智能輸液架

張思昊 趙淑萍 馬寧

摘要：近幾年來，隨著環境的惡化、流感的盛行，醫院時常發生護士因為病人太多導致給病人換瓶不及時，致使病人血液回流凝固，或部分病人因為玩手機，睡覺等其他原因忘記通知護士換瓶，致使藥物輸完后空氣進入靜脈血管，對病人造成不必要的傷害。針對這種現象我們研究了一種智能檢測輸液自動換瓶架，用于幫助護士進行換瓶工作。防止病人在輸液時受到不必要的傷害。

關鍵詞：醫療健康、智能控制

一、研究背景

從我國目前的市場現狀和研究領域來看，涉及這方面的產品少之又少，而且市場需求很大。針對現有技術的不足，本團隊提供了一種輸液自動換瓶架，主要用于醫院中由于病人太多護士人手不夠造成輸液時換瓶不及時情況，本產品可以檢測瓶中液體有無，檢測瓶中液體消失時自動進行換瓶。產品也可應用于手術室中，減輕高壓狀態下醫生的壓力。保證輸液高峰期輸液和換瓶的安全性、及時性，減輕護士的壓力。由于目前市場上幾乎沒有與之類似的產品，所以本產品有十分廣闊的市場空間。針對自動化時代的需求，幾乎所有產品都趨向自動化，但是涉及到輸液換瓶的自動化產品卻少之又少。針對市場上的空缺與需求本團隊研制出了輸液自動換瓶產品。本產品的出現在市場上幾乎沒有與之類似的的產品與之競爭，但是傳統輸液架還是很大的競爭者，因為傳統輸液架造價相比本輸液架造價更加低廉，它們也早已占據了整個市場。這勢必會對本產品銷售空間造成一定影響。但是本產品創新點新穎，結構也已完善，最主要是有一套可行的方案，并且其造價相對低廉，可實現產業化程度高，制造工藝難度低。本產品主要應用于醫療機構的病房輸液和大型手術輸液，其本質為減輕醫護人員工作壓力，提高病人輸液安全性

二、設計與系統介紹

在考慮該本產品設計時，我們依據實際情況充分考慮實際情況與可行性，結合目前無法解決的醫療資源缺乏問題，完成該產品設計，本產品是一種輸液自動換瓶架，該產品實現了病人輸液時自動換瓶和輸液完成后的自動報警功能。

根據實際的使用要求，以及參照《機械設計手冊》、《單片機控制》等工具書，計算和設計出了整體的機械結構、程序控制等，以致達到最佳的使用效果、最低的誤差率以及較低的使用成本。

本設計以STC89C52單片機為核心，以XKC-Y27-NSN為傳感器，檢測管中液體有無，將信號傳到STC89C52單片機，單片機對信號有無來確定是否輸出信號驅動42步進電機、舵機和微型推桿進行工作。當單片機接收到XKC-Y27-NSN為傳感器信號時，單片機輸出信號使電動推桿帶動穿刺器拔出，然后42步進電機帶動藥瓶使下一瓶藥瓶對準穿刺器，電動推桿再帶動穿刺器扎入藥品瓶。系統總體設計由STC89C52、按鍵、XKC-Y27-NSN傳感器、42步進電機、微型推桿、舵機等構成，系統設置有2個按鍵。液體檢測器通過對液面位置的實時檢測，當輸液管中液體流盡時液體檢測器向單片機發送脈沖信號，當單片機接收到脈沖信號時控制推桿帶動穿刺器拔出輸液袋，穿刺器退出輸液架后電機控制輸液架完成換瓶操作，待換瓶操作完成時，推桿再次帶動穿刺器刺入輸液袋繼續進行輸液操作。本產品代替了人工換瓶，避免了病人十分多情況下換瓶延誤，以及省去了大型手術過程中換瓶這項工作，減輕了護士日常工作量，使護士有更多時間在其他方面服務病人。提高流感高峰時醫院輸液換瓶的及時性、安全性以及可靠性。

三、市場前景和效益分析

產業生產的自動化以逐步完善，智能化程度也越來越高，自動化輸液換瓶也將符合時代潮流。醫院的護士每天都要給住院的大部分病人進行輸液換瓶工作，目前常用的方法是護士進行手動換瓶工作，其工作流程是，在病人觀察到瓶架上的點滴瓶或點滴袋中中的藥液將要流盡時，病人會按動報警鈴通知護士前來進行輸液架換瓶工作。此方法雖是目前最常用的換瓶方法但過于傳統，也存在一些漏洞。如因輸液病人或陪護人員觀察不及時導致忘記按動報警鈴以致忘記進行換瓶工作而對病人造成二次傷害，又或碰上流感高發期，會導致護士人手不夠，造成醫護人員身心疲憊，無力工作等，所以基于此環境下，設計一款智能輸液架可大大減少護士的工作時間，減少醫護資源消耗，同樣我們市場也十分廣闊，依據調查結果顯示，一家三甲醫院每日輸液病戶可高達上千人次，依據目前醫療資源分配，僅僅在發達城市中就有近萬的市場缺口，本產品操作簡單而且安裝方便且成本較低，使用年限長，上手簡單，再此基礎上分析我們擁有廣大市場。

四、結語

我們產品的應用將大大減輕護士工作負擔，以及有效避免了病人輸液時因換瓶不及時造成的二次傷害，提高了病人輸液的安全性，輸液架冬季選擇性加溫功能也在一定程度上減輕了病人冬季輸液的刺激性。在一定程度上緩和了如今緊張的護患關系。

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