[发明专利]用于监测调配后输液袋中药物浓度的光电检测装置及方法

权利要求书

1.一种用于监测调配后输液袋中药物浓度的光电检测装置，其特征在于：包括壳体、输液袋放置架、主控MCU、测量模块、放大滤波电路以及图像识别模块，其中：

所述输液袋放置架包括放置槽和两导向板以及两透光窗口，所述放置槽为开口向上的U型槽且安装于所述壳体上，沿放置槽槽口延伸方向相对设置有所述导向板，所述导向板顶面与所述壳体顶面齐平，所述放置槽一端头与所述壳体一侧面齐平，两所述透光窗口相对开设在所述放置槽槽壁上；

所述主控MCU设置于所述壳体内部，与所述测量模块连接；

所述测量模块包括光源模组和光探测器模组，所述光源模组与所述光探测器模组分别设置在两所述透光窗口外侧且相对；

所述放大滤波电路设置于所述壳体内部，与所述主控MCU连接；

所述光源模组的测量光程与所述放置槽槽距一致；

所述图像识别模块包括摄像头，所述摄像头安装在壳体上，所述摄像头的镜头朝向所述透光窗口；

所述放大滤波电路包括跨阻放大器和去除高频信号的滤波模块，所述光探测器模组与所述跨阻放大器连接，所述跨阻放大器与所述滤波模块连接，所述滤波模块与所述主控MCU连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于监测调配后输液袋中药物浓度的光电检测装置，其特征在于：还包括设置于所述壳体内部的温度补偿模块。

3.根据权利要求2所述的一种用于监测调配后输液袋中药物浓度的光电检测装置，其特征在于：所述温度补偿模块包括用于感应所述壳体内温度的温度传感器和用于所述光源模组温度校正的温度补偿器，所述温度传感器设置于所述壳体内，所述温度补偿器靠近所述光源模组设置。

4.根据权利要求1所述的一种用于监测调配后输液袋中药物浓度的光电检测装置，其特征在于：所述输液袋放置架与所述壳体可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于监测调配后输液袋中药物浓度的光电检测装置，其特征在于：所述光源模组的测量光程为1cm。

6.根据权利要求1所述的一种用于监测调配后输液袋中药物浓度的光电检测装置，其特征在于：还包括至少一个反射式红外传感器和蜂鸣器，所述反射式红外传感器安装于所述放置槽朝向外部环境的一侧或两侧，所述反射式红外传感器与所述主控MCU连接；所述蜂鸣器安装于所述壳体上，所述蜂鸣器与所述主控MCU连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于监测调配后输液袋中药物浓度的光电检测装置，其特征在于：还包括显示屏，所述显示屏设置于所述壳体顶面，其与所述主控MCU连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于监测调配后输液袋中药物浓度的光电检测装置，其特征在于：所述光源模组包括至少两个紫外LED光源，每个所述紫外LED光源的中心波长不同，且每个所述紫外LED光源的中心波长范围均为265-365nm。

9.一种用于监测调配后静脉注射液中药物浓度的光电检测方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤S1、在主控MCU内建立并存储药物浓度工作曲线数据库，具体建立方法，包括如下步骤：

S1-1、药物种类选择：选择M种不同种类的药物，每种药物均准备N份原始输液袋，其中5N10，M为自然数；

S1-2、获取参比电压：具体获取方法，包括如下步骤：

S1-2A、将步骤S1-1中选择的对应种类药物的原始输液袋置于输液袋放置架内，开启光源模组，光源模组的光源从透光窗口处透射至原始输液袋；

S1-2B、光探测模组接收透射原始输液袋的光源信号，并将接收的光源信号转换的nA级电流放大至mV级电压后传输至放大滤波电路；

S1-2C、放大滤波电路对接收的mV级电压进行滤波去除高频信号并将mV级电压放大至V级电压，接着将放大后的V级电压信号传输至主控MCU；

S1-2D、主控MCU对接收的V级电压，进行数模转换及平均算法计算，获得原始输液袋的参比电压V_参0；

S1-3、配置药物浓度：对步骤S1-1中选择的每种药物的N份原始输液袋，进行药物浓度配置，得到N份不同药物成分浓度的成品输液袋；

S1-4、获取测量电压：对步骤S1-3中配置的N份成品输液袋，均进行测量电压的获取，具体获取方法，包括如下步骤：

S1-4A、将步骤S1-3中配置的对应种类药物的成品输液袋置于输液袋放置架内，开启光源模组，光源模组的光源从透光窗口处透射至成品输液袋；

S1-4B、光探测模组接收透射成品输液袋的光源信号，并将接收的光源信号转换的nA级电流放大至mV级电压后传输至放大滤波电路；

S1-4C、放大滤波电路对接收的mV级电压进行滤波去除高频信号并将mV级电压放大至V级电压，接着将放大后的V级电压传输至主控MCU；

S1-4D、主控MCU对接收的V级电压，进行数模转换及平均算法计算，获得成品输液袋的测量电压V_测0；

S1-5、计算测量电压与参比电压的比值：根据步骤S1-2得到的参比电压和步骤S1-4获取的测量电压，分别计算每种不同种类药物的测量电压与参比电压比值P，具体计算方法为：

P=V_测0/V_参0

S1-6、绘制药物浓度与比值P的工作曲线：对每种不同种类药物，以测量电压与参比电压比值P为横坐标，以药物成分浓度为纵坐标，建立坐标系，然后将N份不同药物成分浓度以及对应的比值P绘制在坐标系中，并对坐标系中的N个坐标点数据进行拟合，得到药物浓度与比值P的工作曲线；M种不同种类药物，将得到具有M条药物浓度与比值P工作曲线的数据库，将数据库保存至主控MCU；

S1-7、根据M条药物浓度与比值P工作曲线，建立M种不同种类药物的地址，指向从步骤S1建立的数据库，至此完成药品数据库的建立；

步骤S2、药物种类识别：将待测原始输液袋放置在输液袋放置架内，摄像头识别待测原始输液袋上的条码进行药物种类识别；当摄像头所识别的药物种类，不包含在步骤S1-7数据库中时，蜂鸣器长鸣示警，取出待测原始输液袋，更换下一组待测原始输液袋重新进行药物种类识别；包含在步骤S1-7数据库中时，蜂鸣器短鸣提示，进入下一步判定待测原始输液袋的放置位置；

步骤S3、判定待测原始输液袋的放置位置，具体判定方法为：

反射式红外传感器对放置槽内待测原始输液袋的反射光功率进行测量，具体测量方法为：当反射光功率超过设定阈值，判定为待测原始输液袋位置放置正确，蜂鸣器短鸣提示，可进入下一步；当反射光功率超过设定阈值，蜂鸣器长鸣示警，需重新调整待测原始输液袋的位置，直至位置正确；

步骤S4、获取参比电压V_参1：对放置在放置架内的待测原始输液袋进行参比电压V_参1测量，具体获取方法，参照步骤S1-2A至步骤S1-2D；

步骤S5、放置待测成品输液袋：将步骤S5完成参比电压测量的原始输液袋取出，并放置待测成品输液袋；

步骤S6、判定待测成品输液袋的放置位置，具体判定方法为参照步骤S3；

步骤S7、获取测量电压V_侧1：对待测成品输液袋进行测量，获取测量电压V_侧1，具体获取方法，参照步骤S1-4A至步骤S1-4D；

步骤S8、计算测量电压V_侧1与参比电压V_参1的比值P₁：根据步骤S4获取的参比电压V_参1和步骤S7获取的测量电压V_侧1，计算测量电压V_侧1与参比电压V_参1比值P₁，具体计算方法为：

P₁= V_测1/ V_参1

步骤S9、所测成品输液袋的药物浓度：将P₁带入步骤S1-7的数据库中进行查表，寻找比值P₁的最接近值对应的药物浓度作为所测成品输液袋的药物浓度；

步骤S10、判定所测成品输液袋药物的浓度是否符合要求：步骤S10中得到的所测成品输液袋的药物浓度在所选择的药物浓度与比值P的工作曲线的药物浓度范围内，则判定符合要求，否则判定不符合要求；

步骤S11、下一待测成品输液袋测试：步骤S10中判定符合要求，则重复步骤S6至步骤S10测试下一待测成品输液袋；步骤S10中判定不符合要求，则蜂鸣器长鸣示警，剔除此所测成品输液袋，重复步骤S6至步骤S10测试下一待测成品输液袋；

步骤S12、下一种药物的测量，待一种药物的所有成品输液袋均测量完成，进行下一种待测药物的测量，具体测量步骤参照步骤S2至步骤S11。