一種基于單片機(jī)的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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1 引言
眾所周知，在幾分鐘內(nèi)及時(shí)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(duì)、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(shí)口對(duì)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(shí)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(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的是美國(guó)Michigan Instruments 公司的“薩勃”心肺復(fù)蘇機(jī)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)仍然沒有國(guó)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)。
2單片機(jī)心肺復(fù)蘇系統(tǒng)的組成
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(chǔ)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(guò)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(chǔ)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(cè)氣缸壓力到否？不到，則繼續(xù)充氣；
5、 壓力傳感器6檢測(cè)氣缸壓力達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)，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(dòng)力。采用雙氣缸，一個(gè)為儲(chǔ)氣瓶，另一個(gè)氣缸里裝有活塞，通過(guò)氣體推動(dòng)活塞來(lái)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(shí)，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(dòng)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(guò)深，造成肋骨骨折。
通過(guò)電磁閥8排出去的氧氣，根據(jù)5：1的按壓呼吸比[5]，通過(guò)打開和關(guān)閉電磁閥13和電磁閥14的時(shí)間來(lái)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(lái)控制。電磁閥13的關(guān)閉，電磁閥14的打開時(shí)，氧氣排放出至大氣中。
3單片機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
評(píng)論