基于單片機(jī)的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)設(shè)計
1 引言
眾所周知,在幾分鐘內(nèi)及時搶救危重急癥、意外傷害導(dǎo)致的突發(fā)瀕死病人,具有重要意義。采用傳統(tǒng)的人工呼吸和胸外按壓方法,常常由于按壓部位不準(zhǔn)、用力方法不對、按壓深度掌握不好、按壓頻率不規(guī)律等因素,難以達(dá)到理想的效果,甚至造成骨折、氣胸、血胸等嚴(yán)重的并發(fā)癥,同時口對口進(jìn)行人工呼吸也有可能在病人與救護(hù)者間傳染疾病。因此,有必要研制搶救迅速、定位準(zhǔn)確、按壓適度的便攜式智能型心肺復(fù)蘇機(jī)。其及時性和準(zhǔn)確性可以顯著提高救治效果,較好地解決徒手心肺復(fù)蘇存在的問題。目前國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的是美國Michigan Instruments 公司的“薩勃”心肺復(fù)蘇機(jī),國內(nèi)市場仍然沒有國產(chǎn)的便攜式心肺復(fù)蘇機(jī)。本文介紹的就是一種以Cygnal單片機(jī)為控制核心的便攜式智能心肺復(fù)蘇系統(tǒng)。
系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖為:
圖中1為通氣導(dǎo)管,2開啟閥,3儲氣瓶,4調(diào)壓閥,5電磁閥,6壓力傳感器,7單片機(jī)控制器,8電磁閥, 9氣缸,10活塞,11彈簧,12壓頭,13電磁閥,14電磁閥。
系統(tǒng)工作流程如下:
1、 通過觸摸屏,設(shè)定單片機(jī)參數(shù):按壓壓力、按壓頻率;
2、 開啟閥2打開,儲氣瓶3充氣;
3、 調(diào)壓閥4、電磁閥5打開,氣缸9開始充氣按壓;
4、 壓力傳感器6檢測氣缸壓力到否?不到,則繼續(xù)充氣;
5、 壓力傳感器6檢測氣缸壓力達(dá)到預(yù)設(shè)時,電磁閥5關(guān)閉,電磁閥8打開;
6、 氣缸9排氣,然后轉(zhuǎn)步驟3循環(huán);
為達(dá)到便攜的目的,系統(tǒng)采用高壓氧氣作為動力。采用雙氣缸,一個為儲氣瓶,另一個氣缸里裝有活塞,通過氣體推動活塞來按壓胸部。由于活塞下裝有彈簧,所以按壓深度和按壓壓力相適應(yīng),深度越深,壓力越大。氣缸內(nèi)壓力達(dá)到預(yù)設(shè)時,打開電磁閥排氣,由此可控制按壓的壓力大小。調(diào)壓閥由步進(jìn)電機(jī)控制其動作,可調(diào)節(jié)給氣缸充氣的氣體壓力,經(jīng)調(diào)壓閥減壓后氣體的壓力大,則裝有活塞的氣缸充氣快,反之則慢。由此可控制按壓的頻率。氣缸在50mm的位移處有一檔板,阻止活塞下移,從而使氣缸壁分擔(dān)一部分力。按壓最大深度為50mm,可有效防止按壓深度過深,造成肋骨骨折。
通過電磁閥8排出去的氧氣,根據(jù)5:1的按壓呼吸比[5],通過打開和關(guān)閉電磁閥13和電磁閥14的時間來控制。電磁閥13的打開,電磁閥14的關(guān)閉,氣管給人通氣,其潮氣量可用外接氣囊來控制。電磁閥13的關(guān)閉,電磁閥14的打開時,氧氣排放出至大氣中。
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