腹腔压力动态测量系统设计样本.doc

腹腔压力动态测量系统设计作者：西南民族大学电信学院 邓彦松 向伟 王丹 腹腔是一种封闭腔隙,其中任何器官体积增长超过一 定限度均可导致腹内高压，腹腔压力监测旨在通过观测腹部手术后及重症病人腹内压变化,为及时地予以干预性治疗、护理提供有效根据当前对腹腔压力测 量，人们普通采用测量膀胱压力办法，这种办法是通过一根导尿管插入膀胱，并往膀胱缓慢灌注大概50ml生理盐水，然后测量液体从膀胱流出时压力这种 办法简朴实用，测量数值可以真实反映人体腹腔压力值但是这种办法有一种非常致命缺陷：每测量一次膀胱压力就需要灌注一次，医务人员不也许不断去灌注 生理盐水，普通重症监护是每隔4～12小时灌注测量一次，这种间断测量就有也许影响医务人员及时理解病人腹腔压力变化状况，甚至延误实行急救最佳时 间本文正是考虑了以往测量办法弊端，以单片机为核心设计了一种经济实用腹腔压力动态测量仪，其重要特点是：对病人进行无痛无创持续腹腔压力测量，能 实现腹腔压力数据动态采集、存储、显示，以便于医务人员及时掌握病人病情测量原理要 对重症病人进行腹腔压力测试，必要进行持续监控，因此咱们采用了一种新办法来测量腹腔压力系统原理框图如图1，注水泵通过导尿管往被测量人膀胱注入生 理盐水，这里使用导尿管采用双通道导尿管，注水泵从一种通道往膀胱中灌水，注水速度保持在4ml/h，压力传感器从另一种通道测量流出水压力变化情 况。

传感器将压力变化状况转换成薄弱电压幅度变化（0～75mV），通过模仿放大器放大后得到变化范畴在0～4.5V左右电压变化值，再使用单片机控 制A/D转换器对这个模仿电压进行采样，通过单片机进行数据解决后送显示屏显示这个过程使用注水泵不断注入生理盐水，传感器也不间断对压力值进行测 量，显示屏动态刷新测量成果，这样就可以实现长期动态监测图1  腹腔压力动态测量系统原理框图从测量原理来讲，与老式测量办法相比有两个方面改进一 方面，这里采用双通道导尿管代替了老式测量办法中普通导尿管使用双通道导尿管可以用一种通道来进行液体持续灌注，同步使用另一种通道来测量液体通过膀 胱后流出时压力在老式办法中使用导尿管只有一种通道，因此灌注时候不能测量，只有灌注了一定量之后（普通灌注50ml），撤掉灌注设备，然后接 上测量设备开始测量液体从膀胱流出时压力另一方面，为了实现动态测量，咱们采用了单片机（AT89S52）来控制整个系统动 态工作AT89S52在系统中重要用来控制A/D转换器进行数据动态采集，把采集到压力数据进行实时解决，控制显示屏动态刷新显示成果在老式办法 中，由于只测量一次压力数值，因此普通不采用微解决器进行动态管理，测量设备软硬件都更简朴。

系统硬件设计系 统采用AT89S52作为主控制器，控制数据采集、运算和显示压力传感器采用NPC1210高精度压力传感器，压力传感器输出是0～75mV薄弱电压 信号传感器输出信号经双绞屏蔽线传出，送入放大器进行放大放大器选用ICL7650这种高精度运算放大器,它具备输入偏置电流小、失调小、增益高、共模抑制能力强、且价格低廉等长处，放大器电路如图2所示图2  放大电路对 传感器输出薄弱电压信号放大60倍左右输出送A/D转换器选用8位A/D转换器AD0809实现模仿信号到数字信号转换，用AT89S52控制 A/D转换器采集放大器输出范畴在0～4.5V模仿电压信号AT89S52与AD0809接口电路如图3，得到数字信号送AT89S52进行处 理后端采用3位共阳极数码管显示成果，由单片机P2口输出段码，P1口输出位码图3  AT89S52与AD0809接口电路系统软件设计主 要子程序模块涉及:系统初始化、A/D转换程序、平均滤波子程序、标度变换子程序、二进制转BCD码子程序主程序流程图如图4所示为了防止病人由于咳 嗽等偶尔因素导致腹腔压力陡变影响，在数据解决方面，采用了平均滤波办法以减小偶尔误差。

图5为平均滤波子程序流程图该子程序采用平均滤波办法进行 数据解决，即将持续采样10次数据去掉最大值和最小值之后进行累加求和，按8次采样值取平均数，即得有效采样值，存入发送缓冲区图4  主程序流程图图5  平均滤波子程序流程图 防止信号干扰注意事项系统应用于对危重病人腹腔压力监测，可靠性成为设计时要考虑重点系统使用高精度压力传感器检测压力变化，对干扰信号抑制也就成为设计成败核心在设计中重要作如下考虑：(1)为了抑制由于电源电压波动引起噪声影响，增长去藕电容、屏蔽罩和滤波电路2)各逻辑电路芯片中未使用输入端，依照逻辑关系接至已使用芯片输入端或者接地，或者接高电平，以减少外部干扰信号对系统影响3)时钟脉冲信号配备恰当接近CPU，选取短而粗引线4)对弱信号线进行屏蔽保护；电源线与信号线分开走线，以防止线间串扰5)合理布置地线:由于本系统信号工作频率为11.0592MHz，数字地与模仿地分开，分别与电源端地线相连，并且尽量加大模仿电路接地面积；接地线尽量加粗，以防止接地电位会随电流变化而变化，使系统定期信号电平不稳定，使系统抗噪声性能变差6)任何信号线都不形成环路；走线尽量要短而直；尽量减少过孔量；尽量用45°折线而不用90°折线布线。

7)时钟线要垂直于I/O口线，可以减少I/O口线对时钟电路干扰8)模仿信号输入线、参照电压端尽量远离数字电路信号线9)在软件设计时采用平均滤波办法减小偶尔误差结论本 文设计了腹腔压力动态测量系统，采用双通道导尿管，用持续灌注，持续测量方式来实现对腹腔压力动态测量测量仪选用低功耗8位单片机AT89S52对 压力传感器采集腹腔压力信号进行实时分析及解决所设计腹腔压力动态测量仪带有数码管显示屏，能实时显示所检测腹腔压力信号测量仪对老式设备和 办法加以改进，对熟悉老式设备医务人员也不会带来更多承担这种腹腔压力测量仪摒弃了老式人工定期监测办法，采用了先进持续测量办法，为重症 病人腹腔压力监控开辟了新途径。