全自动腹膜透析机的设计.docx

文章编号:1009－2552(2014)04－0121－04中图分类号:TP273．5;TP212文献标识码:A全自动腹膜透析机的设计汪辉，何建忠，赵曼曼( 上海理工大学光电信息与计算机学院，上海200093)摘 要: 腹膜透析机是治疗急性肾功能衰竭、慢性肾功能衰竭和尿毒症的医疗设备。文中介绍了基于LPC1768处理器和μC/OS－Ⅱ实时操作系统的智能腹膜透析机。该系统实现了全自动控制定时定量输液、定时排液、引导用户设置透析参数、过温过重、流速不足自动报警。透析流程设计更加合理安全，实时性良好。特别适用于家庭透析，该腹透机在自动化和智能化方向优势明显。关键词:LPC1768;μC/OS－Ⅱ;智能透析DesignofautomatedperitonealdialysismachineWANGHui，HEJian-zhong，ZHAOMan-man(SchoolofOptical-ElectricalandComputerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract:Peritonealdialysismachineisthetreatmentofacuterenalfailure，chronicrenalfailureanduremiamedicalequipment． ThisarticledescribestheLPC1768processorandμC/OS-Ⅱreal-timeoperatingsystemforsmartperitonealdialysismachine． Thesystemrealizestheautomaticcontroltimingquantitativeinfusiontimingdrain，guidetheusertosettheparametersof dialysisoverweight，over-temperature，flowrateautomaticalarm． Thedialysisprocessdesignismorereasonablesecurity，goodreal-timeperformance．Especiallysuitableforhomedialysis，thedialysismachinehasobviousadvantagesinautomationandintelligentdirection．Keywords: LPC1768;μC/OS-Ⅱ;intelligentdialysis引言肾衰竭是一种严重影响人类生命安全和健康的常见疾病［1－3］。腹膜透析是治疗急性肾衰慢性肾衰和尿毒症等肾衰竭疾病的重要手段。相比于传统腹膜透析机价格昂贵、操作步骤繁琐，本文设计的面向家庭使用的全自动腹膜透析机，可自动控制透析液循环进出腹腔，自动持续地进行各种方式的腹透。它操作简单，减少了交换透析液过程中的大量手工操作，并监测、记录每次的灌注量、注液留置时间、引流时间、流出量及透析液温度。针对腹膜透析中精确称重、恒温控制、透析多流程参数自动引导设置、自动控制透析、安全性、智能通讯等关键性问题，系统在硬件上采用高精度的传感器，性能更强资源更丰富的AＲMCortex－M3内核的微控制器LPC1768，在软件架构上采用微内核μC/OS－Ⅱ嵌入式实时操作系统。0系统构成及工作原理系统原理人体腹膜是一层半透膜，腹膜透析将药液通过11．1引流管引入人体腹腔内，透析液中浓度较高的人体所需的营养物质透过腹膜进入组织液和血液中，同时血液中各种代谢废物将透过这层腹膜进入透析液中。腹膜透析机的组成系统如图1 所示。设备主要完成药液的注入、停留和排出。在注入操作开始之前有个清洗的过程。收稿日期:2013－08－21作者简介: 汪辉(1985－)，男，硕士，从事嵌入式系统方面的研究。—121—方案，系统自动判定治疗方案是否合理。(5)液温超限、托盘重量异常、管路内流速不足等设有声、光自动报警，自动提示故障信息并引导使用者排除故障。(6)用户操作采用中文显示引导方式引导用户，逐步完成各项参数的设定及治疗操作。(7)支持多种配方透析液透析，支持湿腹和干腹多种治疗模式。(8)可存取本次治疗过程的关键数据信息和调阅先前治疗流程记录，数据掉电不丢失，带微型针式打印机，患者完成治疗过程后可以打印当前治疗记录，以备医生了解患者治疗过程。此外该透析系统还配备后备电源，交流电源经开关电源后多路分压给整个系统提供电源，同时给蓄电池充电，采用专用电池管理芯片检测电池充电状态，充满后自动转入浮充状态。市电掉电后，系统及时切换到蓄电池供电仍可维持工作一定时间。在夜间，病人进入睡眠后腹膜透