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【摘 要】研制一种智能提示止血装置，在传统止血带的基础上进行改进和创新，使该装置实现了压力感应、计时显示及报警功能。改善了传统止血带使用中存在的绑扎松紧度不易控制、绑扎疼痛感明显、存在忘记松解的危险因素等缺陷。用于医务工作人员在对患者进行静脉输液、抽血及急救止血等操作，为患者安全提供保障。
【关键词】止血带；智能提示装置；设计与研发
止血带在临床工作中有着重要作用，被广泛应用于静脉输液、抽血、急救止血等治疗工作中[1]。有关调查显示：现临床中多以传统橡胶管式止血带的应用为主，该止血带在应用过程中存在诸多缺陷，如绑扎松紧度不易控制、绑扎疼痛感明显、存在忘记松解的危险因素等[2]。为改善这些缺陷，笔者设计了一套智能提示止血装置，在传统止血带的基础上进行了改进和创新，使该装置实现了压力感应、计时显示及报警功能。现报道如下。
1.智能提示止血装置的设计思路
使用止血带为患者进行医疗操作时，医护人员一般是凭经验和手感来决定绑扎止血带的松紧度，绑扎过松或绑扎过紧均会导致血管充盈效果不好，影响穿刺效果及治疗结果[3]，静脉穿刺时因衣物遮盖或急救时因病情较紧急而引起的忘记松解止血带或绑扎时间较长可引起患者的不适，时间过长会导致患者相应肢体出现肌肉坏死、缺血性挛缩以及厌氧感染等不良症状，严重时还会导致截肢或直接危及生命安全[4]。为减少此类事故的发生，笔者根据止血带在使用时其压力大小及捆扎时间长短的变化设计出一套智能提示止血装置，该装置中安装一种敏感度高的压力检测装置，通过设定有效参数值进行信号感应传输，之后触动预警提示器，从而达到自行闪烁报警提示灯的目的。同时压力检测装置还设置有定时报警功能，当止血带捆扎超过设定值的时候，蜂鸣器和报警指示灯分别通过声音和闪烁光提示医护人员及时松解止血带。研究发现，静脉穿刺捆扎止血带的时间不易超过2min；止血带压力在10.7-16.0kPa时，静脉充盈最好；超过40kpa就能完全阻断上肢动脉血液流通，造成肢体浅表静脉充盈不良，不利于穿刺[5]。而急救时止血带下加入衬垫捆扎四肢的持续时间一般为1h ，成年人上肢止血带压力应维持在33.3kpa～40kpa，下肢应维持在66.7 kpa～80kpa [6]。该装置设定有静脉穿刺（时间≦2min，上肢最大压力值≦40 kpa）与急救止血（时间≦1h，上肢最大压力值≦40 kpa，下肢最大压力值≦80kpa）两种模式，两種模式选择方式为手动选择，医务人员可以根据具体情况选择。智能提示止血装置的立体结构图见图1。
2.装置结构、设计原理、实验方案
2.1装置结构：该智能提示止血装置包括止血带和压力监测装置两部分。止血带为一扁形橡胶带，压力监测装置包括：①单片机、计时模块等（外壳内设置）②显示屏、蜂鸣器等（外壳上表面设置）③压力传感器（过孔底部设置）。计时模块、显示屏、蜂鸣器和压力传感器均连接于单片机，压力传感器与单片机之间连接运放电路。
图1智能提示止血装置立体结构图
2.2系统设计：系统包括信号采集（压力传感器），信号处理（包括检测与信号调节电路和信号数模转换），单片机编程（单片机能够对收集到的数据进行分析处理并控制报警装置发出报警提示音或打开报警提示灯），报警电路设计。
2.3电路仿真：利用Protues、Mutisim等电路仿真软件，对设计电路进行仿真测试，调整相关参数，尽可能使仿真结果达到预期要求。
2.4软件编程与调试：根据装置的性能要求应用编程语言对单片机控制系统及压力检测装置外壳下方接口进行编程，嵌入电路，进一步调整系统参数。
2.5实验样机制作：根据仿真和调试的结果确定各参数，进行电路板及压力检测装置的制作，对各元件组装后行性能检测，反复调试，使各项指标达到设计要求。
2.6实验方案：利用制作的样机进行静脉穿刺过程的模拟实验，检测试验样机的功能并记录相关数据，对实验数据与理论数据进行分析，在此基础上对样机进行改进和完善。
3.使用方法
①取消毒过的扁形橡胶带和压力监测装置，将扁形橡胶止血带贯穿压力监测装置外壳并固定。②拨动装置上端的开关，装置电源指示灯亮起，根据治疗方式按动选择键选择静脉穿刺模式或急救模式。③对患者进行捆扎止血带，压力检测装置的显示屏上显示止血带压力和捆扎时间数值。④医务人员可以根据压力值调整止血带的松紧度，报警指示灯显示黄色光，提示当绑扎力度过松；报警指示灯显示红色光，提示当绑扎力度过紧。当捆扎时间超过设定值装置发出报警示音，同时报警指示灯不停闪烁，提示医务人员及时解除止血带。⑤操作结束后再次拨动开关，装置电源指示灯熄灭，将压力监测装置与橡胶带分离，各自进行消毒处理，备下次使用。
4.讨论
目前临床中使用的传统橡胶管式止血带存在功能单一、安全系数较低等缺点，给患者带来诸多不适感的同时也给医护人员的工作带来不便。该装置的设计采用外部加装式，实现了止血带与压力检测装置的可拆卸，不改变止血带原有的功能。与传统止血带相比具有以下优势。
4.1智能提示止血装置的报警提示功能 该智能提示止血装置具有超时报警和超出设定的压力范围报警的功能，尤其在患者四肢大出血的紧急急救过程中，因患者病情较紧急，止血带在使用过程中，易发生忘记松解止血带或止血带捆扎压力过大的情况[7]。该功能能及时提醒伤员及医务人员取下止血带，避免止血超时和捆扎压力不当对人体造成的二次伤害。
4.2 智能提示止血装置的数值显示功能 该智能提示止血装置能够通过压力传感器检测止血带的张力，止计时模块对绑扎时间计时，将张力和时间显示在显示屏上，为医护人员提供数值参考。控制止血带压力在10.7-16.0kPa内能提高医护人员静脉穿刺的准确度，降低操作的失误率。另外，此装置还可用做医学院校辅助教学的工具，研究发现，影响护生静脉穿刺成功的最主要因素是心理因素[8]，该智能提示止血装置特有的数值显示与报警提示功能能够给护生提供更加直观的数据信息，缓解其心理压力，最大限度底提高操作的安全性及准确性。 4.3 智能提示止血装置能减轻患者痛苦 该智能提示止血装置中采用扁形橡胶止血带，研究显示，扁形止血带在患者疼痛体验上低于橡胶管式止血带[9]，在一定程度上减轻患者的痛苦。另一方面，该智能提示止血装置能够提高操作的准确度，缩短操作的时间，并有效避免意外事故的发生，从而减轻患者的痛苦。
4.4 智能提示止血装置环保节约 该装置中的压力监测装置具有良好的密封效果，适用于临床中的化学浸泡法消毒，消毒后可反复使用，降低了机械成本和耗材成本。此外，该装置采用可回收的环保材料，实现了循环再利用、节约环保的目标。
参考文献：
[1] 吴彦英，郭风振.止血带在静脉穿刺中的应用进展[J]. 护理实践与研究，2010，7（9）：84-86.
[2] 吕燕.浅静脉穿刺用止血带的临床应用进展[J]. 护理研究，2003，17（2）：68-69.
[3] 白丽梅， 傅常清， 郭欣欣.止血带张力对浅静脉充盈度的影响[J]. 中华护理杂志，2000，35（10）：587-588.
[4] 张爱华， 张静， 陶红，等.止血带并发症的研究及其护理进展[J].護理研究，2004，18（1）：13-15.
[5] 王丽华.关于止血带张力对浅静脉充盈度的影响[J].医学信息，2013，26（4）.
[6] 周娅楠，王敬坤，何 清，等.止血带使用及相关损伤研究进展[J].创伤外科杂志，2014，16（6）：557-560.
[7]王海兰. 使用止血带的注意要点[J].河北医药，2005，27（1）：72.
[8] 韩华丽，程蕾.基础护理实验教学中护生静脉穿刺失败原因分析及对策[J]. 全科护理，2011，09（4）：364-365.
[9] 胡林峰， 张琼， 余同琳，等. 3种止血带对静脉输液的临床效果比较[J]. 医学研究生学报，2013，26（8）：839-840.
注：*郑州大学大学生创新创业训练计划 201410459068 专利号 2013 2 0873532.7
通讯作者：
陈静，郑州大学护理学院，讲师；
作者简介：
杨珍珍，郑州大学护理学院2013级本科生。
【关键词】止血带；智能提示装置；设计与研发
止血带在临床工作中有着重要作用，被广泛应用于静脉输液、抽血、急救止血等治疗工作中[1]。有关调查显示：现临床中多以传统橡胶管式止血带的应用为主，该止血带在应用过程中存在诸多缺陷，如绑扎松紧度不易控制、绑扎疼痛感明显、存在忘记松解的危险因素等[2]。为改善这些缺陷，笔者设计了一套智能提示止血装置，在传统止血带的基础上进行了改进和创新，使该装置实现了压力感应、计时显示及报警功能。现报道如下。
1.智能提示止血装置的设计思路
使用止血带为患者进行医疗操作时，医护人员一般是凭经验和手感来决定绑扎止血带的松紧度，绑扎过松或绑扎过紧均会导致血管充盈效果不好，影响穿刺效果及治疗结果[3]，静脉穿刺时因衣物遮盖或急救时因病情较紧急而引起的忘记松解止血带或绑扎时间较长可引起患者的不适，时间过长会导致患者相应肢体出现肌肉坏死、缺血性挛缩以及厌氧感染等不良症状，严重时还会导致截肢或直接危及生命安全[4]。为减少此类事故的发生，笔者根据止血带在使用时其压力大小及捆扎时间长短的变化设计出一套智能提示止血装置，该装置中安装一种敏感度高的压力检测装置，通过设定有效参数值进行信号感应传输，之后触动预警提示器，从而达到自行闪烁报警提示灯的目的。同时压力检测装置还设置有定时报警功能，当止血带捆扎超过设定值的时候，蜂鸣器和报警指示灯分别通过声音和闪烁光提示医护人员及时松解止血带。研究发现，静脉穿刺捆扎止血带的时间不易超过2min；止血带压力在10.7-16.0kPa时，静脉充盈最好；超过40kpa就能完全阻断上肢动脉血液流通，造成肢体浅表静脉充盈不良，不利于穿刺[5]。而急救时止血带下加入衬垫捆扎四肢的持续时间一般为1h ，成年人上肢止血带压力应维持在33.3kpa～40kpa，下肢应维持在66.7 kpa～80kpa [6]。该装置设定有静脉穿刺（时间≦2min，上肢最大压力值≦40 kpa）与急救止血（时间≦1h，上肢最大压力值≦40 kpa，下肢最大压力值≦80kpa）两种模式，两種模式选择方式为手动选择，医务人员可以根据具体情况选择。智能提示止血装置的立体结构图见图1。
2.装置结构、设计原理、实验方案
2.1装置结构：该智能提示止血装置包括止血带和压力监测装置两部分。止血带为一扁形橡胶带，压力监测装置包括：①单片机、计时模块等（外壳内设置）②显示屏、蜂鸣器等（外壳上表面设置）③压力传感器（过孔底部设置）。计时模块、显示屏、蜂鸣器和压力传感器均连接于单片机，压力传感器与单片机之间连接运放电路。
图1智能提示止血装置立体结构图
2.2系统设计：系统包括信号采集（压力传感器），信号处理（包括检测与信号调节电路和信号数模转换），单片机编程（单片机能够对收集到的数据进行分析处理并控制报警装置发出报警提示音或打开报警提示灯），报警电路设计。
2.3电路仿真：利用Protues、Mutisim等电路仿真软件，对设计电路进行仿真测试，调整相关参数，尽可能使仿真结果达到预期要求。
2.4软件编程与调试：根据装置的性能要求应用编程语言对单片机控制系统及压力检测装置外壳下方接口进行编程，嵌入电路，进一步调整系统参数。
2.5实验样机制作：根据仿真和调试的结果确定各参数，进行电路板及压力检测装置的制作，对各元件组装后行性能检测，反复调试，使各项指标达到设计要求。
2.6实验方案：利用制作的样机进行静脉穿刺过程的模拟实验，检测试验样机的功能并记录相关数据，对实验数据与理论数据进行分析，在此基础上对样机进行改进和完善。
3.使用方法
①取消毒过的扁形橡胶带和压力监测装置，将扁形橡胶止血带贯穿压力监测装置外壳并固定。②拨动装置上端的开关，装置电源指示灯亮起，根据治疗方式按动选择键选择静脉穿刺模式或急救模式。③对患者进行捆扎止血带，压力检测装置的显示屏上显示止血带压力和捆扎时间数值。④医务人员可以根据压力值调整止血带的松紧度，报警指示灯显示黄色光，提示当绑扎力度过松；报警指示灯显示红色光，提示当绑扎力度过紧。当捆扎时间超过设定值装置发出报警示音，同时报警指示灯不停闪烁，提示医务人员及时解除止血带。⑤操作结束后再次拨动开关，装置电源指示灯熄灭，将压力监测装置与橡胶带分离，各自进行消毒处理，备下次使用。
4.讨论
目前临床中使用的传统橡胶管式止血带存在功能单一、安全系数较低等缺点，给患者带来诸多不适感的同时也给医护人员的工作带来不便。该装置的设计采用外部加装式，实现了止血带与压力检测装置的可拆卸，不改变止血带原有的功能。与传统止血带相比具有以下优势。
4.1智能提示止血装置的报警提示功能 该智能提示止血装置具有超时报警和超出设定的压力范围报警的功能，尤其在患者四肢大出血的紧急急救过程中，因患者病情较紧急，止血带在使用过程中，易发生忘记松解止血带或止血带捆扎压力过大的情况[7]。该功能能及时提醒伤员及医务人员取下止血带，避免止血超时和捆扎压力不当对人体造成的二次伤害。
4.2 智能提示止血装置的数值显示功能 该智能提示止血装置能够通过压力传感器检测止血带的张力，止计时模块对绑扎时间计时，将张力和时间显示在显示屏上，为医护人员提供数值参考。控制止血带压力在10.7-16.0kPa内能提高医护人员静脉穿刺的准确度，降低操作的失误率。另外，此装置还可用做医学院校辅助教学的工具，研究发现，影响护生静脉穿刺成功的最主要因素是心理因素[8]，该智能提示止血装置特有的数值显示与报警提示功能能够给护生提供更加直观的数据信息，缓解其心理压力，最大限度底提高操作的安全性及准确性。 4.3 智能提示止血装置能减轻患者痛苦 该智能提示止血装置中采用扁形橡胶止血带，研究显示，扁形止血带在患者疼痛体验上低于橡胶管式止血带[9]，在一定程度上减轻患者的痛苦。另一方面，该智能提示止血装置能够提高操作的准确度，缩短操作的时间，并有效避免意外事故的发生，从而减轻患者的痛苦。
4.4 智能提示止血装置环保节约 该装置中的压力监测装置具有良好的密封效果，适用于临床中的化学浸泡法消毒，消毒后可反复使用，降低了机械成本和耗材成本。此外，该装置采用可回收的环保材料，实现了循环再利用、节约环保的目标。
参考文献：
[1] 吴彦英，郭风振.止血带在静脉穿刺中的应用进展[J]. 护理实践与研究，2010，7（9）：84-86.
[2] 吕燕.浅静脉穿刺用止血带的临床应用进展[J]. 护理研究，2003，17（2）：68-69.
[3] 白丽梅， 傅常清， 郭欣欣.止血带张力对浅静脉充盈度的影响[J]. 中华护理杂志，2000，35（10）：587-588.
[4] 张爱华， 张静， 陶红，等.止血带并发症的研究及其护理进展[J].護理研究，2004，18（1）：13-15.
[5] 王丽华.关于止血带张力对浅静脉充盈度的影响[J].医学信息，2013，26（4）.
[6] 周娅楠，王敬坤，何 清，等.止血带使用及相关损伤研究进展[J].创伤外科杂志，2014，16（6）：557-560.
[7]王海兰. 使用止血带的注意要点[J].河北医药，2005，27（1）：72.
[8] 韩华丽，程蕾.基础护理实验教学中护生静脉穿刺失败原因分析及对策[J]. 全科护理，2011，09（4）：364-365.
[9] 胡林峰， 张琼， 余同琳，等. 3种止血带对静脉输液的临床效果比较[J]. 医学研究生学报，2013，26（8）：839-840.
注：*郑州大学大学生创新创业训练计划 201410459068 专利号 2013 2 0873532.7
通讯作者：
陈静，郑州大学护理学院，讲师；
作者简介：
杨珍珍，郑州大学护理学院2013级本科生。