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医用自动恒力小夹板的研制

盖晓晶  
【摘要】: 小夹板固定是中西医结合治疗骨折的一种常用方法。夹板间压力控制不当,容易造成骨筋膜综合症甚至残废。针对此问题,本文提出了一种能将夹板间压力控制在最优值的医用自动恒力小夹板,以避免医生主观判断的误差,给患者造成的不必要伤害,提高了治疗效果。 本文的主要工作是研制医用自动恒力小夹板的恒力自动控制系统,实现体表压力信号的准确采集,夹板间压力的实时显示及自动调节。系统以先进的PIC16LF873微控制器为核心,采用先进灵敏的半导体静电电容压力传感器SEN301进行压力信号的采集,并将采集到的压强信号转换为频率信号输出给PIC16LF873单片机进行频率测量,由单片机进行压强采样并计算出压力值与门限值进行比较,根据比较结果确定对那个PWM输出端进行控制,算出PWM周期与PWM脉宽,通过PWM脉宽调制输出端控制气泵和泄气阀充气或放气,来保证板间压力恒定。采用独特的电池供电方式,电压监视系统对电源电压进行实时监视,若低于工作电压立刻进行声光报警。软件设计主要包括:系统监控程序设计、数据采集程序设计、预置子程序及显示子程序设计、电压监视及报警子程序设计、数字滤波子程序设计、数据处理子程序设计、系统看门狗的实现等。系统软件和硬件的有机结合,实现了恒力自动控制系统的所有功能。 实验测试表明医用自动恒力小夹板的检测精度可达1%,控制精度可达3%。能够完成夹板与体表间的压力的动态实时监控,操作简单、安全、可靠,大大方便医生的工作,避免了由于夹板间压力控制不当而产生的不良后果。同时,医用自动恒力小夹板对于体表压力信号的检测方法也为各种表面压力的检测提供了借鉴。


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