專利名稱：一種智能褥瘡防治系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能褥瘡防治系統(tǒng)，屬于醫(yī)療保健器械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
褥瘡是長(zhǎng)期臥床病人的一種常見的疾病，發(fā)病的其主要原因是人體局部組織受壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，血液循環(huán)受阻導(dǎo)致組織壞死。常規(guī)的防褥瘡的方法包括醫(yī)療保健人員定期給病人翻身，使用按摩床墊等等。使用按摩床墊可以減少醫(yī)療保健人員的工作強(qiáng)度，但普通按摩床墊只能設(shè)置成固定時(shí)間間隔進(jìn)行按摩，它不能估計(jì)人體不同部位的實(shí)際受力狀況，這將導(dǎo)致褥瘡防治效果變差，如果時(shí)間間隔設(shè)置得過(guò)長(zhǎng)，可能人體的某些部位不能得到及時(shí)的按摩，就會(huì)產(chǎn)生褥瘡；如果時(shí)間間隔設(shè)置得過(guò)短，將會(huì)影響病人的休息。褥瘡的主要原因是皮膚等組織被壓迫得太久，換句話說(shuō)也就是，褥瘡的產(chǎn)生取決于壓力的大小及其持續(xù)的時(shí)間。根據(jù)人類脊柱的解剖特征，當(dāng)病人躺下時(shí)，壓力主要集中在頭部、肩部、臀部和腿部這四個(gè)部位。如果這些部位保持長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)，相應(yīng)的軟組織的血液循環(huán)將受到阻塞，這就將引起褥瘡。大量臨床試驗(yàn)證明，一般臀部受的壓力最大，其次是頭部和肩部，腿部受的壓力最小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種智能褥瘡防治系統(tǒng)。一種智能褥瘡防治系統(tǒng)，包括若干組壓力傳感器、傳感器調(diào)理電路、多路選擇開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換電路、微控制器、LabVIEW虛擬設(shè)備和若干氣泵、氣囊；所述床墊分為頭部、肩部、臀部、踝部四個(gè)區(qū)域，所述壓力傳感器分別布置在床墊的頭部、肩部、臀部、踝部四個(gè)區(qū)域；各組壓力傳感器用于采集床墊各個(gè)區(qū)域的壓力信號(hào)；調(diào)理電路用于壓力信號(hào)的調(diào)理，包括對(duì)壓力信號(hào)的放大、濾波、過(guò)流與過(guò)壓保護(hù)， 輸出能為A/D轉(zhuǎn)換電路接受的電壓信號(hào)，幅度范圍為0—3V。多路選擇開關(guān)由微控制器控制，以固定的時(shí)間切換，獲取來(lái)自于各組壓力傳感器的壓力信號(hào)，把信號(hào)送到A/D轉(zhuǎn)換電路；A/D轉(zhuǎn)換器將由多路選擇開關(guān)傳過(guò)來(lái)的模擬壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并送到微控制器；微控制器接收來(lái)自于A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)濾波處理后，通過(guò)串口把數(shù)據(jù)傳到 LabVIEff虛擬設(shè)備；LabVIEW虛擬設(shè)備實(shí)時(shí)顯示壓力波形，并對(duì)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到壓力值最大的傳感器，向微控制器輸出分析結(jié)果；微控制器根據(jù)分析結(jié)果控制氣泵電路；氣泵接受來(lái)自于微控制器的信號(hào)，對(duì)相應(yīng)的氣囊充放氣，以起到按摩的作用。本發(fā)明在常規(guī)防褥瘡床墊的基礎(chǔ)之上開發(fā)一套壓力分析系統(tǒng)，所以根據(jù)病人躺的實(shí)際位置床墊相應(yīng)區(qū)域的壓力狀況都將受到監(jiān)測(cè)。本設(shè)計(jì)基于LabVIEW虛擬儀器，它具有強(qiáng)大的信號(hào)分析和處理功能，其圖形化編程語(yǔ)言使設(shè)備很容易調(diào)試，并且?guī)в锌梢暬缑妗?所以虛擬設(shè)備可以完成該系統(tǒng)的很多功能，例如壓力信號(hào)的存儲(chǔ)與分析。


圖1為床墊分區(qū)和傳感器分布；圖2為智能褥瘡防治系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖2所示，一種智能褥瘡防治系統(tǒng)，包括若干組壓力傳感器50、傳感器調(diào)理電路、多路選擇開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換電路、微控制器、LabVIEW虛擬設(shè)備、若干氣泵、氣囊。如圖1所示，把床墊分為四個(gè)區(qū)域——頭部10、肩部20、臀部30、踝部40，所述壓力傳感器50分為四組，分別布置在床墊的四個(gè)區(qū)域，分別命名為頭部壓力傳感器(5個(gè))、肩部壓力傳感器(3個(gè))、臀部壓力傳感器(5個(gè))、踝部壓力傳感器0個(gè))，考慮到病人不可能總是躺在床墊的中央，在實(shí)際系統(tǒng)中傳感器的數(shù)量可以相應(yīng)增加。各組壓力傳感器用于采集床墊各個(gè)區(qū)域的壓力信號(hào)。本設(shè)計(jì)采用壓力傳感器采集身體的頭、肩、腰臀、腿各部位的壓力信號(hào)，各部位傳感器的數(shù)量見圖一；調(diào)理電路用于壓力信號(hào)的調(diào)理，包括對(duì)壓力信號(hào)的放大、濾波、過(guò)流與過(guò)壓保護(hù)， 輸出能為A/D轉(zhuǎn)換電路接受的電壓信號(hào)，幅度范圍為0—3V。多路選擇開關(guān)(16選1多路選擇器)，輸入信號(hào)為15路。目的在于獲取來(lái)自于各路采集點(diǎn)的壓力信號(hào)，以固定的時(shí)間切換，把信號(hào)送到A/D轉(zhuǎn)換電路，本器件由微控制器 (MCU)控制。A/D轉(zhuǎn)換器將由多路選擇開關(guān)傳過(guò)來(lái)的模擬壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并送到微控制器。微控制器接收來(lái)自于A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)濾波處理后，通過(guò)串口把數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)。此外微控制器還接受來(lái)自于安裝有Labview虛擬儀器軟件的PC機(jī)的控制信號(hào) (也經(jīng)過(guò)RS232傳輸)，控制氣泵的動(dòng)作，RS232為雙向傳輸。LabVIEW虛擬設(shè)備的功能包括串口初始化、數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)分類和存儲(chǔ)、壓力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)波形顯示和數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)報(bào)警等。床墊的頭、肩、腰臀、腿四個(gè)區(qū)域各有一個(gè)氣泵為氣囊充放氣，氣泵由LabVIEW虛擬設(shè)備的分析結(jié)果來(lái)控制，即比較四個(gè)區(qū)域哪個(gè)部位的壓力值最大，將值最大的部位信號(hào)傳到微控制器，再由微控制器控制對(duì)應(yīng)氣泵電路，氣泵由高電平邏輯開關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)。氣泵為執(zhí)行器件，接受來(lái)自于微控制器的信號(hào)，完成相應(yīng)氣泵的啟停，氣泵對(duì)相應(yīng)的氣囊充放氣3分鐘，以起到按摩的作用。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換， 而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種智能褥瘡防治系統(tǒng)，其特征在于，包括若干組壓力傳感器、傳感器調(diào)理電路、多路選擇開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換電路、微控制器、LabVIEW虛擬設(shè)備和若干氣泵、氣囊；所述床墊分為頭部、肩部、臀部、踝部四個(gè)區(qū)域，所述壓力傳感器分別布置在床墊的頭部、肩部、臀部、踝部四個(gè)區(qū)域；各組壓力傳感器用于采集床墊各個(gè)區(qū)域的壓力信號(hào)；調(diào)理電路用于壓力信號(hào)的調(diào)理，包括對(duì)壓力信號(hào)的放大、濾波、過(guò)流與過(guò)壓保護(hù)，輸出能為A/D轉(zhuǎn)換電路接受的電壓信號(hào)，幅度范圍為0—3V。多路選擇開關(guān)由微控制器控制，以固定的時(shí)間切換，獲取來(lái)自于各組壓力傳感器的壓力信號(hào)，把信號(hào)送到A/D轉(zhuǎn)換電路；A/D轉(zhuǎn)換器將由多路選擇開關(guān)傳過(guò)來(lái)的模擬壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并送到微控制器；微控制器接收來(lái)自于A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)濾波處理后，通過(guò)串口把數(shù)據(jù)傳到 LabVIEff虛擬設(shè)備；LabVIEW虛擬設(shè)備實(shí)時(shí)顯示壓力波形，并對(duì)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到壓力值最大的傳感器，向微控制器輸出分析結(jié)果；微控制器根據(jù)分析結(jié)果控制氣泵電路；氣泵接受來(lái)自于微控制器的信號(hào)，對(duì)相應(yīng)的氣囊充放氣，以起到按摩的作用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能褥瘡防治系統(tǒng)，包括若干組壓力傳感器、傳感器調(diào)理電路、多路選擇開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換電路、微控制器、LabVIEW虛擬設(shè)備和若干氣泵、氣囊；本發(fā)明在常規(guī)防褥瘡床墊的基礎(chǔ)之上開發(fā)一套壓力分析系統(tǒng)，所以根據(jù)病人躺的實(shí)際位置床墊相應(yīng)區(qū)域的壓力狀況都將受到監(jiān)測(cè)。本設(shè)計(jì)基于LabVIEW虛擬儀器，它具有強(qiáng)大的信號(hào)分析和處理功能，其圖形化編程語(yǔ)言使設(shè)備很容易調(diào)試，并且?guī)в锌梢暬缑妗?br> 文檔編號(hào)A61G7/057GK102283755SQ201110195368
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者劉永信, 周潤(rùn)景, 張澤 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古大學(xué)