本發(fā)明公開了以下通過的對一組接收陣列的信號的時間順序分析1.只有至少某兩個接收層接收到信號，并且下層的信號時間上晚于上層的信號時間，才能判讀為有一個真正的液滴滴落；2.在接收陣列信號多于2行時，逐漸加密的信號時序是液滴滴落的一個更完美的真正液滴信號的特征。3.在接收陣列受到非液滴因素引發(fā)的信號，同時又有液滴滴落，只要有大于2行陣列收到了正確的時序信號，也能利用軟件的方法，通過時序分析，檢出液滴，防止漏檢。4.接收陣列處于下部的幾行經(jīng)常受接收到干擾，可能是底部液面進入探測區(qū)造成，可以予以排除。5.如果某兩(幾)個接收層同時接收到信號，則此信號將不計為有效液滴信號，因為此信號可能為光線變化造成的接收信號；6.如果某兩(幾)個接收層接收到信號，但下層的信號時間早于上層，則此2層的信號不計為有效液滴信號，此信號可能為滴壺內(nèi)液位晃動造成的接收信號。7.如果只有一個層接收到信號，則此信號也被判讀為無效信號，因為此信號可能為懸掛在滴口處的液滴晃動造成；


圖1垂直方向排列陣列式光發(fā)射和接收管的示意2精密微量輸液監(jiān)控器系統(tǒng)框3真正的液滴穿過6行接收管時收到的信號圖4環(huán)境光強變化時6行接收管時收到的信號
具體實施例方式探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法具體包括在滴壺的一側(cè)設(shè)置光發(fā)射管，在另一側(cè)設(shè)置光接收管，利用液滴穿過光線時在接收管處形成光強的變化，經(jīng)處理后成為液滴滴落的信號，其特征在于在滴壺垂直方向排列多個光發(fā)射管和接收管，通過連續(xù)接收的光強變化信號形成一組帶有液滴垂直方向滴落特征的時序信號，通過分析這一組信號的時間順序，來分辨真假液滴信號。如圖1所示發(fā)射和接收管在滴壺兩側(cè)分別排列的發(fā)射和接收陣列。通過使用 AXB個光發(fā)射管構(gòu)建發(fā)射陣列，以產(chǎn)生近似平行光的發(fā)射效果，垂直方向排列A行，A大于等于2，水平方向排列B列，B大于等于1 ；通過使用MXN個光接收管構(gòu)建接收陣列，以接收發(fā)射陣列光強的變化，垂直方向排列M行，M大于等于2，水平方向排列N列，N大于等于1。信號采集是形成一組垂直方向信號，每行的信號采集可以是如圖1的N個接收管的信號疊加，最大值，最小值或某一種算法，一個信號采集間隔內(nèi)就會形成垂直方向排列的的信號圖，這一組在垂直方向有時間坐標。采集到的時序信號如圖3、圖4所示圖3顯示的是一個真正的液滴穿過垂直方向的6行接收管時收到的信號，可以觀察到下面的接收管晚于上面的接收管接收到信號，從而確認這是真正的液滴形成的一組信號。圖4顯示的是一個環(huán)境光強變化時垂直方向的6行接收管時收到的信號，可以觀察到所有的接收管同時收到信號，這不是真正的液滴造成的信號(沒有時間順序的信號組)。通過分析信號采集時間間隔內(nèi)的垂直方向每行接收管的信號的時間順序，來判別某組信號是一個真正的液滴造成的信號還是外界其他因素造成的虛假液滴信號。 當液滴從上往下滴落時，接收陣列中每行接收管所收到信號，由于重力加速度的原因，會沿時間軸形成一組逐漸變密的信號。 通過分析垂直方向上這一組信號的時間順序，判別真正的液滴信號，或者說分辨出非液滴因素造成的信號。以下對一組接收陣列的信號的時間順序分析方法舉例只有至少某兩個接收層接收到信號，并且下層的信號時間上晚于上層的信號時間，才能判讀為有一個真正的液滴滴落；在接收陣列信號多于2行時，逐漸加密的信號時序是液滴滴落的一個更完美的真正液滴信號的特征。在接收陣列受到非液滴因素引發(fā)的信號，同時又有液滴滴落，只要有大于2行陣列收到了正確的時序信號，也能利用軟件的方法，通過時序分析，檢出液滴，防止漏檢。接收陣列處于下部的幾行經(jīng)常受接收到干擾，可能是底部液面進入探測區(qū)造成，可以予以排除。如果某兩(幾)個接收層同時接收到信號，則此信號將不計為有效液滴信號，因為此信號可能為光線變化造成的接收信號；如果某兩(幾)個接收層接收到信號，但下層的信號時間早于上層，則此2層的信號不計為有效液滴信號，此信號可能為滴壺內(nèi)液位晃動造成的接收信號。如果只有一個層接收到信號，則此信號也被判讀為無效信號，因為此信號可能為懸掛在滴口處的液滴晃動造成。應用實例本發(fā)明的輸液器滴壺內(nèi)的液滴探測方法可廣泛用于輸液泵或輸液控制器，它是發(fā)明人在解決精密微量輸液監(jiān)控器產(chǎn)品在臨床上易受到外界干擾形成虛假信號而研究發(fā)明的。精密微量輸液監(jiān)控器系統(tǒng)框圖如圖2所示，包括輸液滴壺、處理器、監(jiān)視器、微電機、控制電路、光發(fā)射管及接收管等，光源可以是紅外光，近紅外光，可見光等。精密微量輸液監(jiān)控器的工作原理是通過探測液滴的時間間隔得到輸液速度(例如x滴/分鐘)，與設(shè)定滴速比較，并發(fā)出控制信號到電機驅(qū)動的壓緊裝置，調(diào)節(jié)壓迫輸液管的松緊程度，從而達到設(shè)定滴速的目的。本發(fā)明公開一種探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法，通過垂直方向排列陣列式液滴發(fā)射和接收管，得到一組垂直方向的信號，通過分析這一組信號的時間順序，來分辨真假液滴信號。并確定只有下面的接收管接收到的信號晚于上面的接收管接收到的信號，這一組信號才確定為是一個液滴造成的，并判讀為發(fā)生了一個真正的液滴滴落。本發(fā)明的探測方法具有精度高、可靠等優(yōu)點，可廣泛用于給病人輸液的輸液監(jiān)控器中。操作使用方便可靠，能實時監(jiān)控輸液全過程并發(fā)出報警，成本低廉，便于大量安裝使用，有效提高護士工作效率，降低工作量，提高輸液安全性。
權(quán)利要求
1.一種探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法，包括在滴壺的一側(cè)設(shè)置光發(fā)射管，在另一側(cè)設(shè)置光接收管，利用液滴穿過光線時在接收管處形成光強的變化，經(jīng)處理后成為液滴滴落的信號，其特征在于在滴壺垂直方向排列多個光發(fā)射管和接收管，通過連續(xù)接收的光強變化信號形成一組帶有液滴垂直方向滴落特征的時序信號，通過分析這一組信號的時間順序，來分辨真假液滴信號。
2.如權(quán)利要求1所述的一種探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法，其特征在于通過垂直方向排列單列式光發(fā)射管和接收管，得到一組液滴垂直方向滴落的時序信號，通過分析這一組信號的時間順序，來分辨假液滴信號，判別真正的液滴信號。
3.如權(quán)利要求2所述的一種探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法，其特征在于記錄接收單列中接收管所收到信號的變化，沿時間軸形成一組逐漸變密的時序信號，進行時序分析，只有至少某兩個接收層接收到信號，并且下層的信號時間上晚于上層的信號時間，才能判讀為有一個真正的液滴滴落。
4.如權(quán)利要求1所述的一種探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法，其特征在于通過垂直方向排列陣列式光發(fā)射和接收管，得到多組垂直方向的信號，通過分析這多組信號的時間順序，來分辨假液滴信號，判別真正的液滴信號。
5.如權(quán)利要求4所述的一種探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法，其特征在于通過使用 AXB個光發(fā)射管構(gòu)建發(fā)射陣列，以產(chǎn)生近似平行光的發(fā)射效果，垂直方向排列A行，A大于等于2，水平方向排列B列，B大于等于1 ；通過使用MXN個光接收管構(gòu)建接收陣列，以接收發(fā)射陣列光強的變化，垂直方向排列M行，M大于等于2，水平方向排列N列，N大于等于1。
6.如權(quán)利要求4所述的一種探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法，其特征在于記錄接收陣列中每行接收管所收到信號的變化，沿時間軸形成多組逐漸變密的信號，只有至少某兩個接收層接收到信號，并且下層的信號時間上晚于上層的信號時間，才能判讀為有一個真正的液滴滴落。
7.如權(quán)利要求1所述的一種探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法，其特征在于光發(fā)射管發(fā)射的光線可為紅外線、近紅外、可見或不可見光。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種探測輸液器滴壺內(nèi)液滴的方法，能夠排除外來因素在光電探測機構(gòu)上造成虛假液滴信號，正確識別輸液器滴壺內(nèi)液滴信號。這一方法是在滴壺垂直方向排列多個光發(fā)射管和接收管，通過連續(xù)接收的光強變化信號形成一組帶有液滴垂直方向滴落特征的時序信號，通過分析這一組信號的時間順序，來分辨真假液滴信號。
文檔編號A61M5/36GK102371012SQ201010248068
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者程小萍, 程波 申請人:程小萍, 程波