医用压力监测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于医疗器械技术领域，涉及一种医用压力监测仪。
【背景技术】
[0002]在医疗手术中，由于医疗设备、仪器、器械等的挤、压，以及手术医生的动作等对患者体表产生压力，增加压疮的发生风险。压疮又称压力性溃疡、褥疮，是由于局部组织长期受压，发生持续缺血、缺氧、营养不良而致的组织溃烂坏死。压疮产生的压力因素主要来自垂直压力、摩擦力和剪切力。早期压疮可采取翻身、减压等措施，手术中的患者通常采取防压疮的衬垫或敷料等措施。目前，薄膜压力传感器主要应用于体感游戏互动操作以及一些产品压力检测试验领域，还没有针对与医疗手术中患者身体受压情况的监测设备。且市面上对于薄膜压力传感器主要是电容式传感器，在使用中，传输信号存在偏差，测量时间久，成本高，整体准确性和可靠性低等问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种医用压力监测仪，以解决没有用于医疗患者身体压力监控的装置器以及薄膜压力传感器准确性、可靠性高，成本低廉的问题。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，医用压力监测仪，包括用于采集人体压力变化信号的一个或一个以上的薄膜压力传感器，每个薄膜压力传感器的膜片的上表面设置有预防压疮的硅胶层，下表面设置有分布电阻丝的加热层，各个薄膜压力传感器均连接至压力监测主机；
[0005]压力监测主机包括与各个薄膜压力传感器依次连接的运算放大器、ADC转换器、ARM处理模块和显示模块；
[0006]其中，运算放大器，用于接收各个薄膜压力传感器采集的压力信号，并对压力信号进行电压放大和滤波去噪，然后再发送至ADC转换器；
[0007]ADC转换器，用于接收由运算放大器发送来的信号，并对接收到的信号进行A/D转换，然后再发送至ARM处理模块；
[0008]ARM处理模块，用于接收由ADC转换器发送来的信号，并对接收到的信号进行分析处理，然后再发送至显示模块。
[0009]进一步的，压力监测主机上还设置有用于在压力值超出预设范围时进行报警的报警模块，报警模块连接至ARM处理模块。
[0010]进一步的，ARM处理模块还连接有用于与外部通信连接的通信模块，通信模块为USB端口和/或网络接口。
[0011]进一步的，ARM处理模块为MSP430混合信号处理器。
[0012]进一步的，压力监测主机上设置有用于给加热层供电的电源接口。
[0013]本实用新型的有益效果是，将压力监测应用到手术治疗中，可以对患者身体受压进行警示，提升手术患者术中的护理质量，有助于术中复位缓解和预防压疮，并且可以在术中对患者进行加温，便于体位护理，有效监测患者身体局部压力，实时监测压力的变化，当压力超出设定范围后会进行声光报警。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型医用压力监测仪的结构示意图；
[0015]图2是本实用新型医用压力监测仪的功能模块图。
[0016]图中，1.薄膜压力传感器，2.运算放大器，3.ADC转换器，4.ARM处理模块，5.显示模块，6.报警模块，7.通信模块，8.压力监测主机。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0018]本实用新型是一种医用压力监测仪，如图1所示，包括用于采集人体压力分布变化信号的薄膜压力传感器1，薄膜压力传感器I通过导线连接至压力监测主机8的输入端，压力监测主机8用于对薄膜压力传感器I采集的信号进行分析处理，压力监测主机8包括与各个薄膜压力传感器I依次连接的运算放大器2、ADC转换器3、ARM处理模块4和显示模块5，运算放大器2经过ADC转换器3连接至ARM处理模块4，ARM处理模块4还连接有显示模块5。
[0019]其中，薄膜压力传感器1，用于采集人体压力变化信号，并将采集到的压力变化信号发送至压力监测主机8;运算放大器2，用于接收各个薄膜压力传感器I采集的压力信号，并对压力信号进行电压放大和滤波去噪后，再发送至ADC转换器3 ;ADC转换器3，用于接收由运算放大器2发送来的信号，并将对接收到的信号其进行A/D转换，转换后再发送至ARM处理模块4 ;ARM处理模块4，用于接收由ADC转换器3发送来的信号，并对其接收到的信号进行分析处理，处理后再发送至显示模块5对采集到的数据进行显示。
[0020]薄膜压力传感器I的基材可以为PET或TPU，其薄如纸，支持测试温度-10到120度，如果压强不是极端条件，可以使用3-5年。薄膜压力传感器I的膜片的上下两侧面分别设置有用于预防压疮的硅胶层和分布电阻丝的加热层。加热层的电加热温度可以根据需要自定义设置，在不设定的情况下默认37度，在压力监测主机8上还设置有上下选择的按键，可对需要设定的温度进行选择，温度有38度、39度41度的四个温度档位，可以在显示模块5上显示。在压力监测主机8上还设置有电源接口，用来给加热层供电。
[0021]薄膜压力传感器I通常选择IMM多点薄膜分布式薄膜压力传感器，它采用行列矩阵的方式，该阵列由平行的行导线和列导线交叉构成，在0.1m2的区域内分布6000个压力传感器，以300Hz采样频率监测每个点的受力情况，被测物体重量可从0.5kg至10000kg。阵列的每个单元点上有个等效的力敏电阻，其阻值会随作用在其上的力的变化而变化。IMM多点薄膜分布式薄膜压力传感器的任意行列之间引线就是一个电阻，在静态(不施力，不弯曲)条件下，传感器的电阻很大01ΜΩ)。在传感器的对应节点位置上施加力之后会带来电阻的对应减小，施力越大，电阻变得越小，测量精度高。
[0022]本实用新型的医用压力监测仪具有以下特点:采用薄膜压力传感器I以实现高精度测量。将医用压力监测仪通过USB接口与计算机连接，配合专业软件即可使用，软件从用户使用角度出发，交互界面简单实用，易于操作，普通技术人员一个小时即可熟悉使用方法。
[0023]压力监测主机8的ARM处理模块4连接有通信模块7，通信模块7采用USB端口和/或网络接口，用于将ARM处理模块4计算的数据发送至外部电脑，且可内置蓝牙传输功能，可在有限距离内，不受空间限制的接收动态实时数据。外部电脑可以将ARM处理模块4处理后的数据以图表的形式直观的显示出来，方便医护人员进行监测。
[0024]压力监测主机8上还设置有报警模块6，报警模块6与ARM处理模块4连接，用于在采集到的压力值超出预设压力范围时进行报警，预设压力范围根据患者平躺后的压力进行设定，压力报警范围分为三个档位:第一档，压力小于0.5kg/cm2;第二档，压力为0.5-lkg/cm2;第三档，压力为大于lkg/cm 2，随着档位的增加报警声频率也会随之升高。
[0025]压力监测主机8设置有多个输入端口可同时连接一个或多个个薄膜压力传感器1，使用者可以通过设置在压力监测主机上的按键进行功能选择。
[0026]ARM处理模块4通常选择MSP430混合信号处理器。该单片机工作电压在3V左右，可以在1.9V到3.6V低电压下工作，系统电源达到了一致性。采用MSP430F2274中的ADClO模块，它支持快速10位模数转换。它由一个10位采样与保持功能的转换器内核、采样选择控制器、参考电压发生器和数据转移控制器组成，数据转移控制器可以在无CPU干预的情况下，将采集的数据储存在存储器的任一位置。ADClO在外部接口处有八个模拟输入通道，还有外部参考源接口。软件编程实现ADClO的各个功能模块的初始化。
[0027]压力监测主机8内设置有充电电池，在充电状态下，压力监测主机8自动调至充电状态，通过设置于压力监测主机8侧方的充电状态指示灯显示。
[0028]本实用新型一种医用压力监测仪包括压力监测主机8，压力监测主机8再经导线连接至各个薄膜压力传感器I，人体压力变化信号通过各个薄膜压力传感器来采集，再将采集到的信号经导线传至压力监测主机8。可以在手术治疗中，将薄膜压力传感器I放到患者身体与床板之间，可以实时监测患者身体受压情况，通常将薄膜压力传感器I放置在患者的骶尾部、肩胛部、髂前上棘或足跟处等，当压力超出设定范围后便立刻进行声光警示，以提示注意消除局部过大的压力，从而提升手术患者术中的护理质量，有助于术中复位缓解和预防压疮，并且可以在术中对患者的身体进行加温，便于体位护理，利于术中和术后应对患者低体温状态。
[0029]本实用新型的医用压力监测仪可以有效监测患者身体局部压力，实时监测压力的变化，使用的薄膜压力传感器具有精度高，易操作和成本低等特点，便于推广使用。
【主权项】
1.医用压力监测仪，其特征在于，包括用于采集人体压力变化信号的一个或一个以上的薄膜压力传感器(I)，每个所述的薄膜压力传感器(I)的膜片的上表面设置有预防压疮的硅胶层，下表面设置有分布电阻丝的加热层，各个所述的薄膜压力传感器(I)均连接至压力监测主机(8)； 所述的压力监测主机(8)包括与各个所述的薄膜压力传感器(I)依次连接的运算放大器(2)、ADC转换器(3)、ARM处理模块(4)和显示模块(5); 其中，所述的运算放大器(2)，用于接收各个所述的薄膜压力传感器(I)采集的压力信号，并对所述的压力信号进行电压放大和滤波去噪，然后再发送至ADC转换器(3); 所述的ADC转换器(3)，用于接收由所述运算放大器(2)发送来的信号，并对接收到的信号进行A/D转换，然后再发送至ARM处理模块(4); 所述的ARM处理模块(4)，用于接收由所述ADC转换器(3)发送来的信号，并对接收到的信号进行分析处理，然后再发送至显示模块(5)。2.如权利要求1所述的医用压力监测仪，其特征在于，所述的压力监测主机(8)上还设置有用于在压力值超出预设范围时进行报警的报警模块￠)，所述报警模块(6)连接至所述ARM处理模块⑷。3.如权利要求1或2所述的医用压力监测仪，其特征在于，所述ARM处理模块(4)还连接有用于与外部通信连接的通信模块(7)，所述通信模块(7)为USB端口和/或网络接口。4.如权利要求3所述的医用压力监测仪，其特征在于，所述的ARM处理模块(4)为MSP430混合信号处理器。5.如权利要求1或2所述的医用压力监测仪，其特征在于，所述的压力监测主机(8)上设置有用于给加热层供电的电源接口。
【专利摘要】本实用新型公开了一种医用压力监测仪，包括用于采集人体压力变化信号的一个或一个以上的薄膜压力传感器，每个薄膜压力传感器的膜片的上表面设置有预防压疮的硅胶层，下表面设置有分布电阻丝的加热层，各个薄膜压力传感器均连接至压力监测主机；压力监测主机包括与各个薄膜压力传感器依次连接的运算放大器、ADC转换器、ARM处理模块和显示模块。将压力监测应用到手术治疗中，可以对患者身体受压进行警示，提升手术患者术中的护理质量，有助于术中复位缓解和预防压疮，并且可以在术中对患者进行加温，便于体位护理，有效监测患者身体局部压力，实时监测压力的变化，当压力超出设定范围后会进行声光报警。
【IPC分类】A61B5/22
【公开号】CN204863232
【申请号】CN201520572304
【发明人】王国栋
【申请人】中国人民解放军第四军医大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月3日