基于構件的無創(chuàng)雙水平呼吸機軟件系統(tǒng)設計.pdf

1、無創(chuàng)雙水平呼吸機是治療睡眠呼吸障礙、睡眠呼吸暫停綜合癥、慢性阻塞性肺病患者、二型呼吸衰竭、氣管切開恢復期等患者的醫(yī)療儀器。當代呼吸機普遍具有電子化,智能化的特點,對呼吸機控制軟件的要求甚高。在開發(fā)新款呼吸機時,往往是在舊的治療模式之上增加新的治療模式或者新的擴展功能,若從頭再對舊的治療模式做開發(fā)費時費力,并且很難達到更好的效果。
　　 本文提出在呼吸機開發(fā)中復用構件的開發(fā)方法。這樣,在成功開發(fā)出第一款多功能無創(chuàng)雙水平呼吸機之后,

2、就可以生成大量可重用的構件,在開發(fā)新型呼吸機時可以不用從零開發(fā),而是直接使用已有構件進行組裝,并且僅僅需要設計開發(fā)以前沒有的構件即可。
　　 由于呼吸機軟件是典型的基于實時操作系統(tǒng)(RTOS)的嵌入式軟件,因此,為了更好的建立構件模型,本文在對嵌入式系統(tǒng)的軟件體系結構和嵌入式系統(tǒng)的特性進行了研究之后,根據普通構件的定義與結構,結合嵌入式系統(tǒng)的運行環(huán)境和特殊要求,本文認為,嵌入式軟件構件除了具有普通構件的全部屬性描述之外,還應當具

3、有非功能性屬性的描述,并且在組裝時應當在設計階段進行靜態(tài)組裝?；诖?本文提出了一個適合于無創(chuàng)雙水平呼吸機的嵌入式構件模型,用該模型生成了開發(fā)的呼吸機軟件系統(tǒng)中的構件,并且最終通過構件的組裝開發(fā)出一臺包括當前主流的五種治療模式的無創(chuàng)雙水平呼吸機,這五種治療模式分別是:自主呼吸模式,時間控制模式,持續(xù)氣道正壓通氣模式,壓力控制模式和自主/時間控制模式。生成的構件保存在嵌入式軟件構件庫當中,供今后新型呼吸機開發(fā)復用。本文還重點對病人呼吸狀態(tài)

4、轉換和增壓算法做了詳細設計,使得本文中開發(fā)的呼吸機具有高度的靈敏度,舒適性和安全性。
　　 本文開發(fā)的呼吸機軟件在UC/OS-II操作系統(tǒng)下運行。經測試,本文設計的無創(chuàng)雙水平呼吸機在治療功能上達到設計要求。與美國偉康公司的BiPap Synchrony呼吸機相比,各功能均與其基本持平,且在響應患者呼吸狀態(tài)上比之有更好的靈敏性。這意味著,通過本文的系統(tǒng)設計生成的構件是可用的,并且是符合呼吸機性能要求的。這些構件可以在今后被復用,為