专利名称：一种中央监控输液的方法及输液监护管理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗设备，尤其涉及一种通过一中央主机——输液监护中心监控多个输液监护设备(包括输液泵和注射泵两种)的方法及用于该方法的输液监护管理系统。
背景技术：
目前，医院使用的输液泵和注射泵(统称为输液泵)均为单机独立操作，其设备结构和工作流程如图1A、图1B所示，输液泵一般包括CPU、传感器、显示装置、人机接口如键盘或旋钮、电机及驱动模块、报警装置等。CPU按照设定的程序通过人机接口接收输入信息，如控制指令、输液速度、预置输液量等并以表格形式在显示器上动态显示出来；并且根据控制指令操纵“电机及驱动模块”控制电机的运行方式和速度，带动机械传动机构推动注射器或挤压输液管，达到输液的目的。在运行过程中，CPU不断采集传感器感应到的压力、气泡、位移等数据，对采集数据进行判断，并做出启动报警装置或切断电源停机、继续运行等相应的处理，从而保障人体安全输液。但是这种输液泵在护理病区实际使用中，由于输液的病人较多，护士需要亲自到各个病床前查看方可知道某台输液泵或注射泵的工作状态，这样护士的劳动强度加大，工作效率也不高，尤其在病床数量多的时候，护士将会疲于奔命。
为了减轻护士的劳动强度和提高工作效率，人们提出了一些通过无线传输进行静脉输液控制和报警的控制系统和装置，如公开号为CN2631517、发明名称为静脉输液无线控制及报警装置的发明专利申请，及公开号为CN2569357、发明名称为一种红外型无线输液监控系统的发明专利申请。虽然，这些发明专利申请从理论上能够实现无线传送输液参数、远程处理输液异常及无线远程报警，但是，普遍存在的问题在于没有数据传输的安全保证措施！由于医院电磁干扰源复杂，如医疗器械普遍具有较强的电磁干扰，手机信号的干扰，电灯、空调等用电设备开关起停产生的电火花进而产生的电磁干扰等，都有可能对无线传送的数据构成电磁干扰，影响数据传送的安全性。而没有数据传输安全保证措施的输液监控系统是很难满足医院——这种经常都有危重病人的应用场合的特殊监控要求！发明内容本发明的目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种不仅仅是为了提高护士的工作效率、减轻护士的工作量，更重要的是要能够安全可靠地传送输液数据，以满足医院对病人、特别是危重病人的特殊监控要求。
实现上述目的的技术方案一种中央监控输液的方法，其特征在于包括以下步骤A、检测各输液监护仪的状态数据，将所述状态数据进行编码并形成状态数据包，再以无线传输方式发送所述状态数据包；B、由输液监护中心接收各输液监护仪发送的状态数据包并进行解码得到各输液监护仪的状态数据，再将所述状态数据输入显示装置进行显示；C、当输液监控中心接收到所述状态数据并验证无误后发送应答信号；D、当对应的输液监护仪接收到所述应答信号后，通过语音提示装置发布所述状态数据被输液监控中心成功接收的语音信息。
进一步地，所述方法还包括下述步骤E、所述输液监护中心通过输入装置接受用户对输液监护仪控制参数进行修改的控制数据；F、所述输液监控中心将所述控制数据进行编码并形成控制数据包，再以无线传输方式发送所述控制数据包；G、输液监护仪将接收到的所述控制数据包进行解码，得到所述控制数据，并调控所述输液监护仪的工作状态；H、当输液监护仪接收到所述控制数据并验证无误后发送应答信号。
所述状态数据的内容包括床位号、停止或运行、报警类型、注射器规格、用户设定的输液量、输液速度、当前的累计输液量。所述控制数据的内容包括输液速度、预置输液量、停止、启动、清除、快速冲洗、关机信号。
一种输液监护管理系统，由多个输液监护仪及一输液监控中心组成；所述输液监护仪包括第一中央处理单元，及一与所述第一中央处理单元连接的第一无线通信模块，所述第一中央处理单元将采集到的自身状态数据编码并形成状态数据包，所述状态数据包经第一无线通信模块发送；所述输液监控中心包括第二中央处理单元，及与所述第二中央处理单元连接的第二无线通信模块及显示装置，所述第二无线通信模块将接收到的各输液监护仪的状态数据包经第二中央处理单元解码输出，显示在所述显示装置上。
所述第一和第二无线通信模块均为具有收/发功能的无线数据通讯模块，所述输液监控中心还包括一与第二中央处理单元连接的输入装置；所述第二中央处理单元对经所述输入装置输入的控制数据进行编码，并将编码后的控制数据包通过第二无线通信模块发送；所述第一无线通信模块接收所述控制数据包，并经第一中央处理单元解码得到所述控制数据，控制所述输液监护仪的工作状态。
进一步地，还包括语音提示装置，所述语音提示装置与第一中央处理单元连接，当第一无线通信模块接收到输液监控中心因成功接收到状态数据时所发送的应答信号时，通过第一中央处理单元向语音提示装置输入状态数据被输液监控中心成功接收所对应的语音信息。
采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于1、各输液监护仪采用无线传送的方式发送状态参数数据到输液监控中心，因此，护士既可以在各个病床前查看输液泵的工作状态，又可以省却到各个病床的巡查，只要坐在护士站的输液监控中心前，就能通过显示屏实时动态地监测各输液监护仪的状态参数数据，掌握各输液泵的工作状态。
2、采用数据包的方式传送各输液监护仪的自身状态数据和输液监控中心的控制数据，极大地避免了各种电磁干扰源对无线传送数据的电磁干扰，保证了数据传送的安全性，可完全满足对医院各种病人、甚至危重病人的特殊监控要求！3、采用应答的方式传送数据包，避免接收到错误的数据，导致误动作，及避免数据丢失，导致误动作或不动作，进一步地保证了数据传送的安全性。
4、通过在各输液监护仪上设置语音提示装置，将输液监护仪出现异常情况的状态参数数据已安全传送到输液监控中心的信息和/或将输液监控中心的处理结果及时告知病人，可及时消除病人及其陪护人员对异常情况的担心，消除了人们的心理负担。
5、由于输液监控中心可以通过该中心的输入装置输入改变某台输液监护仪控制参数的控制数据，并将控制数据打包发送给指定的输液监护仪，调整和控制该台输液监护仪的控制参数，因此实现了对输液监护仪的控制，从而实现了对各输液监护仪实时、全面地监测和控制。
6、采用循环读取状态数据的方法，一是可有效避免各输液监护仪相互之间的干扰；二是可以有效地避免个别数据包的错误或丢失所造成的损失，进一步地提高了系统的工作可靠性。
综上所述，本发明由于采用独特的无线传输方式的方法和系统，既保证了对病人的输液进行安全、可靠的监控，消除了病人及其陪护人员的心理负担，同时又降低了护士的工作量，提高了工作效率，解放了护士的劳动力。
图1A和图1B为现有输液泵的结构方框图和流程图。
图2为本发明系统方框图。
图3为本发明输液泵工作流程。
图4为本发明输液监控中心工作流程。
图5为输液监控中心采用电脑主机作为显示器时的工作流程。
图6为本发明采用的无线通讯模块XE1201结构方框图。
具体实施例方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明参见图2，一种输液监护管理系统，由多个输液监护仪1及一输液监控中心2组成，输液监护仪1包括输液监护和注射监护两种，统称为输液监护仪。所述输液监护仪除包括与现有输液泵相同的部分传感器、显示屏、人机接口如键盘或旋钮、电机及驱动模块、机械传动机构、报警装置及第一中央处理单元外，还包括与第一中央处理单元连接的第一无线通信模块和语音提示装置。输液监护仪在运行过程中，第一中央处理单元不断采集传感器感应到的压力、气泡、位移等状态数据，并进行判断和做出启动报警装置或切断电源停机、继续运行等相应的处理；同时，第一中央处理单元，先将采集到的当前自身状态数据按照一定的数据格式进行编码，然后，为了避免电磁干扰，提高数据传送的安全性，再将编码后的状态数据采用打包成状态数据包，再将状态数据包通过第一无线通信模块变成射频信号后经天线发送出去，所述打包后的状态数据包可以是按一定时间间隔定时发送，也可以是当输液监护仪工作状态发生变化时随机发送；所述输液监控中心2包括电源、第二中央处理单元，及与所述第二中央处理单元连接的第二无线通信模块及与第二中央处理单元连接显示装置及输入装置；第二无线通信模块通过接收天线将接收到的状态数据包经第二中央处理单元解码后还原成状态数据并校验(数据包有固定的格式，有约定的校验代码，如果数据包的校验码不正确则该数据包无效，另外还有机器型号和ID号具有一一对应关系，如果不符合也是无效的。)后，一方面向第一无线通信模块发送收到状态数据的应答信号，另一方面将状态数据在显示装置上显示出来。显示装置有多种，通常采用显示器，即在显示器上将每个输液监护仪的状态数据以图形和数字的方式一一对应地显示。当发送的状态数据时间间隔很短，例如第一无线通信模块每隔一秒钟发送一个数据包时，发送和接收数据包不断地动态变更，在显示器上显示的各输液监护仪的状态数据可认为是动态实时，因此通过监护中心实现了对每个监护仪的实时监控。
在本发明系统中，第一和第二无线通信模块采用具有收/发功能的无线数据通讯模块，输液监控中心还增加一个作为人机接口的输入装置，如键盘或旋钮。输液监控中心通过这一输入装置接受用户对某一台输液监护仪控制参数进行修改的控制数据，例如，通过键盘输入改变输液泵输液速度的控制数据。输液监控中心的第二中央处理单元，先对经输入装置输入的控制数据按照一定的数据格式进行编码，然后，为了避免电磁干扰，提高数据传送的安全性，再将编码后的控制数据采用打包的方式以及将已收到状态数据包的应答信号通过第二无线通信模块发送出去；指定台输液监护仪的第一无线通信模块通过天线接收所述控制数据包和上述应答信号，一方面将接收的控制数据包经第一中央处理单元解码转换成所述控制数据，指定台输液监护仪根据控制数据调整和控制其工作状态参数，例如调整和控制输液泵的电机运行速度，使输液速度加快或减慢；另一方面，第一中央处理单元根据接收到的上述应答信号向语音提示装置输入所述状态数据被输液监控中心成功接收所对应的语音提示信息，以便及时消除病人及其陪护人员对状态数据、特别是异常情况的信息是否送达输液监控中心的担心。采用语音提示装置巧妙地减轻了人们的心理负担。
本系统不仅实现了通过输液监控中心的对每台输液监护仪的实时监测和安全传送状态数据，同时还实现了通过输液监控中心对接收的任意一台输液监护仪状态数据的应答及对输液监护仪某些控制参数的调整和控制。
第一和第二无线通信模块所采用的具有收/发功能的无线数据通讯模块，其发射功率小于10mW，传输速度为19200bps。由于其功率小于无委会限定的10mW功率，使用无须无委会批准，并且辐射小，但在开阔地的传输距离也可达到100米，可以覆盖一般的病区，满足一般医院的使用需求。输液泵和输液监护中心之间采用无线的方式传递数据，既可以实现发明目的，又能在病区间/内随意设置和移动各输液监护仪，而不受位置的限制。
输液监护仪定时打包发送的工作状态数据包括床位号、停止或运行、报警类型、注射器规格、用户设定的输液量、输液速度、当前的累计输液量，其中报警类型包括输液泵或注射泵是否出现阻塞，输液泵是否出现气泡，或者输液泵在开门/关门的操作设置过程中是否出现操作错误等。数据包的格式可以多样，本发明的一个具体实施例的数据包格式如下数据包长度为10个字节，其中第1字节 床位号第2字节 仪器号，输液泵/注射泵的类型第3字节 速度的高字节 注速度＝1-5000第4字节 速度的低字节第5字节 累计量的高字节 注累计量＝1-9999第6字节 累计量的低字节第7字节 状态字节BIT7-----0＝无 1＝阻塞BIT6-----0＝无 1＝接近BIT5-----0＝无 1＝完成BIT4-----0＝停止 1＝运行中BIT3-----0＝无 1＝电池电压低BIT2-----0＝无 1＝无BIT1-----0＝交流 1＝电池供电BIT0-----保留第8字节 预置量的高字节 注预置量＝1-9999第9字节 预置量的低字节第10字节 保留数据包的起始符号设置为02，终止符号设置为03。
在上述格式的数据包中，由第1和第2字节的信息组合，来确定多个输液监护仪中的某一台，因在实际应用中可能会出现一个病床边设置两个输液监护仪的情况，必须由字节1“床位号”和字节2“仪器号，泵的类型”的信息组合才能体现输液监护仪的唯一性；第7字节中的第0位以及第10字节为保留字节，可以视情况为报警类型中的气泡、操作错误等，以及其它需要的信息。
输液监控中心打包发送的控制数据一般包括输液速度、预置输液量、停止、启动、清除、快速冲洗、关机等，控制数据包的格式可以多样，本发明的一个具体实施例的控制数据包格式如下数据包长度为10个字节，其中第1字节床位号第2字节仪器号，泵的类型第3字节速度的高字节，该字节如果是0XFF则无效第4字节速度的低字节，如果第3字节是0XFF，则该字节无效第5字节预置输液量的高字节，该字节如果是0XFF则无效第6字节预置输液量的低字节，如果第5字节是0XFF则该字节无效第7字节BIT71-关机BIT61-启动BIT51-停止BIT41-清除BIT51-冲洗当BIT2、BIT1、BIT0为111时，第7字节有效第8字节保留第9字节保留第10字节保留同理，在上述格式的控制数据包中，由第1和第2字节的信息组合，来确定多个输液监护仪中的某一台。
图3和图4示意出输液监护仪和输液监控中心的工作流程。由图3可见，输液监护仪开机后，第一中央处理单元(CPU1)连续读键盘或旋钮，接受人设定的指定信息，并检查用户是否改变控制参数；在运行过程中，CPU1不断读取传感器感应到的状态数据，并从第一无线通信模块中读取控制数据包，将控制数据包解码还原成控制参数，对电机运行速度和状态进行控制，作出相应处理；与此同时，CPU1还将采集到的状态数据进行编码并打包成状态数据包，再将状态数据包放入BUFFER中；再将BUFFER中的状态数据包写入所述第一无线通信模块中并定时发送出去。由图4可见，输液监控中心的第二中央处理单元(CPU2)循环读取第二无线通信模块接收到的各输液监护仪的状态数据包，并由CPU2解码得到所述的状态数据然后一方面在显示装置上将各输液监护仪的状态数据以图形和数字的方式动态实时地显示出来，另一方面经第一无线通信模块发送已收到状态数据的应答信号；当第一中央处理单元CPU1通过第一无线通信模块接收到上述应答信号后，向语音提示装置输入所述状态数据被输液监控中心成功接收所对应的语音提示信息，及时消除病人及其陪护人员的担心。当用户通过输入装置输入修改某台输液监护仪控制参数的控制数据时，CPU2将控制数据编码并打包成控制数据包，然后再将控制数据包写入第二无线通信模块并发送出去。
表一给出了部分应答信号类型及输液监控中心收到后的处理方法，表中所述参数包括速度，预置量，床号，管径，药物名称，患者体重，注射器长度，阻塞灵敏度，气泡灵敏度等，根据各输液监护仪发出的每个参数的不同输液监控中心作出不同的处理。
表一
在实际应用中，输液监控中心可以由接收机和计算机二部分组成，图5为该结构形式的工作流程图，图中虚线内为接收机部分。接收机包括第二无线通信模块和CPU2，及一RS232接口；显示装置及输入装置由计算机来实现，计算机通过RS232通讯接口与CPU2通讯连接。这样做的好处是可以利用现有资源，利用一台计算机加装一接收机就可以实现输液监控中心。
在本发明的具体实施例中，第一和第二无线通信模块采用相同的具有收/发功能的无线数据通讯模块，例如瑞士产的XE1201，该模块的公用频率为433MHz，空中速率可达64000bps，模块的功能框图如图6所示。在输液监护仪中用作第一无线通信模块时，XE1201模块的总线控制端SD端SC端DE端及EN端和RXTX端与CPU1连接，编码后的状态数据包由模块的TXD端输入，经数字频率合成器及调制器后，在RF功放的输出端RFOUT得到一RF信号，再通过天线发射出去；在用作接收控制数据时，通过接收天线将接收到的RF信号由模块的RFA端和RFB端输入，经滤波和解调器后，在RXD端输出未解码的控制数据包。XE1201在输液监控中心中用作第二无线通信模块时，同样，XE1201模块的总线控制端SD端SC端DE端及EN端和RXTX端与CPU2连接，编码后的控制数据包由模块的TXD端输入，经数字频率合成器及调制器后，在RF功放的输出端RFOUT得到一RF信号，再通过天线发射出去；或通过接收天线将接收到的RF信号由模块的RFA端和RFB端输入，经滤波和解调器后，在RXD端输出未解码的状态数据包。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种中央监控输液的方法，其特征在于包括以下步骤A、检测各输液监护仪的状态数据，将所述状态数据进行编码并形成状态数据包，再以无线传输方式发送所述状态数据包；B、由输液监护中心接收各输液监护仪发送的状态数据包并进行解码得到各输液监护仪的状态数据，再将所述状态数据输入显示装置进行显示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法还包括下述步骤C、当输液监控中心接收到所述状态数据并验证无误后发送应答信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法还包括下述步骤D、当对应的输液监护仪接收到所述应答信号后，通过语音提示装置发布所述状态数据被输液监控中心成功接收的语音信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述输液监护中心循环读取各输液监护仪发送来的状态数据包。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于所述方法还包括下述步骤E、所述输液监护中心通过输入装置接受用户对输液监护仪控制参数进行修改的控制数据；F、所述输液监控中心将所述控制数据进行编码并形成控制数据包，再以无线传输方式发送所述控制数据包；G、输液监护仪将接收到的所述控制数据包进行解码，得到所述控制数据，并调控所述输液监护仪的工作状态。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于H、当输液监护仪接收到所述控制数据并验证无误后发送应答信号。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述状态数据的内容包括床位号、停止或运行、报警类型、注射器规格、用户设定的输液量、输液速度、当前的累计输液量；所述控制数据的内容包括输液速度、预置输液量、停止、启动、清除、快速冲洗、关机信号。
8.一种输液监护管理系统，其特征在于由多个输液监护仪及一输液监控中心组成；所述输液监护仪包括第一中央处理单元，及一与所述第一中央处理单元连接的第一无线通信模块，所述第一中央处理单元将采集到的自身状态数据编码并形成状态数据包，所述状态数据包经第一无线通信模块发送；所述输液监控中心包括第二中央处理单元，及与所述第二中央处理单元连接的第二无线通信模块及显示装置，所述第二无线通信模块将接收到的各输液监护仪的状态数据包经第二中央处理单元解码输出，显示在所述显示装置上。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于所述第一和第二无线通信模块均为具有收/发功能的无线数据通讯模块，所述输液监控中心还包括一与第二中央处理单元连接的输入装置；所述第二中央处理单元对经所述输入装置输入的控制数据进行编码，并将编码后的控制数据包通过第二无线通信模块发送；所述第一无线通信模块接收所述控制数据包，并经第一中央处理单元解码得到所述控制数据，控制所述输液监护仪的工作状态。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于包括语音提示装置，所述语音提示装置与第一中央处理单元连接，当第一无线通信模块接收到输液监控中心因成功接收到状态数据时所发送的应答信号时，通过第一中央处理单元向语音提示装置输入状态数据被输液监控中心成功接收所对应的语音信息。
全文摘要
一种中央监控输液的方法，包括如下步骤A.各输液监护仪将自身状态数据进行编码并形成数据包，再以无线传输方式发送该数据包；B.输液监护中心将接收到的各输液监护仪的数据包信息进行解码，并显示状态数据；C.当输液监控中心接收到所述状态数据并验证无误后发送应答信号；D.输液监护中心接受用户对输液监护仪控制参数进行修改的控制数据，经对控制数据进行编码并形成控制数据包后发送所述控制数据包对输液监护仪进行控制。本发明还公开了实现上述方法的一种输液监护管理系统。采用本发明，不仅提高了护士的工作效率、减轻护士的工作量，更重要的是要能够安全可靠地传送输液数据，以满足医院对病人的特殊监控要求。
文档编号G08C17/00GK1736498SQ20051009691
公开日2006年2月22日 申请日期2005年8月24日 优先权日2004年8月27日
发明者古群, 谭永宏 申请人:深圳市深科医疗器械技术开发有限公司