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电动手术台控制系统的设计与实现

徐栋  
【摘要】:国内传统电动手术台控制系统存在下列问题:功能单一,抗干扰能力差,处理器运行速度慢,智能化程度低;功耗较高导致内部电池续航短;在复杂体位摆放时操作效率低,对医护人员操作带来不便并增加了故障率。为解决上述问题,本文开发了一种新型电动手术台控制系统。主要内容如下:(1)基于MSP430F149处理器,设计了控制系统整套解决方案。采用角度、位移传感器,实时采集手术台运动机构角度、位移数据,结合软件控制算法,实现手术台一键水平复位、多体位记忆和自动限制保护功能,提高复杂体位实施效率,降低误操作发生率,提高了电动手术台智能化控制水平。(2)设计了控制系统硬件部分,包括主控制器、手持控制器、角度传感器、系统电源板电路,实现了传感器高精度检测、液压齿轮泵电机调速驱动,优化人机交互与设备控制,解决了铅酸蓄电池组在线精确监测电量的问题。(3)设计了控制系统软件部分,包括主控制器、手持控制器嵌入式系统及相关功能模块,完成一键水平复位等复杂体位控制功能算法开发,建立手术台运行日志系统,解决了医疗事故原因分析的难题。通过整机性能测试、安规测试、EMC测试,对本文所开发的电动手术台控制系统进行了验证。结果表明,该控制系统符合医用手术台行业标准、医用电气设备标准,达到设计预期目标和效果,具有功能完善、参数先进、电气安全性高、抗干扰能力强,续航时间长等特点,可作为产品应用于医院手术室。


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