專利名稱：一種手持式的低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療器械裝置，特別涉及一種手持式的低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療 儀。
背景技術(shù)：
傷口 負(fù)壓治療技術(shù)(negative pressure wound therapy, NPWT)是近幾年興起 的一種加快傷口愈合的新型方法，已被廣泛應(yīng)用于一系列難愈合傷口的治療，包括急性、慢 性、感染性傷口。這一技術(shù)不但增強(qiáng)傷口創(chuàng)面的引流作用，而且能顯著加快感染腔隙的閉 合，促進(jìn)傷口愈合，大幅度減少抗生素的使用，有效防止感染的發(fā)生，縮短病人住院時(shí)間，減 輕病人痛苦，減少醫(yī)護(hù)人員工作量。目前，中國(guó)市場(chǎng)上已經(jīng)有采用此技術(shù)的負(fù)壓治療儀，例 如北京迪美德?tīng)柨萍加邢薰旧a(chǎn)的ZnlOO傷口負(fù)壓治療儀，雖然該產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)上述 功能，但價(jià)格昂貴，體積過(guò)大，尤其戶外使用時(shí)，不便于攜帶，而且由于氣泵功率較大，工作 時(shí)噪聲高，嚴(yán)重影響病人的情緒。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是針對(duì)現(xiàn)在傷口負(fù)壓治療儀價(jià)格昂貴，不便攜帶的問(wèn)題，提出了一種 手持式的低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀，采用超低功耗單片機(jī)處理器以及微型氣泵設(shè)計(jì)，利用LCD 顯示負(fù)壓參數(shù)及工作模式等信息，相比市場(chǎng)上的該型產(chǎn)品，具有價(jià)廉物美，使用靈巧，攜帶 方便，噪聲低，同時(shí)提供多種治療模式，智能化程度高。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種手持式的低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀，包括傷口包扎 腔、醫(yī)用橡膠管、微型氣泵，醫(yī)用橡膠管一端插在傷口包扎腔室，一端連接微型氣泵，還包括 單片機(jī)電路，穩(wěn)壓電源電路，按鈕控制電路，氣泵、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，電磁閥驅(qū)動(dòng)電路、氣壓 傳感器、LCD顯示器，設(shè)置參數(shù)的按鈕控制電路和采集微型氣泵抽氣管內(nèi)氣壓的氣壓傳感器 將信號(hào)輸入到單片機(jī)電路內(nèi)處理，單片機(jī)電路輸出控制信號(hào)到氣泵、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路及電 磁閥驅(qū)動(dòng)電路，輸出工作狀態(tài)指標(biāo)到LCD顯示器顯示，穩(wěn)壓電源電路為各電路提供所需電 源。所述單片機(jī)電路選用MSP430F149型號(hào)單片機(jī)，所述氣泵、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路選用 ULN2003A芯片，單片機(jī)IO 口輸出信號(hào)通過(guò)ULN2003芯片信號(hào)放大，單片機(jī)的Pl. 0接入 ULN2003A的第一通道，單片機(jī)的Pl. 1接入U(xiǎn)LN2003A的第二通道。所述氣壓傳感器經(jīng)過(guò)一個(gè)4. 7K和2K電阻串聯(lián)，將信號(hào)壓降后傳輸?shù)絾纹瑱C(jī) P6. OAD 轉(zhuǎn)換 口。所述微型氣泵采用膜片式真空泵-GAST，氣壓傳感器型號(hào)為MPXV7025G，電磁閥型 號(hào)為 KSV04E-3A DC3V。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型手持式的低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀，具有 使用靈巧，方便攜帶，噪聲低，同時(shí)提供多種治療模式，智能化程度高，采用3節(jié)常用1. 5V電 池供電，可以連續(xù)供電6個(gè)小時(shí)以上，并且更換電池方便。主要用于小面積創(chuàng)面?zhèn)诘闹委煛?br>
圖1為本實(shí)用新型手持式低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型手持式低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀MSP430單片機(jī)電路圖；圖3為本實(shí)用新型手持式低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀穩(wěn)壓電源電路圖；圖4為本實(shí)用新型手持式低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀按鍵控制電路圖；圖5為本實(shí)用新型手持式低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀氣泵、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路圖；圖6為本實(shí)用新型手持式低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀電磁閥驅(qū)動(dòng)電路圖；圖7為本實(shí)用新型手持式低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀氣壓傳感器工作電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示手持式低功耗創(chuàng)面?zhèn)谥委焹x結(jié)構(gòu)框圖，包括傷口包扎腔、醫(yī)用橡膠 管、微型氣泵、單片機(jī)電路1、穩(wěn)壓電源電路5、按鈕控制電路6、氣泵、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路7、電 磁閥驅(qū)動(dòng)電路8、氣壓傳感器9、IXD顯示器10，醫(yī)用橡膠管一端插在傷口包扎腔室，一端連 接微型氣泵，設(shè)置參數(shù)的按鈕控制電路6和采集微型氣泵抽氣管內(nèi)氣壓的氣壓傳感器9將 信號(hào)輸入到單片機(jī)電路1內(nèi)處理，單片機(jī)電路1輸出通過(guò)電磁閥驅(qū)動(dòng)電路8控制電磁閥，通 過(guò)驅(qū)動(dòng)電路7控制蜂鳴器和微型氣泵，輸出工作狀態(tài)指標(biāo)到LCD顯示器10顯示，穩(wěn)壓電源 電路5為各部分電路提供所需電源。按鈕控制電路6可以設(shè)置負(fù)壓參數(shù)，當(dāng)氣泵開(kāi)始工作時(shí)，氣壓傳感器9不斷地采集 抽氣管內(nèi)的氣壓，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的氣壓參數(shù)時(shí)，氣泵停止工作。在負(fù)壓的作用下，醫(yī)用海綿體 可以將傷口包扎腔室內(nèi)的淤血及排泄物吸收。如圖2所示MSP430單片機(jī)電路1包括單片機(jī)、復(fù)位電路2、晶振電路3、電量檢測(cè) 電路4，在整個(gè)電路中，提供兩路電源供電，單片機(jī)周圍電路及按鈕控制電路都采用3. 3V電 源供電，氣泵及蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路采用4. 5V供電。復(fù)位電路2，當(dāng)需要重新設(shè)置負(fù)壓參數(shù)及 工作模式時(shí)，可以摁下復(fù)位按鈕重新開(kāi)始；晶振電路3，為單片機(jī)提供8MHZ的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；電 源檢測(cè)電路4，當(dāng)電池電量不足時(shí)，最明顯的就是電池供電電壓降低，但是由于電池的正常 供電電壓為4. 5V，而單片機(jī)的供電電壓不許超過(guò)3. 3V，為了能夠采集電池電壓信號(hào)，這里 使用兩個(gè)電阻串聯(lián)的方式降壓，然后將降壓信號(hào)傳送到單片機(jī)的P6. 1接口供AD轉(zhuǎn)換；圖3 為電源控制電路，P4.5接口與串聯(lián)電池的兩端相連，然后經(jīng)過(guò)AMS117-3.3芯片降壓，產(chǎn)生 3. 3V的電壓供單片機(jī)及其外圍電路使用，芯片前后的電容可以消除干擾信號(hào)將電壓穩(wěn)定在 一個(gè)恒值；圖4為開(kāi)關(guān)控制電路，一共有三個(gè)控制開(kāi)關(guān)，分別是Sl開(kāi)啟/停止開(kāi)關(guān)、S2模式 選擇開(kāi)關(guān)和S3參數(shù)設(shè)定開(kāi)關(guān)，Si、S2、S3分別與MSP430F149單片機(jī)的Pl. 4、Pl. 5、Pl. 6相 連；圖5為驅(qū)動(dòng)電路，由于單片機(jī)IO 口驅(qū)動(dòng)能力不足，而且微型氣泵驅(qū)動(dòng)電壓需要4. 5V，所 以利用ULN2003A芯片以提高驅(qū)動(dòng)能力，可以將單片機(jī)輸出的3. 3V弱電流信號(hào)放大的4. 5 的強(qiáng)電流信號(hào)，如圖5所示，單片機(jī)的Pl. 0接入U(xiǎn)LN2003A的第一通道，Pl. 1接入U(xiǎn)LN2003A 的第二通道；圖6為電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，電磁閥的工作電壓時(shí)3V，所以可以直接用三極管電路 驅(qū)動(dòng)；圖7是氣壓傳感器電路，工作電壓為4. 5V，在采用一個(gè)4. 7K和2K電阻串聯(lián)，將輸出 信號(hào)壓降到3V然后傳輸?shù)絇6. 0供單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換。[0019] 使用該儀器時(shí)，首先摁下Sl按鍵3秒鐘不放，負(fù)壓治療儀開(kāi)始啟動(dòng)，并且進(jìn)入工作 前的編程模式，該儀器有三種工作模式A模式下，當(dāng)包扎腔內(nèi)的氣壓達(dá)到設(shè)定的參數(shù)時(shí)， 氣泵停止工作，并且當(dāng)小于設(shè)定氣壓時(shí)氣泵重新啟動(dòng)，直到再次達(dá)到設(shè)定氣壓時(shí)停止并且 不斷循環(huán)；B模式下，當(dāng)包扎腔內(nèi)的氣壓達(dá)到設(shè)定的參數(shù)時(shí)，保持氣壓5分鐘不變，然后通過(guò) 控制電磁閥放氣，30秒之后重新循環(huán)抽氣；C模式下，氣泵連續(xù)工作，最大負(fù)壓負(fù)壓可以達(dá) 到180mmHG，直到摁下停止鍵時(shí)結(jié)束抽氣，該模式應(yīng)該謹(jǐn)慎使用。摁下S2設(shè)定好工作模式 后，摁下Sl鍵，進(jìn)入負(fù)壓參數(shù)設(shè)置，初始設(shè)定值為負(fù)50mmHG，每摁一次S3增加15mmHG，當(dāng)達(dá) 到最大值時(shí)又返回到負(fù)50mmHG，設(shè)定好之后摁下Sl退出編程模式，再次摁下Sl時(shí)，微型氣 泵開(kāi)始抽氣，進(jìn)入正常工作。在醫(yī)療的過(guò)程中，動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前抽氣管內(nèi)的氣壓和累積醫(yī)療時(shí) 間，如果1分鐘之內(nèi)不能達(dá)到設(shè)定的負(fù)壓值，則會(huì)自動(dòng)報(bào)警，蜂鳴器鳴叫，并且顯示漏氣圖 標(biāo)，這時(shí)需要醫(yī)務(wù)人員重新包扎傷口。如果在醫(yī)療過(guò)程中，摁下Sl則暫停醫(yī)療，再次摁下Sl 時(shí)重新開(kāi)始醫(yī)療。結(jié)束使用時(shí)，只要長(zhǎng)摁Sl鍵3秒鐘后，蜂鳴器響2次，控制器自動(dòng)關(guān)機(jī)。
權(quán)利要求一種手持式的低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀，包括傷口包扎腔、醫(yī)用橡膠管、微型氣泵，醫(yī)用橡膠管一端插在傷口包扎腔室，一端連接微型氣泵，其特征在于，還包括單片機(jī)電路，穩(wěn)壓電源電路，按鈕控制電路，氣泵、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，電磁閥驅(qū)動(dòng)電路、氣壓傳感器、LCD顯示器，設(shè)置參數(shù)的按鈕控制電路和采集微型氣泵抽氣管內(nèi)氣壓的氣壓傳感器將信號(hào)輸入到單片機(jī)電路內(nèi)處理，單片機(jī)電路輸出控制信號(hào)到氣泵、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路及電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，輸出工作狀態(tài)指標(biāo)到LCD顯示器顯示，穩(wěn)壓電源電路為各電路提供所需電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述手持式的低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀，其特征在于，所述單片機(jī)電 路選用MSP430F149型號(hào)單片機(jī)，所述氣泵、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路選用ULN2003A芯片，單片機(jī)IO 口輸出信號(hào)通過(guò)ULN2003芯片信號(hào)放大，單片機(jī)的Pl. 0接入U(xiǎn)LN2003A的第一通道，單片機(jī) 的Pl. 1接入U(xiǎn)LN2003A的第二通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述手持式的低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀，其特征在于，所述氣壓傳感 器輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)4. 7K和2K電阻串聯(lián)分壓，將信號(hào)壓降后傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)P6. 0進(jìn)行AD 轉(zhuǎn)換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述手持式的低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀，其特征在于，所述微型氣泵 采用膜片式真空泵-GAST，氣壓傳感器型號(hào)為MPXV7025G，電磁閥型號(hào)為KSV04E-3A DC3V。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種手持式的低功耗創(chuàng)面負(fù)壓治療儀，醫(yī)用橡膠管一端插在傷口包扎腔室，一端連接微型氣泵，設(shè)置參數(shù)的按鈕控制電路和采集微型氣泵抽氣管內(nèi)氣壓的氣壓傳感器將信號(hào)輸入到單片機(jī)電路內(nèi)處理，單片機(jī)電路輸出控制信號(hào)到氣泵、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路及電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，輸出工作狀態(tài)指標(biāo)到LCD顯示器顯示，穩(wěn)壓電源電路為各電路提供所需電源。此治療儀具有使用靈巧，方便攜帶，噪聲低，同時(shí)提供多種治療模式，智能化程度高，采用3節(jié)常用1.5V電池供電，可以連續(xù)供電6個(gè)小時(shí)以上，并且更換電池方便。主要用于小面積創(chuàng)面?zhèn)诘闹委煛?br> 文檔編號(hào)A61M27/00GK201664463SQ20102015341
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者李文杰, 武永勝, 沈昱明, 趙明 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)