Capacitive measurement of infusion fluid volume

• Autorzy: Dziadak Bogdan , Graffstein Piotr

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.05.49

Warianty tytułu

PL

Pojemnościowy pomiar objętości płynu infuzyjnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents a system for monitoring fluid during intravenous infusion. The system is based on a capacitive method in which the change in electrical capacitance of the infusion container is converted into the current volume of the fluid. The capacitor pads of the measurement system are integrated into the housing of the container, facilitating easy installation in hospital conditions without significantly altering the dimensions of the infusion set. The system has been tested with target infusion fluids, and the volume measurement error within the entire measurement range is less than 6%. The current fluid volume is displayed on an LED strip to quickly inform the personnel, and the system also has the capability to provide an alarm for low fluid levels.

PL

W artykule przedstawiono system monitorowania płynu podczas infuzji dożylnej. System bazuje na metodzie pojemnościowej w której zmiana pojemności elektrycznej pojemnika z płynem infuzyjnym przeliczana jest na aktualną objętość płynu. Okładziny kondensator pomiarowego zostały wbudowane w obudowę pojemnika, dzięki czemu instalacja sytemu w warunkach szpitalnych jest łatwa a układ pomiarowy nie zmienia znacząco wymiaru wymiarów aparatu kroplówkowego. System, został przetestowany na docelowych płynach infuzyjnych, błąd pomiaru objętości w całym zakresie pomiarowym jest mniejszy niż 6%. Aktualna wartość płynu jest wyświetlana na pasku LED w celu szybkiego poinformowania personel, dodatkowo układ mam możliwość alarmowania o zbyt niskim poziomie płynu.

Słowa kluczowe

EN

infusion fluid; capacity measurement; volume measurement; NE555

PL

pomiar pojemności; płyn infuzyjny; pomiar objętości; NE555

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 5
• Strony: 258--262
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dziadak Bogdan

• Warsaw University of Technology, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-4377-8360

autor

Graffstein Piotr

• Łukasiewicz Research Network - Institute of Electrical Engineering, ul. Mieczysława Pożaryskiego 28, 04-703 Warszawa

• https://orcid.org/0009-0001-2071-919X

Bibliografia

• [1] b1 Mandel JE. Understanding Infusion Pumps. Anesthesia & Analgesia. 2018;126(4):1186. doi:10.1213/ANE.0000000000002396
• [2] Huang CF, Lin JH. A warning system based on the RFID technology for running-out of injection fluid. In: 2011 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. ; 2011:2212-2215. doi:10.1109/IEMBS.2011.6090418
• [3] Wei Q, Lee JH, Seong KW, Kim MN, Cho JH. The design of a wireless flexible capacitive sensor detection system to detect liquid level in plastic bag intravenous drip sets. Biomed Eng Lett. 2011;1(4):247-253. doi:10.1007/s13534-011-0040-9
• [4] Ajibola OOE, Sunday OO, Eyehorua DO. Development of automated intravenous blood infusion monitoring system using load cell sensor. Journal of Applied Sciences and Environmental Management. 2018;22(10):1557-1561. doi:10.4314/jasem.v22i10.4
• [5] Jóśko A, Romanik W. System for the support of the intravenous infusion process continuity. Przegląd Elektrotechniczny. 2023;1(6):95-98. doi:10.15199/48.2023.06.18
• [6] Cataldo A, Cannazza G, Giaquinto N, Trotta A, Andria G. Microwave TDR for Real-Time Control of Intravenous Drip Infusions. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2012;61(7):1866-1873. doi:10.1109/TIM.2012.2192346
• [7] 1. Cataldo A, Cannazza G, De Benedetto E, Giaquinto N, Trotta A. Reproducibility analysis of a TDR-based monitoring system for intravenous drip infusions: Validation of a novel method for flow-rate measurement in IV infusion. In: 2012 IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications Proceedings. ; 2012:1-5. doi:10.1109/MeMeA.2012.6226673
• [8] Caya MV, Cosindad MU, Marcelo NI, Santos JNM, Torres JL. Design and Implementation of an Intravenous Infusion Control and Monitoring System. In: 2019 IEEE International Conference on Consumer Electronics - Asia (ICCE-Asia). ; 2019:68-72. doi:10.1109/ICCE-Asia46551.2019.8941599
• [9] Zhang H, Li J, Wen B, Xun Y, Liu J. Connecting Intelligent Things in Smart Hospitals Using NB-IoT. IEEE Internet of Things Journal. 2018;5(3):1550-1560. doi:10.1109/JIOT.2018.2792423
• [10] Alagundagi SS, Pasala K, Arora M. Opto-electronic system for intravenous infusion monitoring. In: 2018 10th International Conference on Communication Systems & Networks (COMSNETS). ; 2018:688-692. doi:10.1109/COMSNETS.2018.8328296
• [11] Leeudomwong T, Bunluechokchai C. A Study on the Design of A Semi-Cylindrical Capacitive Sensor for Intravenous Drip Detection. In: 2021 Research, Invention, and Innovation Congress: Innovation Electricals and Electronics (RI2C). ; 2021:216-220. doi:10.1109/RI2C51727.2021.9559780
• [12] Setiawan AW, Yenas N, Welsan D. Design and Realization of Low-Cost Wireless Remote Infusion Monitoring System. In: 2018 International Seminar on Application for Technology of Information and Communication. ; 2018:151-154. doi:10.1109/ISEMANTIC.2018.8549820
• [13] Sardana P, Kalra M, Sardana A. Design, Fabrication, and Testing of an Internet Connected Intravenous Drip Monitoring Device. Journal of Sensor and Actuator Networks. 2019;8(1):2. doi:10.3390/jsan8010002

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).