血液體外循環(huán)治療儀改進(jìn)研究.pdf

1、隨著老齡化人口的增多，高血壓、糖尿病、內(nèi)風(fēng)濕等老年常見病的發(fā)生率逐年增加。因這些常見病引起的腎衰竭也呈現(xiàn)出高增長(zhǎng)勢(shì)態(tài)，作為治療腎臟病的常用醫(yī)療器械——血液體外循環(huán)治療儀，它控制的穩(wěn)定性和安全性能是決定廣大患者選擇血液凈化治療手段的一個(gè)重要因素。隨著儀器自動(dòng)化與生物材料相關(guān)研究的不斷推動(dòng)，血液體外循環(huán)治療儀朝著穩(wěn)定，安全，人性化，生理關(guān)懷的方向發(fā)展。
　　本文介紹了血液凈化學(xué)的基本分類與研究進(jìn)展，闡述了各個(gè)凈化治療模式的原理與應(yīng)用，

2、針對(duì)血液凈化設(shè)備研究的進(jìn)展與不足提出了主要的改進(jìn)方案。
　　根據(jù)設(shè)備的功能與模塊的劃分介紹文中軟硬件設(shè)計(jì)的思路與流程。介紹了根據(jù)步進(jìn)電機(jī)細(xì)分技術(shù)設(shè)計(jì)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分。文中使用的傳感器數(shù)量較多，硬件模塊介紹以AD7799為主要轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)采集模塊，模塊抗干擾設(shè)計(jì)，STM32的SPI控制，Jlink下載程序接口等。氣泡檢測(cè)部分根據(jù)本文的應(yīng)用要求，設(shè)計(jì)了氣泡傳感器與電磁閥聯(lián)合阻止氣泡進(jìn)入人體的裝置，數(shù)據(jù)處理部分都使用了AD7799采集模

3、塊。透析中血液溫度控制方案基于近年來比較熱門的“生理性透析”概念提出，根據(jù)使用超過人體血液溫度的透析液凈化將會(huì)提高凈化后人體血液溫度，帶來低血壓并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)這一原理，設(shè)計(jì)能根據(jù)患者有無低血壓病史，合理設(shè)定血液透析加熱部分的溫度，降低低血壓并發(fā)癥的產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。
　　設(shè)計(jì)抗干擾能力強(qiáng)的485分模塊多點(diǎn)通信，使用Modbus-RTU通信協(xié)議模式，能根據(jù)上位機(jī)命令解析，控制動(dòng)力部分與監(jiān)控模塊部分，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件模塊的監(jiān)控與讀寫操作，提高通信的

4、可靠程度。
　　整個(gè)硬件模塊使用了uC/0S-II系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)的調(diào)度，使每一個(gè)任務(wù)都能實(shí)時(shí)有序的進(jìn)行，單個(gè)模塊均使用STM32控制，AD數(shù)據(jù)采集使用 SPI通信控制，對(duì)所采集的數(shù)據(jù)使用了中值濾波和滑動(dòng)平均濾波，提高了AD的抗干擾能力和系統(tǒng)的安全可靠性。
　　系統(tǒng)分模塊實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性良好，符合血液體外循環(huán)治療儀的使用要求。通用的AD轉(zhuǎn)換，上位機(jī)通過485總線分模塊控制下位機(jī)硬件，確保在發(fā)生故障時(shí)能夠以最快速度切斷危險(xiǎn)