1.1 选题意义及背景

在临床医学中，静脉输液虽然应用广泛，但目前普遍使用的输液工具仍然是传统的茂菲氏输液器，且以人工监控为主。输液时需要将输液瓶（袋）悬挂在输液架上或者高于患者的穿刺部位，利用势差将药液输入患者体内，护士凭借肉眼观察茂菲氏管中的液滴并估计输液滴速，根据经验手动调节输液器上的滑轮来控制输液速度。输液过程中护士需要不停地巡检，并由患者或陪护人员观察剩余药液量，当药液即将输完或者滴速出现异常时，及时通知值班护士前来处理。这样不仅增加了医护人员的劳动强度，导致差错率大为上升，而且不利于患者的休息，影响了治疗质量。如果发生药液输完或者输液管堵塞等情况而护士未能及时处理，则有可能会发生回血或其他危险，给患者造成痛苦，甚至导致医疗事故。

随着智能化控制研究的不断发展，自动化临床设备的研究日益成为医疗器械发展的一个重点，因而设计一种智能输液管理系统实现对输液过程的全程监控是医学发展的必然趋势。单片机输液点滴滴速控制的发展在今天和未来将成为医疗设施发展的趋势，毕竟与以往的点滴滴速控制系统相比，单片机价格便宜，操作易于实现，而且对滴速的控制精度也较高。医疗事业的发展是顺应科学技术而发展的，医疗的安全问题更离不开科学，把高科技应用到医疗事业中来是对医疗事业的一大促进与补充。

1.2 国内外研究的现状

鉴于目前输液过程中存在这样那样的安全隐患，且在输液过程中存在耗费人力较大等问题，迫切需要对目前输液状况进行改进。近几十年来，国内外一些专家争相研究，输液控制系统一直在不断改进，目前已取得不小成就，其发展主要经历以下几个阶段：

（1）机械式输液控制阶段

该方法是在输液瓶上方挂一只弹簧秤，根据输液过程中瓶中药液逐渐减少，导致弹簧伸缩变形，由此计算出剩余液面的当前位置。于向英等利用这种方法对输液监控过程进行了多次试验，结果证明误差较大，这是因为输液瓶容积规格大小不同，且输液液体密度不同等多种原因导致的。所以说机械式输液监控设备可行性较差，未能得到发展。

（2）电容式液位控制阶段

输液过程中，药液液位不断下降引起电容变化，从而根据电容的特性对剩余药量进行估计的。这种设计思想具有一定的可取性，系统能够起到一定的监控作用，但是由于输液过程中涉及瓶子体积不均问题，且电容不能像电阻那样是可以随便调节，一旦焊接固定了就不可改动，需要设计多种规格的电路，实际应用起来太繁琐，并不能真正推广开来。

（3）电极式输液控制阶段