高壓注射器智能導流報警系統設計

摘要：為解決當前醫用高壓注射器注射藥液時因注射速度快、壓力高而易發生滲漏的問題，采用TI公司的微控制器MSP430F449及精量電子FS2050壓力傳感器，設計了一套高壓注射器防滲漏智能導流報警系統，可實時監測高壓注射過程。一旦監測到滲漏立即進行聲光報警，同時迅速進行導流切換。本系統不僅克服了以往機械設計方案易松動的缺點，而且還增加了導流切換功能可有效減輕病人的痛苦。動物實驗結果表明，智能導流報警系統穩定可靠、靈敏度高，可有效避免高壓注射器的藥液滲漏現象的發生。
關鍵詞：報警；壓力；導流；傳感器；微控制器

0 引言
高壓注射器是醫學中為配合CT掃描而注射造影劑的專用設備。在臨床應用中，高壓注射器注射藥液時往往因注射速度快、壓力高而易發生藥液滲漏的問題。雖然高壓注射器本身具有壓力監測系統，但是由于該系統測量的是高壓注射管內部壓力，這種間接監測方法有時不能有效監測到液壓滲漏到病人皮膚。有時即使監測到時，病人皮膚已經發生嚴重的腫脹現象。為克服以上不足，國外研究了一些相關機械裝置用于監測患者手臂壓力，但是由于機械裝置的特點，其使用壽命較短，同時這些裝置不能完成相應的導流功能，這樣仍然不能避免產生皮膚腫脹現象。本文采用TI公司的微控制器MSP430F449及精量電子的FS2050壓力傳感器，設計了一套高壓注射器防滲漏智能導流報警系統。該系統可實時監測高壓注射過程，一旦監測到滲漏立即進行聲光報警，同時迅速進行導流切換，從而有效避免了高壓注射器藥液的滲漏。

1 MSP430F449微控制器
MSP430F449是TI公司推出的高性能的16位RISC微控制器，由于它具有集成度高、外圍設備豐富、以及超低功耗等優點，因此在許多領域內得到廣泛的應用。另外，MSP430F449具有非常強的處理能力，非常適合一些對處理要求比較高的嵌入式系統。MSP430F449有120 KB的FLASH和4 KB的RAM，具有5種工作模式，其供電電壓范圍1．8～3．6 V。MSP430F449內部集成了12位的A／D變換器，12位的D／A變換器，16位的定時器，USART，IIC，SPI等通信接口，可直接驅動160字段液晶，外圍電路非常豐富。鑒于以上優點，本系統采用MSP430F449作為主控制器。

2 智能導流報警系統平臺架構設計
高壓注射器防滲漏智能導流報警系統主要由以下4個模塊構成：壓力傳感器模塊、主控制系統模塊、聲光報警模塊、切換導流模塊。
系統架構設計具體框圖如圖1所示。