樊宁 肖佳怡 孔馨逸 西京学院
在医疗领域，护士的职责之一是确保患者安全地接受静脉输液治疗。然而，传统的输液方式可能存在一些问题，例如无法根据患者的生理特征和变化进行调整，这可能导致潜在的健康风险和不适。当前对智能输液系统的应用主要侧重于输液泵的单独使用，而忽视了输液过程中病人生理特征可能发生变化的问题。如果输液方式无法根据病人的生理变化进行相应调整，可能会引发病人的不适。
为了满足患者的治疗需求，推动医疗领域的创新与进步，提高患者的生活质量和医疗护理的质量，西京学院医学院学生樊宁与同学共同设计并开发了一款具备智能核查、恒温控制、监控报警、自动升降、数据记录与分析、自动跟随等多功能的输液架控制程序。
一、系统总体设计方案
智能输液架设计的总体方案包括智能核查、恒温控制、监控报警、自动升降、数据记录与分析、自动跟随功能。输液架的主体采用二级支架设计，根据患者身高、姿势和医嘱需求，通过控制器驱动步进电机正反转驱动支架螺纹，实现支架高度的自动调节。温度传感器、控制器、热电阻加热器及温度控制程序实现输液液体的恒温控制。恒温控制系统能够持续监测输液液体的温度，并根据预设的理想温度进行自动调整。无论外界环境如何变化，患者都可以始终享受到稳定和舒适的治疗温度，从而提高了治疗的效果和患者的舒适感；光学传感器对输液瓶的液位高度进行检测，并通过蓝牙传输功能，实现液位监控报警功能，若发现异常情况时立即触发监控报警功能，能够解放护士和患者的双眼和精力。UWB(Ultra-Wideband)标签和输液架上的UWB接收器确定标签的位置，以实现输液架的自动跟随功能。这些功能的实现能够更好地满足患者的治疗需求，提高医疗护理的质量。
二、智能输液架功能
监控报警功能：对输液液体的流速和液位进行严格控制，确保患者接受正确的治疗药物和剂量。如果输液速度过快或过慢，可能会导致药物浓度不合适，过快或过慢的输液速度可能导致治疗效果不佳，浓度过低，则治疗时间会延长；液位不足，会引起患者及家属的焦虑情绪，若空气进入血管，也会危及患者的安全；如果输液速度异常或液位低于安全水平，系统将发出警报，提醒医护人员进行干预，减轻患者和家属的负担，并提供实时监控功能。液位监控报警功能的原理是利用光学传感器检测输液瓶内的液位高度，并通过蓝牙模块向护士台发出预警信息及启动蜂鸣器。控制系统可以随时查看液位数据。
恒温控制功能：旨在确保输液液体的温度保持在安全和合适的范围内，提高治疗效果和患者的舒适度。控制系统通过温度传感器、热电阻加热器和控制程序，根据设定的目标温度，实时监测液体温度并调整加热器的功率，以保证输液液体的恒温控制。如果温度超出设定范围，系统将发出警报。
自动跟随功能：是指输液架自动跟随患者的移动，确保患者在移动时继续接受治疗，减少医护人员的工作负担。对于需要移动的患者尤其有益，如住院患者或手术后的患者。通过UWB标签和电动轮子，系统可以检测标签与基站之间的位置变化，并通过控制电机的启动和停止，使输液架按照患者的移动方向和速度进行自动移动。
自动伸缩功能：根据患者的身高和床的高度进行调整，使输液管更容易连接到患者的静脉，减少扭曲和拉扯，提高患者的舒适度，减少并发症的发生。自动伸缩功能还可以控制输液速率，确保药物以准确的速度进入患者的体内，适应不同身高的患者，满足个性化护理需求。自动伸缩功能可以提高患者的护理质量，提高医护人员的工作效率，减少医疗事故的风险，有助于提供更安全和更有效的医疗护理服务。
信息核对功能：通过条形码扫描器实现药物信息核对，确保患者接受正确药物治疗并提升医疗过程的安全性和准确性。在输液前，护士可轻松扫描输液瓶上的信息码，系统将自动匹配药物信息，若有不符将触发警报以确保患者安全。此外，还能够提供详细的记录和追踪，包括每次输液的药物信息、时间、速率等，以便进行追踪和审核。
三、智能输液架的意义
这款多功能输液架的设计意义重大。首先，它提高了医疗质量，减少了人为错误，保障了输液过程的准确性和安全性。其次，增强了安全性，防止输液错误情况发生，为患者提供更可靠的治疗护理。多功能输液架也减轻了医护人员的工作负担，提高了工作效率，使医护人员能够更专注于关键的护理任务。
此外，智能输液架改进了药物管理流程，增强了从药物信息核对到药物存储和配药各环节的管理，提高安全性。它能够为患者提供个性化护理，根据患者需求自动调整，提升了患者的治疗体验和舒适度。同时，该输液架还提供额外功能，如照明和娱乐设备，为患者创造更舒适的治疗环境。
总体而言，这款智能多功能输液架的推出标志着医疗设备领域的一次技术革新，为提升医疗质量、提高患者安全性和改善医护工作效率做出了重要贡献。相信随着智能医疗设备的不断创新和普及，患者们将能够接受更安全、更高质量的医疗护理，迎接更健康的未来。
基金项目：陕西省大学生创新创业训练项目计划：一种智能输液架(项目编号：X202212715018)
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