CN113398376B - 智能输注工作站 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能输注工作站，包括：壳体、多个输注泵和控制***，所述输注泵可拆卸地安装在所述壳体上，所述多个输注泵均与所述控制***通信连接。控制***用于在相邻的两个输注泵为中继切换输液时，控制两个输注泵按照预设的速度逐步变化，以实现平滑中继切换。本发明能够在中继输液切换的过程中，使得输注速度匀速变化，实现平滑中继切换。

Description

智能输注工作站
技术领域
本发明涉及医疗输液技术领域，特别涉及一种智能输注工作站。
背景技术
一般，输注工作站包括模块化安装的输注泵(输液泵和/或注射泵)和控制***。根据应用需要，输注泵可以全部都是输液泵，也可以全部都是注射泵，也可以部分输液泵部分注液泵。控制***包括嵌入式***，能通过CAN数据接口与各输注泵通讯链接，实现各输注泵泵状态数据采集及下发控制参数给各泵，工作站还能通过WIFI通讯接口与医院HIS(医院信息***)和/或CIS(临床信息***)等***连接，将输注泵产生的输注数据上报给HIS和/或CIS。控制参数可包括KVO速度(keep vessel open：保持静脉开放)、注射速度、输液精度和输液速度等。输注泵在完成输液任务后自动按照一个很低的流速输液，防止回血而阻塞针头。
对于一次输入剂量较多的药液，一般采用中继输液来完成。中继输液是指两台以上的输注泵相互配合，按照预设的输液顺序依次进行输液，前面一台输注泵输完，后面一台输注泵接着输，中间不需要护士操作。现有的中继输液方案是，前一台输注泵停止输液后，然后再启动后一台输注泵，这种输液方式会产生中间可能有一个比较短的时间是断开的不连续的输液即输注泵的启动延时的问题，这会导致一些误差，让患者的治疗过程可能存在因设备的原因产生治疗药物浓度(尤其是半衰期短)的突变，这将会影响对患者的治疗。
目前的一种解决思路是优化输注泵的启动机构，将启动时间控制在毫秒级别，但这种处理方式会提高输出泵的制造成本。
因此，亟待需要提供一种能够让患者的治疗过程不存在因设备的原因产生治疗药物浓度的突变的中继输液方法。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明实施例提供一种智能输注工作站，能够在中继输液切换的过程中，使得输注速度匀速变化，实现平滑中继切换。
本发明采用的技术方案为：
本发明实施例提供一种智能输注工作站，包括：壳体、多个输注泵和控制***，所述壳体上设置有多个安装仓，所述输注泵可拆卸地安装在所述安装仓上，所述多个输注泵均与所述控制***通信连接，所述控制***用于执行计算机程序，创建输注缓存页，所述输注缓存页包括按照输注顺序存储的输注项Z＝(Z1，Z2，......，ZM)，任一输注项Zi包括输注泵标识PIDi、输注液标识MIDi、输注液量Ci和输注速度Vi，输注泵标识PIDi为当前输注过程中第i个顺序使用的输注泵Pi的唯一标识，输注液标识MIDi为输注泵Pi输注的输注液的唯一标识，输注液量Ci为输注泵Pi的输注液量，输注速度Vi为输注泵Pi的输注速度，i的取值为1至M，M为使用的输注泵的数目；
其中，当输注泵Pi启动输注液时，控制***执行计算机程序以实现以下步骤：
S100，如果输注液标识MIDi与输注液标识MIDi+1相同，且Vi＝Vi+1＝V>D1，则执行S200；D1为预设输注速度阈值；
S200，驱动输注泵Pi以输注速度V匀速输液到预设输注液量Ci-V*T处，启动输注泵Pi+1；T为预设的并行中继输液的时间；
S300，每隔固定的预设时间，向输注泵Pi和输注泵Pi+1的驱动器同时发送速度控制指令，其中，发送给所述输注泵Pi的驱动器的速度控制指令为降速指令，发送给所述输注泵Pi+1的驱动器的速度控制指令为增速指令，所述降速指令用于指示所述输注泵Pi的驱动器驱动输注泵Pi的速度降低预设速度dv，所述增速指令用于指示所述输注泵Pi+1的驱动器驱动输注泵Pi+1的速度增加预设速度dv。
本发明实施例提供的智能输注工作站，在两个输注泵进行中继切换输液时，使得两个输注泵的输液速度匀速变化，能够实现平滑中继切换，能够避免在治疗过程可能存在因设备的原因产生治疗药物浓度(尤其是半衰期短)的突变而对患者产生的影响。
附图说明
图1为本发明实施例提供的智能输注工作站的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种智能输注工作站，包括：壳体1、多个输注泵2和控制***3，所述壳体1上设置有多个安装仓，所述输注泵2可拆卸地安装在所述安装仓上，所述输注泵可包括输液泵和/或注射泵，所述多个输注泵均与所述控制***3通信连接。可以知晓的是，本领域技术人员可以根据实际需要选择使用输液泵还是注射泵或者两者均使用。
在本发明实施例中，壳体1可为现有结构。例如，壳体的前部凹设有若干供输注泵安装的安装仓，若干安装仓沿输注工作站的高度方向间隔设置。此外，壳体上还设置有显示控制模块。在本发明实施例中，输液泵和注射泵可为现有结构。在本发明实施例中，所述控制***能够通过例如CAN数据接口与各输注泵通信连接，实现各输注泵泵状态数据采集及下发控制参数给各输注泵，控制***还可通过WIFI通讯接口与医院HIS(医院信息***)(未图示)和/或CIS(临床信息***)(未图示)等***连接，将输注泵产生的输注数据上报给HIS和/或CIS。
具体地，在使用多个输注泵2进行输液时，控制***3用于执行计算机程序，创建对应于每次输液的输注缓存页，所述输注缓存页可包括按照输注顺序存储的输注项Z＝(Z1，Z2，......，ZM)，任一输注项Zi可包括输注泵标识PIDi、输注液标识MIDi、输注液量Ci和输注速度Vi。其中，输注泵标识PIDi为当前输注过程中第i个顺序使用的输注泵Pi的唯一标识。输注液标识MIDi为输注泵Pi输注的输注液的唯一标识，输注液标识MIDi可包括输注液的药物名称和浓度。输注液量Ci为输注泵Pi的输注液量，一般单位为ml。输注速度Vi为输注泵Pi的输注速度，一般单位为ml/h(毫升/小时)。i的取值为1至M，M为使用的输注泵的数目。
其中，在输液过程中，控制***3会判断相邻的两个输注泵之间是否是中继输液，如果是，则控制该两个输注泵的输注速度按照预设速度进行变化，以实现平滑中继切换。具体地，当监测到需要输注泵Pi启动输注液时，控制***3执行计算机程序以实现以下步骤：
S100，如果输注液标识MIDi与输注液标识MIDi+1相同，且Vi＝Vi+1＝V>D1，则执行S200；D1为预设输注速度阈值。
在本发明实施例中，D1可根据实际经验选取。优选地，D1大于
Figure GDA0003309734360000041
Figure GDA0003309734360000042
Figure GDA0003309734360000043
和
Figure GDA0003309734360000044
分别是输注泵Pi和输注泵Pi+1的满足预设误差的最低输液速度，从而使得输注速度具有降速空间。最低输液速度为输注泵的固有参数，例如，可通过查实描述文件获取最低输液速度，但并不限于此，本领域技术人员可通过现有技术能够获取的任意方式进行获取。
如果输注液标识MIDi与输注液标识MIDi+1相同，且Vi＝Vi+1＝V>D1，则表明输注泵Pi和接下来即将输液的输注泵Pi+1的输注液和输注速度是完全一样的，并且具有降速空间，则进入中继输液切换控制过程。否则，不进入中继输液切换控制过程。
S200，驱动输注泵Pi以输注速度V匀速输液到预设输注液量Ci-V*T处，启动输注泵Pi+1；V*T<min(Ci，Ci+1)，T为预设的并行中继输液的时间即输注泵Pi和输注泵Pi+1的同时进行输液的时间。
在本发明实施例中，T可为用户自定义的时间，例如，T可为300秒。控制***可向输注泵Pi的驱动器例如蠕动泵的电机发送控制指令，驱动输注泵Pi以输注速度V匀速输液到预设输注液量Ci-V*T处。具体地，控制***可向输注泵Pi的电机发送控制指令，驱动电机，以带动与电机连接的凸轮轴转动，使得与凸轮轴连接的滑块按照一定顺序和运动规律上下往复运动，像波一样依次挤压静脉输液管,使输液管中的液体以速度V定向流动，直到输注泵Pi的输液量为Ci-V*T。
S300，每隔固定的预设时间，向输注泵Pi和输注泵Pi+1的驱动器同时发送速度控制指令，其中，发送给所述输注泵Pi的驱动器的速度控制指令为降速指令，发送给所述输注泵Pi+1的驱动器的速度控制指令为增速指令。在本发明实施例中，预设时间可小于T，优选地，远小于T。
在本发明实施例中，预设时间可用户自定义。例如，在T为300秒的情况下，预设时间可为2秒，但并不局限于此，预设时间可为任何其它时间间隔，只要能够满足平滑中继切换即可。在本发明实施例中，降速指令和增速指令指示的速度可相同，即，所述降速指令用于指示所述输注泵Pi的驱动器驱动输注泵Pi的速度降低预设速度dv，所述增速指令用于指示所述输注泵Pi+1的驱动器驱动输注泵Pi+1的速度增加预设速度dv。
进一步地，在本发明实施例中，所述预设速度dv可通过如下步骤确定：
S310，基于预设的并行中继输液的时间T以及预设的输注泵Pi的驱动器的电机的最小变速时间
Figure GDA0003309734360000051
和预设的输注泵Pi+1的驱动器的电机的最小变速时间
Figure GDA0003309734360000052
确定速度控制值集合K＝(K1，K2，...，Kn)，其中，速度控制值集合K中的各数值按照降序排列，即K1＞K2＞...＞Kn；Kj＝2x1*5x2，x1和x2为整数，即速度控制值集合K中的各数值能够被2或5整除，j的取值为1到n；
Figure GDA0003309734360000053
rounddown为向下取整函数，
Figure GDA0003309734360000054
和
Figure GDA0003309734360000055
可根据输注泵Pi和输注泵Pi+1的驱动器的电机的额定最小变速时间
Figure GDA0003309734360000056
和
Figure GDA0003309734360000057
自定义确定。如果电机的额定最小变速时间非常小，那么会导致速度换挡会非常频繁，会影响输注泵的使用寿命。因此，优选地，
Figure GDA0003309734360000058
Figure GDA0003309734360000059
电机的额定最小变速时间为输注泵的固有参数，例如，可通过查实描述文件获取电机的额定最小变速时间，但并不限于此，本领域技术人员可通过现有技术能够获取的任意方式进行获取。
在本发明实施例中，根据
Figure GDA00033097343600000510
Figure GDA00033097343600000511
确定集合K中的第一个值后，可从预设的速度控制值表中选取位于K1后面的数值构成集合K。预设的速度控制值表为事先存储的按照降序排列的能够被2或5整除的数值组成的表。
S320，遍历K，如果
Figure GDA00033097343600000512
那么dv＝V/Kj，
Figure GDA00033097343600000513
和
Figure GDA00033097343600000514
分别为输注泵Pi和输注泵Pi+1的满足预设误差的最低输液速度。
在本发明实施例中，在
Figure GDA00033097343600000515
时，每次增速/减速V/Kj，能够使得在输注泵Pi和输注泵Pi+1交接输液时，输液速度匀速变化，能够实现平滑中继切换，能够避免在治疗过程可能存在因设备的原因产生治疗药物浓度(尤其是半衰期短)的突变而对患者产生的影响。
S400，判断输注泵Pi的输注液量是否等于Ci，如果是，执行S500，否则，返回S300。
在实际输液过程中，护士在挂输液袋的时候，会多挂一些液体，以避免回血。因此，在监测到输注泵Pi的输注液量等于Ci时，需要控制输注泵Pi停止输液。
S500，停止驱动驱动输注泵Pi，控制输注泵Pi+1以输注速度V匀速输液。
通过上述步骤S100～S500，能够实现输注泵Pi和输注泵Pi+1的平滑中继切换。
以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种智能输注工作站，其特征在于，包括：壳体、多个输注泵和控制***，所述壳体上设置有多个安装仓，所述输注泵可拆卸地安装在所述安装仓上，所述多个输注泵均与所述控制***通信连接，所述控制***用于执行计算机程序，创建输注缓存页，所述输注缓存页包括按照输注顺序存储的输注项Z＝(Z1，Z2，......，ZM)，任一输注项Zi包括输注泵标识PIDi、输注液标识MIDi、输注液量Ci和输注速度Vi，输注泵标识PIDi为当前输注过程中第i个顺序使用的输注泵Pi的唯一标识，输注液标识MIDi为输注泵Pi输注的输注液的唯一标识，输注液量Ci为输注泵Pi的输注液量，输注速度Vi为输注泵Pi的输注速度，i的取值为1至M，M为使用的输注泵的数目；
其中，当输注泵Pi启动输注液时，控制***执行计算机程序以实现以下步骤：
S100，如果输注液标识MIDi与输注液标识MIDi+1相同，且Vi＝Vi+1＝V>D1，则执行S200；D1为预设输注速度阈值；
S200，驱动输注泵Pi以输注速度V匀速输液到预设输注液量Ci-V*T处，启动输注泵Pi+1；T为预设的并行中继输液的时间；
S300，每隔固定的预设时间，向输注泵Pi和输注泵Pi+1的驱动器同时发送速度控制指令，其中，发送给所述输注泵Pi的驱动器的速度控制指令为降速指令，发送给所述输注泵Pi+1的驱动器的速度控制指令为增速指令，所述降速指令用于指示所述输注泵Pi的驱动器驱动输注泵Pi的速度降低预设速度dv，所述增速指令用于指示所述输注泵Pi+1的驱动器驱动输注泵Pi+1的速度增加预设速度dv；
所述预设速度dv通过如下步骤确定：
S310，基于预设的并行中继输液的时间T以及预设的输注泵Pi的驱动器的电机的最小变速时间
Figure FDA0003309734350000011
和预设的输注泵Pi+1的驱动器的电机的最小变速时间
Figure FDA0003309734350000012
确定速度控制值集合K＝(K1，K2，...，Kj，…，Kn)，其中，K1＞K2＞...＞Kn，j的取值为1到n；在确定集合K中的第一个值K1后，从预设的速度控制值表中选取位于K1后面的数值构成集合K，其中，预设的速度控制值表为事先存储的按照降序排列的能够被2或5整除的数值组成的表；
Figure FDA0003309734350000021
rounddown为向下取整函数，
Figure FDA0003309734350000022
和
Figure FDA0003309734350000023
根据输注泵Pi和输注泵Pi+1的驱动器的电机的额定最小变速时间
Figure FDA0003309734350000024
和
Figure FDA0003309734350000025
确定，其中，
Figure FDA0003309734350000026
S320，遍历K，如果
Figure FDA0003309734350000027
那么dv＝V/Kj，
Figure FDA0003309734350000028
和
Figure FDA0003309734350000029
分别为输注泵Pi和输注泵Pi+1的满足预设误差的最低输液速度。
2.根据权利要求1所述的智能输注工作站，其特征在于，还包括：
S400，判断输注泵Pi的输注液量是否等于Ci，如果是，执行S500，否则，返回S300；
S500，停止驱动输注泵Pi，控制输注泵Pi+1以输注速度V匀速输液。
3.根据权利要求1所述的智能输注工作站，其特征在于，D1大于
Figure FDA00033097343500000210
Figure FDA00033097343500000211
和
Figure FDA00033097343500000212
分别是输注泵Pi和输注泵Pi+1的满足预设误差的最低输液速度。
4.根据权利要求1所述的智能输注工作站，其特征在于，所述输注泵包括输液泵和/或注射泵。
5.根据权利要求1所述的智能输注工作站，其特征在于，V*T<min(Ci，Ci+1)。
6.根据权利要求1所述的智能输注工作站，其特征在于，所述输注液标识MIDi包括输注液的药物名称和浓度。
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