基于單片機的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)設(shè)計

　　1 引言

　　眾所周知，在幾分鐘內(nèi)及時搶救危重急癥、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、用力方法不對、按壓深度掌握不好、按壓頻率不規(guī)律等因素，難以達到理想的效果，甚至造成骨折、氣胸、血胸等嚴重的并發(fā)癥，同時口對口進行人工呼吸也有可能在病人與救護者間傳染疾病。因此，有必要研制搶救迅速、定位準確、按壓適度的便攜式智能型心肺復(fù)蘇機。其及時性和準確性可以顯著提高救治效果，較好地解決徒手心肺復(fù)蘇存在的問題。目前國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的是美國Michigan Instruments 公司的“薩勃”心肺復(fù)蘇機，國內(nèi)市場仍然沒有國產(chǎn)的便攜式心肺復(fù)蘇機。本文介紹的就是一種以Cygnal單片機為控制核心的便攜式智能心肺復(fù)蘇系統(tǒng)。

　　2 單片機心肺復(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儲氣瓶，4調(diào)壓閥，5電磁閥，6壓力傳感器，7單片機控制器，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、 通過觸摸屏，設(shè)定單片機參數(shù)：按壓壓力、按壓頻率；

　　2、 開啟閥2打開，儲氣瓶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檢測氣缸壓力到否？不到，則繼續(xù)充氣；

　　5、 壓力傳感器6檢測氣缸壓力達到預(yù)設(shè)時，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)；

　　為達到便攜的目的,系統(tǒng)采用高壓氧氣作為動力。采用雙氣缸，一個為儲氣瓶，另一個氣缸里裝有活塞，通過氣體推動活塞來按壓胸部。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)壓力達到預(yù)設(shè)時，打開電磁閥排氣，由此可控制按壓的壓力大小。調(diào)壓閥由步進電機控制其動作，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，從而使氣缸壁分擔一部分力。按壓最大深度為50mm，可有效防止按壓深度過深，造成肋骨骨折。

　　通過電磁閥8排出去的氧氣，根據(jù)5：1的按壓呼吸比[5]，通過打開和關(guān)閉電磁閥13和電磁閥14的時間來控制。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控制。電磁閥13的關(guān)閉，電磁閥14的打開時，氧氣排放出至大氣中。