输液泵测试系统的设计

李广武，张滨仁

黑龙江省医院 医学工程科，黑龙江哈尔滨 150036

输液泵测试系统的设计

李广武，张滨仁

黑龙江省医院 医学工程科，黑龙江哈尔滨 150036

利用传感器以及计算机技术设计一套多功能的通用检测设备，对常用的医疗设备进行安全质量检测。研制目的是基本保障医疗设备的安全检测，便于向广大的基层医院推广使用，解决目前市场上销售的进口相关设备价格较高无法大规模推广的矛盾。本文主要用精确输液设备测试了这种检测设备。

输液泵；安全检测；传感器模块；通讯接口；数据平台

现代化的医疗设备广泛应用于医院，新采购的医疗设备如果严格遵照采购程序、加强论证、验收等工作，绝大部分新投入使用医疗设备的质量保证是没问题的，不合格的设备是少数，但经过长时间的临床使用后设备是否合格、是否安全就很难保证了。对于广大的临床工程师来说，利用常用的万用表等工具对发生故障的仪器进行判定不难，但修好了的仪器是否达到了出厂标准或基本达到安全标准是很难判定的，只有配备了专用测试仪器才有可能。而市场上进口的测试设备虽然品种齐全、性能优良，但价格普遍很高，很难在基层医院广泛装备。研发一种简便灵活的测试工具显得有一定的意义，可以为推广预防性维修（PM）、加强医疗设备质量控制工作提供必要的物质基础。

由于现代医疗设备数量大、种类多，同时研制全部检测设备困难巨大，也十分不现实，因此以一种测试设备开发为突破口，对这种方法进行一种尝试是十分必要的。本人以医院里用量比较大的输液泵为试验项目，待研制成功再向其他种类推广，使之成为广大医学工程技术人员的常用工具，就像常用的万用表一样。

本设计理念的特点是模块化、信息平台化，模块化就是开发前端传感器，利用现代计算机技术进行信号采集与处理；信息平台化就是研制一套数据采集软件、建立统一的数据库，管理与分析所获得的监测数据。整个系统分两部分：分离式传感器单元+USB通讯部分、数据库管理部分。从硬件组成来看，分为传感器单元（含USB通讯部分）和计算机两部分。具体流程如图1所示。

图1 系统流程示意图

本设计的重点有两方面：

第1方面是传感器的选择，选择高精度液体流量传感器，为了提高精度，可以考虑选用不同量程的传感器以满足输液泵测量的实际需求。经过仔细筛选，选用瑞士盛世瑞恩微流量液体流量传感器，型号为：瑞士盛世瑞恩 液体流量计SLG1430 ，属于MEMS（微电子机械系统）设计，主要技术参数如下：

(1) 测量范围 ：0～50mL/min。

(2) 灵敏度 ：<0.5nL/min。

(3) 快速响应：ms级。

(4) 分辨率 ：0.1nL/min。

(5) 接口 ：RS232。

(6) 安全性保证：自检功能，自动补偿。

(7) 全量程标定。

第2方面是采集通讯软件与数据库的设计，是信息平台化的主要部分，是向其他测试领域发展的基础。具体要求如下：

(1) 信号通讯计划采用当今流行的USB通讯协议，或者直接用SLG1430传感器自带的RS232串行通讯接口进行数据的传输，这样比较简单。

(2) 软件方面有几个要求：测量实时流量、计算平均流量、总容量、直方图、不正常情况下报警等功能，同时设计一套完整的、操作方便的对话界面。

(3) 数据库方面要求对测试的仪器编号、测试时间、操作人、结果等信息进行管理，使用常用的数据库开发。

总结，由于本设计采用的技术与元器件都是成熟的，传感器、通讯接口、数据库等都是成型的产品，成功整合是完全有可能的。输液泵检测系统的研制是整个医疗设备系列检测系统研发的一部分，该系统最主要的是数据采集与处理平台的开发，信息平台是整个系统的核心，通过不同传感器前端的开发即可完善该系统的功能。如果该系统成功研发，并得以广泛推广，将会对医疗设备的安全使用提供有力的保障。

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[3] 厄尔曼,等.数据库系统基础教程[M].岳丽华,等译.北京:机械工业出版社, 2009.

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[5] 温国坚,刘曼芳,郑峰.医用输液泵应用质量评估试验[J].中国医疗设备,2010,25(5):7-9.

Testing System Design For Medical Infusion Device

Li Guang-wu, Zhang Bin-ren
Clinical Engineering Department of Heilongjiang Provincial Hospital, Harbin Heilongjiang 150036, China

Using sensor and computer techniques, a set of multi-function general testing equipments are designed for common safety and quality testing. The purpose is to guarantee the medical equipment's safety, to be easily used in the rural hospitals, and to solve the problem of the high price of imported testing equipments. The article mainly discusses the way of testing the medical precision infusion devices in hospital.

safety testing; sensor module; communication interface; data platform

TH771+.1

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.12.002

1674-1633(2010)12-0004-01

2010-07-08

黑龙江省卫生厅科研课题编号2010-458

作者邮箱：gg5ww@126.com