一种自动化智能精准输注及数据处理系统的制作方法

1.本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种自动化智能精准输注及数据处理系统。


背景技术：

2.输液、输血是医疗中最常见的干预方式。但在这个环节上，目前尚存在诸多问题。其一，由于人力物力资源的限制，无法实现在干预前进行第二层次的核对，而导致出现错误。例如，错误的药物、液体、血制品、给药方法等。其二，人工输注方式使得医生、护士的工作量大。比如使用注射器的推注给药，有时需要重复多次给，这就需要医生、护士反复做重复的工作。再比如泵注持续给药，医生、护士需要先设置给药泵：选择药物、输入病人公斤体重、定义药物输注的速度等。做完这些工作后，医生、护士还需要把相同的信息记录在病历档案上，这导致了重复工作，加大了工作量。其三，人工手动记录导致数据记录不全、不准。目前的做法是所有的数据都是事后人工手动记录。这导致了数据记录不全面，比如完全忘记记录，部分信息遗漏，例如给药用的液体载量有时完全不予记录等。再有数据记录不准确，比如人为错误，实际剂量和记录的剂量不符，给药次数不对，时间不对，泵注速度的变化没有记录或者记录不准，输液输血量为估算值。还有，诸如泵注的药物总剂量之类无法获得的数据，干脆不予记录。其四，无法实现精准医疗。比如，给予的液体量和血液制品量为估算值，具体泵注的药物量、给药时间、给予的具体药物、给药量等不清楚或记录不准，而无法实现精准医疗，影响医生对临床的情况进行精准的判断。其五，无法实现大数据分析。人工手动记录在病例档案上的信息不全，不准确，更重要的是格式不一致，统一、规范化管理存在极大的难度，因而无法实现大数据分析。目前的病历档案的设计的思路是方便向医疗保险公司要账，以及在医疗纠纷时，保护医生护士和医院。目前的病历档案在设计时并没有、也无法考虑到大数据分析的需要。
3.因而，提供一种能够有效改善现有输注过程中出现的诸多问题的输注系统成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种可视化输注控制装置，包括推注给药控制元件和/或泵注给药控制元件，以及血制品输注控制元件和/或输液控制元件。
5.根据本发明的实施方案，所述推注给药控制元件至少可以设置和/或显示所推注的药物名称、药物剂量和液体推注剂量。优选地，所述推注给药控制元件还可以设置和/或显示推注液体的温度。优选地，所述推注给药控制元件还可以设置推注的速度。
6.根据本发明的实施方案，所述泵注给药控制元件至少可以设置和/或显示所泵注的药物名称、药物剂量、载体液体名称和载体液体剂量。优选地，所述泵注给药控制元件还可以设置和/或显示载体液体的温度。优选地，所述泵注给药控制元件还可以设置和/或显示泵注给药次数和/或泵注给药间隔时间。优选地，所述泵注给药控制元件还可以设置和/或显示泵注给药的速度。优选地，所述泵注给药控制元件还可以显示泵注给药总量和/或泵
注给药量随时间的变化图，例如为柱形图、曲线图等。优选地，所述泵注给药量随时间的变化图为实时变化图。
7.根据本发明的实施方案，所述血制品输注控制元件至少可以设置和/或显示血制品的血型和输注剂量。优选地，所述血制品输注控制元件还可以设置和/或显示血制品的温度。优选地，所述血制品输注控制元件还可以设置和/或显示血制品的输注速度和/或输注时间。优选地，所述血制品输注控制元件还可以设置和/或显示血制品的输注总量和/或血制品输注量随时间的变化图，例如为柱形图、曲线图等。优选地，所述血制品输注量随时间的变化图为实时变化图。
8.根据本发明的实施方案，所述输液控制元件至少可以设置和/或显示输注液体的名称(含药物名称和/或液体名称和/或药物浓度)和输注剂量。优选地，所述液体输注控制元件还可以设置和/或显示液体的温度。优选地，所述液体输注控制元件还可以设置和/或显示液体的输注速度和/或输注时间。优选地，所述液体输注控制元件还可以设置和/或显示液体的输注总量和/或液体输注量随时间的变化图，例如为柱形图、曲线图等。优选地，所述液体输注量随时间的变化图为实时变化图。
9.根据本发明的实施方案，上述各个控制元件还可以显示和/或保存输注开始时间和/或输注结束时间。
10.根据本发明的实施方案，上述各个控制元件还包括提示灯，通过提示灯颜色的变化，可以判断给药和/或输注指令与实施装置的信号联通、指令接收、和给药和/或输注反馈(优选为实时反馈)。
11.根据本发明的实施方案，上述各个控制元件可以通过机械或电子(如触摸)方式实现控制或设置。
12.根据本发明的实施方案，所述可视化输注控制装置还可以显示给药和/或输注对象的基本信息、电子病历相关信息、手术信息、和/或基线状态。例如，所述基本信息包括管理对象的出生日期、身高、体重、性别等。例如，所述电子病历相关信息包括管理对象的疾病诊断、病史、慢性病史、药物史、ponv史等。例如，所述手术信息包括管理对象的手术类型、麻醉药物、asa级别等。例如，所述基线状态包括管理对象的各生理学指标基线值、阈值、离群定义等。
13.本发明还提供一种输注系统，包括控制模块、执行模块和上述可视化输注控制装置；
14.所述控制模块控制执行模块的操作和/或接收执行模块的反馈；
15.所述执行模块接收、执行控制模块的指令，向控制模块反馈执行信息；
16.所述可视化输注控制装置能够设置和/或显示输注信息，向控制模块传递输注信息，以及显示由控制模块传递的执行信息(优选为实时执行信息)。
17.根据本发明的实施方案，所述输注信息包括上述可视化输注控制装置中列举的给药量、剂量、药物名称等。
18.根据本发明的实施方案，所述执行模块包括推注装置、泵注装置、输液装置和/或血制品输注装置。例如，所述推注装置可以为机械臂，又如为用于单次给药的机械臂。例如，所述泵注装置为输液泵，又如为可以持续给药的输液泵。例如，所述输液装置可以选自能够与控制模块适配的输液装置。
19.根据本发明的实施方案，所述输注系统包括待输注物存储和/或配制模块。例如，所述待输注物存储和/或配制模块与控制模块和执行模块分别连接。
20.本发明中，所述待输注物包括但不限于药物(例如用于静脉给药的药物，示例性为丙泊酚、新福林、麻黄碱、芬太尼、瑞芬、右美托咪定、去甲肾上腺素)、载体液体、血制品、生理盐水等。
21.根据本发明的实施方案，所述执行模块还包括流量控制装置。例如，所述流量控制装置包括流量计和流量传感器。优选地，所述流量控制装置与推注装置、泵注装置、输液装置和/或血制品输注装置连接。优选地，所述流量控制装置与控制模块连接。
22.根据本发明的实施方案，所述执行模块还包括加热器。优选地，所述加热器与所述待输注物存储和/或配制模块连接。
23.根据本发明的实施方案，所述输注系统还包括数据存储模块。优选地，所述数据存储模块用于自动存储、记录输注事件全程的信息。
24.根据本发明的实施方案，所述数据存储模块还可以与医院信息系统(his)连接，归入输注对象的电子档案。
25.根据本发明的实施方案，所述输注系统还包括数据库或与数据库连接，所述数据库用于自动存储、记录输注事件全程的信息。优选地，所述数据库可以选自医疗或医院的数据库，或者需要的其他数据库连接。
26.根据本发明的实施方案，所述输注系统可以与医疗或医护信息系统连接，例如与医疗或医护数据系统连接。
27.本发明中，所述的连接包括机械连接、电连接、有线连接或无线连接。本领域技术人员可以根据适用情况，进行选择。
28.本发明还提供一种输注方法，包括如下步骤：
29.通过控制模块控制执行模块的操作和/或接收执行模块的反馈；
30.通过执行模块接收、执行控制模块的指令，向控制模块反馈执行信息；
31.通过可视化输注控制装置能够设置和/或显示输注信息，向控制模块传递输注信息，以及显示由控制模块传递的执行信息，优选为实时执行信息。
32.根据本发明的实施方案，可以通过可视化输注控制装置的提示灯颜色的变化，判断给药和/或输注指令与实施装置的信号联通、指令接收、和给药和/或输注反馈(优选为实时反馈)。
33.优选地，所述输注方法通过所述输注系统进行。
34.本发明中，所述输注对象可以包括但不限于有生命的人、动物或无生命的人体、动物体、标本或样品。例如，所述管理对象可以选自健康或不健康的人或动物体，例如科学研究的对象，如存在或不存在健康风险的人或动物体，如选自外科手术患者，如普通外科手术患者，例如将接受中等风险或较低风险的外科手术的相对年轻和健康的患者。进一步地，所述管理对象也可以选自其他患者，包括将接受较高风险的外科手术的患者等。或者，所述管理对象也可以选自健康、不健康或可能存在健康风险的人。
35.本发明还提供上述输注系统和/或输注方法在静脉输注、皮下注射、学位注射中的应用，优选用于静脉输注的应用。
36.本发明还提供所述输注系统和/或输注方法在分析医疗或医护行为质量中的应
用。
37.本发明还提供所述输注系统和/或输注方法在处理医疗或医护行为数据中的应用。
38.有益效果
39.本发明提供的输注系统具备自动化、智能化、全面化，能够实时、准确、自动记录数据，还可以实现大数据收集管理。可有效降低出错率，降低医疗工作者的工作量。
40.本发明输注系统模仿人体结构功能，由控制模块担当大脑的作用，控制执行模块，实现给药、输液和/或输血。同时，执行模块可将执行情况的信息实时反馈给控制模块。
41.并且，使用本发明的装置或系统，使得整个输注事件的信息能够被实时、精确地记录到电子档案中，减少医护人员的工作量，避免了人为的错误(包括漏记和人为错误)，提高病历档案的质量。
42.再者，整个输注事件的信息还能够被实时精确地记录到大数据库中，可直接用于大数据的分析，为大数据分析提供了高质量的数据。
43.可视化输注控制装置不但整合了多种输注情况，还为医疗人员提供再次核查治疗方案的机会，核对药物/液体/血制品机制，即某种意义上实现了控制面板对医生的治疗方案给予反馈意见。这些机制降低了出错率，提高了医疗质量和安全性。
44.该系统还可实现精准医疗，精确地记录治疗的开始结束具体时间，治疗持续的时间，在每个具体的时间点一共给了多少药/液体/血制品这些信息。而这些精确治疗的做法和精确记录的做法是现有技术中医疗实践中无法做到的。
45.该系统可前瞻性地精确地准确地对治疗的大数据进行记录，为大数据分析打下基础。目前医疗中分析的大数据多来自回顾性的数据，人工记录的数据，从病例中挖掘出来的数据。而这些数据存在着不全，不准，错误等不足之处，从而导致了大数据分析中的各种困惑。
附图说明
46.图1为实施例1提供的输注系统的结构示意图。
47.附图标记：1-控制模块，2-执行模块，3-可视化输注装置，4-数据存储模块，5-数据库，6-医院信息系统，21-推注装置，22-泵注装置，23-输液装置，24-血制品输注装置，31-推注给药控制元件，32-泵注给药控制元件，33-输液控制元件，34-血制品输注控制元件。
具体实施方式
48.下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
49.除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
50.实施例1
51.如图1所示的输注系统，包括控制模块1、执行模块2、可视化输注控制装置3和数据存储模块4；
52.控制模块1控制执行模块2的操作和/或接收执行模块的反馈；
53.执行模块2接收、执行控制模块1的指令，向控制模块1反馈执行信息；
54.可视化输注控制装置3能够设置和/或显示输注信息，向控制模块1传递输注信息，以及显示由控制模块1传递实时的执行信息；
55.数据存储模块4用于自动存储、记录输注事件全程的信息。
56.执行模块2包括推注装置21、泵注装置22、输液装置23、血制品输注装置24和流量控制装置25。推注装置21为机械臂或用于单次给药的机械臂，泵注装置为输液泵或持续给药的输液泵。输液装置23选自能够与控制模块1适配的输液装置。流量控制装置25包括流量计和流量传感器。流量控制装置25与推注装置21、泵注装置22、输液装置23和血制品输注装置24连接。流量控制装置25还与控制模块1连接。
57.可视化输注控制装置3包括推注给药控制元件31、泵注给药控制元件32、血制品输注控制元件34和输液控制元件33。
58.推注给药控制元件31至少能够设置和/或显示所推注的药物名称、药物剂量和液体推注剂量。推注给药控制元件还能够设置和/或显示推注液体的温度和/或推注的速度。
59.泵注给药控制元件32至少能够设置和/或显示所泵注的药物名称、药物剂量、载体液体名称和载体液体剂量、载体液体的温度、泵注给药次数、泵注给药间隔时间、泵注给药的速度、和/或显示泵注给药总量和/或泵注给药量随时间的变化图。
60.血制品输注控制元件34至少能够设置和/或显示血制品的血型和输注剂量、温度、输注速度、输注时间、输注总量和/或血制品输注量随时间的变化图。
61.输液控制元件33至少能够设置和/或显示输注液体的名称(含药物名称和/或液体名称和/或药物浓度)和输注剂量、液体的温度、输注速度和/或输注时间、示液体的输注总量和/或液体输注量随时间的变化图。
62.可视化输注控制装置3中的各个控制元件还能够显示和/或保存输注开始时间和/或输注结束时间。可视化输注控制装置3中的各个控制元件还包括提示灯，通过提示灯颜色的变化，判断给药和/或输注指令与实施装置的信号联通、指令接收、和给药和/或输注反馈。
63.可视化输注控制装置3中的各个控制元件通过机械或电子(如触摸)方式实现控制或设置。
64.可视化输注控制装置3还能够显示给药和/或输注对象的基本信息、电子病历相关信息、手术信息、和/或基线状态。基本信息包括管理对象的出生日期、身高、体重、性别等。电子病历相关信息包括管理对象的疾病诊断、病史、慢性病史、药物史、ponv史等。手术信息包括管理对象的手术类型、麻醉药物、asa级别等。基线状态包括管理对象的各生理学指标基线值、阈值、离群定义等。
65.上述可视化输注控制装置中的各个控制元件、以及执行装置中的各装置，均包括至少一个彼此独立的单元，每个单元对应于不同的待输注物。各个控制元件分别与执行装置中具体装置一一对应。
66.输注系统的待输注物包括但不限于药物(例如为丙泊酚、新福林、麻黄碱、芬太尼、瑞芬、右美托咪定、去甲肾上腺素)、载体液体、血制品、生理盐水等。输注信息包括上述可视化输注控制装置中列举的给药量、剂量、药物名称等。
67.数据存储模块4还与医院信息系统6(his)连接，归入输注对象的电子档案。
68.输注系统还与数据库连接，数据库用于自动存储、记录输注事件全程的信息。数据库选自医疗或医院的数据库，或者需要的其他数据库连接。
69.本实施例输注系统的连接包括机械连接、电连接、有线连接或无线连接。本领域技术人员能够根据适用情况，进行选择。
70.实施例2
71.如实施例1所示的输注系统，还包括待输注物存储和待输注物配制模块。待输注物存储和待输注物配制模块与控制模块1和执行模块2分别连接。
72.执行模块2还包括加热器，加热器与待输注物存储和待输注物配制模块分别连接。
73.实施例3
74.采用实施例1或实施例2输注系统的输注方法，包括如下步骤：
75.通过控制模块控制执行模块的操作和/或接收执行模块的反馈；
76.通过执行模块接收、执行控制模块的指令，向控制模块反馈执行信息；
77.通过可视化输注控制装置能够设置和/或显示输注信息，向控制模块传递输注信息，以及显示由控制模块传递实时的执行信息；
78.通过可视化输注控制装置的提示灯颜色的变化，判断给药和/或输注指令与实施装置的信号联通、指令接收、和给药和/或输注实时反馈。
79.具体提供如下输注实例：
80.事件1：拟给病人药物a剂量100个单位，单次推注给药，时间1分钟。含有药物a的注射器被安装到给药的机械臂上，然后在推注给药控制元件上下达给药的指令(药物a，剂量100个单位，单次推注给药，时间1分钟)，机械臂通过控制模块与推注给药控制元件进行沟通，控制模块和推注给药控制元件能识别不同的机械臂，其下达的指令针对一个具体的机械臂，此机制能够有效地避免指令和机械臂的错误匹配。在给药过程中，实施给药操作的机械臂能够将给药的实时具体信息(药物a，推注量、推注速度、开始结束时间等)反馈给控制模块和推注给药控制元件。整个推注给药的事件信息被实时记录在数据存储模块中，并实时地将给药的具体信息通过数据存储模块记录到医院信息系统(his)归入医院的电子病历档案和数据库中。
81.其中，药物a为适于通过上述方法给予患者的药物，本事件中没有特别限定。
82.事件2：拟给手术病人药物x，持续泵注给药，给药速度每分钟每公斤体重100个单位，即刻给药，手术结束前半个小时停止给药，给药的速度在手术的过程中可根据情况进行调整。
83.将药物x稀释到250毫升生理盐水中，把输液管安装到给药泵上，然后在泵注给药控制元件上下达给药的指令(药物x，给药速度每分钟每公斤体重100个单位，即可给药至手术结束前半小时停止给药)。给药泵通过控制模块和泵注给药控制元件沟通，控制模块和泵注给药控制元件能识别不同的给药泵，其下达的指令针对一个具体的给药泵，此机制能够有效地避免指令和给药泵的错误匹配。在给药过程中，实施给药操作的给药泵将给药的实时具体信息(药物x，开始的给药速度，给药过程中速度的变化，开始结束时间，给药的总时长，给药的总剂量等)反馈给控制模块和泵注给药控制元件。整个泵注给药的事件信息被实时记录在数据存储模块中，并实时地将给药的具体信息通过数据存储模块记录系统记录到
医院信息系统(his)归入医院的电子病历档案和数据库中。
84.其中，药物x为适于通过上述方法给予患者的药物，本事件中没有特别限定。
85.事件3：拟给病人输液体y，速度250毫升/分钟。把液体准备好，把输液管安装到输液装置上，然后在输液控制元件上下达输液的指令(液体y，速度250毫升/分钟，现在开始，输液速度根据情况调整)。输液装置通过控制模块和输液控制元件沟通，控制模块和输液控制元件能识别不同的输液装置，其下达的指令针对一个具体的输液装置，此机制能够有效地避免指令和输液装置的错误匹配。在输液过程中，执行操作的输液装置将输液的具体信息(液体y，开始速度250毫升/分钟，输液过程中速度的调整，开始结束时间，输液总量等)反馈给控制模块和输液控制元件。整个输液的事件信息被实时记录在数据存储模块中，并实时地将输液的具体信息通过数据存储模块记录系统记录到医院信息系统(his)归入医院的电子病历档案和数据库中。
86.其中，药物y为适于通过上述方法给予患者的药物，本事件中没有特别限定。
87.事件4：拟给病人输注红细胞，一个单位(即一袋)，30分钟内给完。把红细胞袋准备好，把输血管安装到血制品输注装置上，然后在血制品输注控制元件上下达输血的指令(红细胞，一个单位，输血速度，现在开始)。血制品输注装置通过控制模块和血制品输注控制元件沟通，控制模块和血制品输注控制元件能识别不同的血制品输注装置，其下达的指令针对一个具体的血制品输注装置，此机制能够有效地避免指令和血制品输注装置的错误匹配。执行输注操作的血制品输注装置将输血的具体信息(红细胞，总容量，实时输注量、输注速度、开始结束时间)反馈给控制模块和血制品输注控制元件。整个输血的事件信息被实时记录在数据存储模块中，并实时地将输血的具体信息通过数据存储模块记录系统记录到医院信息系统(his)归入医院的电子病历档案和数据库中。
88.上述实施例1-3提供的输注装置和系统模仿人体结构功能，由控制模块担当大脑的作用，控制执行模块，实现给药、输液和/或输血。同时，执行模块可将执行情况的信息实时反馈给控制模块。因此，这使得输注信息能够被实时、精确地记录到电子档案中，实现了精准医疗，精确地记录治疗的开始结束具体时间，治疗持续的时间，在每个具体的时间点一共给了多少药/液体/血制品这些信息，并且减少医护人员的工作量，避免了人为的错误(包括漏记和人为错误)，提高病历档案的质量。整个输注事件的信息还被实时精确地记录到大数据库中，可直接用于大数据的分析，为大数据分析提供了高质量的数据。并且，医疗人员能够再次核查治疗方案，核对药物/液体/血制品机制，实现了控制面板对医生的治疗方案给予反馈意见。这些机制降低了出错率，提高了医疗质量和安全性。
89.以上对本发明的示例性实施方式进行了说明。但是，本发明的保护范围不拘囿于上述具体的实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。