动静脉脉冲气压治疗仪的制作方法

本发明涉及一种动静脉脉冲气压治疗仪。

背景技术：

人在负重或者行走时，在足底与地面接触时，足底静脉丛内的血液被猛烈排挤回流入下肢深静脉，从而使人体在站立时将血液从足部回流至右心房而不需要任何肌肉收缩协助，此种现象被称之为“生理性足泵”，它起到辅助心脏工作、减轻心脏负担的作用。手掌和手背也有类似泵压机制。利用此生理现象，开发的相关临床辅助治疗仪器称为动静脉脉冲气压治疗仪。动静脉脉冲气压治疗仪通过脉冲气体在极短时间内快速冲击足底或手掌方式来模仿足底或手部握拳时血液被快速挤压的情形，由此使相应的肢体静脉血获得类似运动状态下的一种脉动性加速。动静脉脉冲气压治疗仪在深静脉血栓、肺栓塞、肢体病痛和水肿等辅助治疗方便得到广泛应用。

现有的动静脉脉冲气压治疗仪在工作性能、结构等方面存在缺陷，需要进一步加以改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构合理，工作性能好的动静脉脉冲气压治疗仪。

本发明的技术解决方案是：

一种动静脉脉冲气压治疗仪，包括与输入/输出装置连接的控制器，其特征是：控制器与电源管理装置相连，电源管理装置与开关电源及电池相连；所述电源管理装置为电池管理器，电池为14.8v带保护板锂离子电池组，开关电源为ac220v转dc24v开关电源模块；

控制器与左放气控制开关、左打气控制开关、右放气控制开关、右打气控制开关相连；

控制器与气泵控制开关连接，所述气泵控制开关为继电器，与气泵相连；气泵通过管路与气室相连；所述气室包含左放气阀门、左打气阀门、右放气阀门、右打气阀门；

左放气控制开关与左放气阀门相连，左打气控制开关与左打气阀门相连，左打气阀门通过管路与左气囊相连；右放气控制开关与右放气阀门相连，右打气控制开关与右打气阀门相连，右打气阀门通过管路与右气囊相连；

工作时，控制器控制气泵工作，压缩空气被打入气室存储；左气囊的打气与放气：当间隔时间到达后，左放气阀门关闭，左打气阀门打开，压缩气体进入左气囊，当左气囊到达设定压力后，通过pid调节关闭左打气阀门，保持一段时间后左放气阀门打开放掉左气囊内的空气；右气囊的打气与放气：当间隔时间到达后，右放气阀门关闭，右打气阀门打开，压缩气体进入右气囊，当右气囊到达设定压力后，通过pid调节关闭右打气阀门，保持一段时间后右放气阀门打开放掉右气囊内的空气；左、右气囊的打气与放气以此循环往复。

所述控制器为带有stm32f429芯片的核心板。

电池管理器采用stc15系列单片机；并采用dcdc变换电路：主要由buck变换器和nmos高端驱动电路组成，实现直流降压变换。

在控制器主控板上安装有wifi-8266模块，可以与医院的局域网组网。

控制器设有手套和足套自检功能，可充当气囊寿命测试仪，对气囊和连接管路按标准规定定压强反复充放气，并自动计数；

向手套或足套打气到设置的压力，保压1分钟，在保压时间内实时检测压降是否大于10％。如果压降大于10％，停机报警；如果压力正常，将在保压时间到达后排气，开始下一循环，直到实验设置的实验次数完成。

本发明结构合理，工作性能优异。在机器内安装有可充电的锂电池组，机器的主控板上安装有电池管理芯片，可以不插电源使用。可以放在没有电源的地方使用,使用更方便；也可以防止电源的短时间中断而影响正常治疗。机器带有无线wi-fi，可以与医院的局域网组网，既便于医院集中管理，也便于生产厂家维护设备和系统升级。

打气控制采用了pid技术。因足套(手套)的成本和安装的限制，气压传感器只能安装在机器端，从机器到足套(手套)的气管长度为1.5米，在打气的瞬间，机器端传感器检测的压力值将高于足套(手套)端的压力，随后迅速下降，即打气瞬间气管两端存在比较大的压力差，随后达到平衡。如果此时停止打气，足套(手套)端实际压力将低于设置的压力值，达不到治疗效果。如果此时继续打气，又容易造成气压过高，对患者造成伤害。本发明打气控制采用了pid控制后，每次打气时将平衡后的气压值与设置值进行比较，及时调整打气时间，采用时间和压力双重控制，使气压控制更准确，保证了治疗效果。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一个实施例结构示意图。

图2是pid控制示意图。

图3是dcdc变换电路示意图。

具体实施方式

一种动静脉脉冲气压治疗仪，控制器2与输入输/出装置1相连；输入/出装置1是4.2寸rgb接口电容触摸屏，控制器2为带有stm32f429芯片的核心板。

控制器2与电源管理3相连，电源管理3与开关电源4电池5相连。电源管理3为控制器电池管理器，主要功能为电池充电和12v气泵供电。电池5为14.8v带保护板锂离子电池组。开关电源4为ac220v转dc24v开关电源模块。

控制器2与左放气控制开关6,左打气控制开关7，右放气控制开关8，右打气控制开关9相连，控制开关均为mos管si2303；气泵控制开关10为继电器，与气泵11相连；气泵11通过管路与气室12相连；气室12包含左放气阀门13，左打气阀门14，右放气阀门16，右打气阀门17。气泵11为直流12v低噪音压力泵；

左放气控制开关6与左放气阀门13相连，左打气控制开关7与左打气阀门14相连，左打气阀门14通过管路与左气囊15相连；右放气控制开关8与右放气阀门16相连，右打气控制开关9与右打气阀门17相连，右打气阀门17通过管路与右气囊18相连。

工作时，控制器控制气泵工作，压缩空气被打入气室存储；左气囊的打气与放气：当间隔时间到达后，左放气阀门关闭，左打气阀门打开，压缩气体快速进入左气囊，当左气囊到达设定压力后，通过pid调节关闭左打气阀门，保持一段时间后左放气阀门打开放掉左气囊内的空气；右气囊的打气与放气：当间隔时间到达后，右放气阀门关闭，右打气阀门打开，压缩气体快速进入右气囊，当右气囊到达设定压力后，通过pid调节关闭右打气阀门，保持一段时间后右放气阀门打开放掉右气囊内的空气；左、右气囊的打气与放气以此循环往复。

所述控制器为带有stm32f429芯片的核心板。

电池管理器采用stc15系列单片机，无需外部晶振和复位电路，内部rc振荡器最高可达35mhz,电池管理主要使用了其自带的ad转换、pwm功能；并采用dcdc变换电路：主要由buck变换器和nmos高端驱动电路组成，实现直流降压变换，其中(q1,d8,l3,c13)组成buck变换器，tlp155e为mos管驱动光耦，b0515s-1w为5v转15v隔离电源为tlp155e提供15v驱动电源。

在控制器主控板上安装有wifi-8266模块，可以与医院的局域网组网，既便于医院集中管理，也便于生产厂家维护设备和系统升级。

控制器具有手套和足套自检功能，可以充当气囊寿命测试仪，能够对气囊和连接管路按标准规定定压强反复充放气，并能自动计数。此模式不对用户开放，仅生产厂家可以使用。根据行业标准，手套(足套)型式试验时需要做疲劳试验。要求对气囊施加治疗仪标称最大输出压强50000次并且每次保持1min，压降应不大于10％。该治疗仪进入工程模式可以自动完成此项工作。

在机器开机时，用手指按住显示器不放，即可进入工程模式密码输入界面。在输入正确的密码后，进入工程模式界面。在工程模式界面点击“气囊充气实验”，即可进入气囊充气实验界面。通过设定值后的“增加”和“减少”按键，调整试验压力；左侧和右侧可以切换设置左右足套(手套)。

工作原理：向手套(足套)打气到设置的压力，保压1分钟，在保压时间内实时检测压降是否大于10％。如果压降大于10％，将停机报警；如果压力正常，将在保压时间到达后排气，开始下一循环，直到实验设置的实验次数完成。