一種手持式的低功耗創面負壓治療儀的製作方法
2023-06-15 19:29:36 1
專利名稱：一種手持式的低功耗創面負壓治療儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種醫療器械裝置，特別涉及一種手持式的低功耗創面負壓治療 儀。
背景技術：
傷口 負壓治療技術(negative pressure wound therapy, NPWT)是近幾年興起 的一種加快傷口癒合的新型方法，已被廣泛應用於一系列難癒合傷口的治療，包括急性、慢 性、感染性傷口。這一技術不但增強傷口創面的引流作用，而且能顯著加快感染腔隙的閉 合，促進傷口癒合，大幅度減少抗生素的使用，有效防止感染的發生，縮短病人住院時間，減 輕病人痛苦，減少醫護人員工作量。目前，中國市場上已經有採用此技術的負壓治療儀，例 如北京迪美德爾科技有限公司生產的ZnlOO傷口負壓治療儀，雖然該產品可以實現上述 功能，但價格昂貴，體積過大，尤其戶外使用時，不便於攜帶，而且由於氣泵功率較大，工作 時噪聲高，嚴重影響病人的情緒。
發明內容本實用新型是針對現在傷口負壓治療儀價格昂貴，不便攜帶的問題，提出了一種 手持式的低功耗創面負壓治療儀，採用超低功耗單片機處理器以及微型氣泵設計，利用LCD 顯示負壓參數及工作模式等信息，相比市場上的該型產品，具有價廉物美，使用靈巧，攜帶 方便，噪聲低，同時提供多種治療模式，智能化程度高。本實用新型的技術方案為一種手持式的低功耗創面負壓治療儀，包括傷口包紮 腔、醫用橡膠管、微型氣泵，醫用橡膠管一端插在傷口包紮腔室，一端連接微型氣泵，還包括 單片機電路，穩壓電源電路，按鈕控制電路，氣泵、蜂鳴器驅動電路，電磁閥驅動電路、氣壓 傳感器、LCD顯示器，設置參數的按鈕控制電路和採集微型氣泵抽氣管內氣壓的氣壓傳感器 將信號輸入到單片機電路內處理，單片機電路輸出控制信號到氣泵、蜂鳴器驅動電路及電 磁閥驅動電路，輸出工作狀態指標到LCD顯示器顯示，穩壓電源電路為各電路提供所需電 源。所述單片機電路選用MSP430F149型號單片機，所述氣泵、蜂鳴器驅動電路選用 ULN2003A晶片，單片機IO 口輸出信號通過ULN2003晶片信號放大，單片機的Pl. 0接入 ULN2003A的第一通道，單片機的Pl. 1接入ULN2003A的第二通道。所述氣壓傳感器經過一個4. 7K和2K電阻串聯，將信號壓降後傳輸到單片機 P6. OAD 轉換 口。所述微型氣泵採用膜片式真空泵-GAST，氣壓傳感器型號為MPXV7025G，電磁閥型 號為 KSV04E-3A DC3V。本實用新型的有益效果在於本實用新型手持式的低功耗創面負壓治療儀，具有 使用靈巧，方便攜帶，噪聲低，同時提供多種治療模式，智能化程度高，採用3節常用1. 5V電 池供電，可以連續供電6個小時以上，並且更換電池方便。主要用於小面積創面傷口的治療。
圖1為本實用新型手持式低功耗創面負壓治療儀的結構框圖；圖2為本實用新型手持式低功耗創面負壓治療儀MSP430單片機電路圖；圖3為本實用新型手持式低功耗創面負壓治療儀穩壓電源電路圖；圖4為本實用新型手持式低功耗創面負壓治療儀按鍵控制電路圖；圖5為本實用新型手持式低功耗創面負壓治療儀氣泵、蜂鳴器驅動電路圖；圖6為本實用新型手持式低功耗創面負壓治療儀電磁閥驅動電路圖；圖7為本實用新型手持式低功耗創面負壓治療儀氣壓傳感器工作電路圖。
具體實施方式
如圖1所示手持式低功耗創面傷口治療儀結構框圖，包括傷口包紮腔、醫用橡膠 管、微型氣泵、單片機電路1、穩壓電源電路5、按鈕控制電路6、氣泵、蜂鳴器驅動電路7、電 磁閥驅動電路8、氣壓傳感器9、IXD顯示器10，醫用橡膠管一端插在傷口包紮腔室，一端連 接微型氣泵，設置參數的按鈕控制電路6和採集微型氣泵抽氣管內氣壓的氣壓傳感器9將 信號輸入到單片機電路1內處理，單片機電路1輸出通過電磁閥驅動電路8控制電磁閥，通 過驅動電路7控制蜂鳴器和微型氣泵，輸出工作狀態指標到LCD顯示器10顯示，穩壓電源 電路5為各部分電路提供所需電源。按鈕控制電路6可以設置負壓參數，當氣泵開始工作時，氣壓傳感器9不斷地採集 抽氣管內的氣壓，當達到設定的氣壓參數時，氣泵停止工作。在負壓的作用下，醫用海綿體 可以將傷口包紮腔室內的淤血及排洩物吸收。如圖2所示MSP430單片機電路1包括單片機、復位電路2、晶振電路3、電量檢測 電路4，在整個電路中，提供兩路電源供電，單片機周圍電路及按鈕控制電路都採用3. 3V電 源供電，氣泵及蜂鳴器驅動電路採用4. 5V供電。復位電路2，當需要重新設置負壓參數及 工作模式時，可以摁下復位按鈕重新開始；晶振電路3，為單片機提供8MHZ的驅動信號；電 源檢測電路4，當電池電量不足時，最明顯的就是電池供電電壓降低，但是由於電池的正常 供電電壓為4. 5V，而單片機的供電電壓不許超過3. 3V，為了能夠採集電池電壓信號，這裡 使用兩個電阻串聯的方式降壓，然後將降壓信號傳送到單片機的P6. 1接口供AD轉換；圖3 為電源控制電路，P4.5接口與串聯電池的兩端相連，然後經過AMS117-3.3晶片降壓，產生 3. 3V的電壓供單片機及其外圍電路使用，晶片前後的電容可以消除幹擾信號將電壓穩定在 一個恆值；圖4為開關控制電路，一共有三個控制開關，分別是Sl開啟/停止開關、S2模式 選擇開關和S3參數設定開關，Si、S2、S3分別與MSP430F149單片機的Pl. 4、Pl. 5、Pl. 6相 連；圖5為驅動電路，由於單片機IO 口驅動能力不足，而且微型氣泵驅動電壓需要4. 5V，所 以利用ULN2003A晶片以提高驅動能力，可以將單片機輸出的3. 3V弱電流信號放大的4. 5 的強電流信號，如圖5所示，單片機的Pl. 0接入ULN2003A的第一通道，Pl. 1接入ULN2003A 的第二通道；圖6為電磁閥驅動電路，電磁閥的工作電壓時3V，所以可以直接用三極體電路 驅動；圖7是氣壓傳感器電路，工作電壓為4. 5V，在採用一個4. 7K和2K電阻串聯，將輸出 信號壓降到3V然後傳輸到P6. 0供單片機AD轉換。[0019] 使用該儀器時，首先摁下Sl按鍵3秒鐘不放，負壓治療儀開始啟動，並且進入工作 前的編程模式，該儀器有三種工作模式A模式下，當包紮腔內的氣壓達到設定的參數時， 氣泵停止工作，並且當小於設定氣壓時氣泵重新啟動，直到再次達到設定氣壓時停止並且 不斷循環；B模式下，當包紮腔內的氣壓達到設定的參數時，保持氣壓5分鐘不變，然後通過 控制電磁閥放氣，30秒之後重新循環抽氣；C模式下，氣泵連續工作，最大負壓負壓可以達 到180mmHG，直到摁下停止鍵時結束抽氣，該模式應該謹慎使用。摁下S2設定好工作模式 後，摁下Sl鍵，進入負壓參數設置，初始設定值為負50mmHG，每摁一次S3增加15mmHG，當達 到最大值時又返回到負50mmHG，設定好之後摁下Sl退出編程模式，再次摁下Sl時，微型氣 泵開始抽氣，進入正常工作。在醫療的過程中，動態顯示當前抽氣管內的氣壓和累積醫療時 間，如果1分鐘之內不能達到設定的負壓值，則會自動報警，蜂鳴器鳴叫，並且顯示漏氣圖 標，這時需要醫務人員重新包紮傷口。如果在醫療過程中，摁下Sl則暫停醫療，再次摁下Sl 時重新開始醫療。結束使用時，只要長摁Sl鍵3秒鐘後，蜂鳴器響2次，控制器自動關機。
權利要求一種手持式的低功耗創面負壓治療儀，包括傷口包紮腔、醫用橡膠管、微型氣泵，醫用橡膠管一端插在傷口包紮腔室，一端連接微型氣泵，其特徵在於，還包括單片機電路，穩壓電源電路，按鈕控制電路，氣泵、蜂鳴器驅動電路，電磁閥驅動電路、氣壓傳感器、LCD顯示器，設置參數的按鈕控制電路和採集微型氣泵抽氣管內氣壓的氣壓傳感器將信號輸入到單片機電路內處理，單片機電路輸出控制信號到氣泵、蜂鳴器驅動電路及電磁閥驅動電路，輸出工作狀態指標到LCD顯示器顯示，穩壓電源電路為各電路提供所需電源。
2.根據權利要求1所述手持式的低功耗創面負壓治療儀，其特徵在於，所述單片機電 路選用MSP430F149型號單片機，所述氣泵、蜂鳴器驅動電路選用ULN2003A晶片，單片機IO 口輸出信號通過ULN2003晶片信號放大，單片機的Pl. 0接入ULN2003A的第一通道，單片機 的Pl. 1接入ULN2003A的第二通道。
3.根據權利要求1所述手持式的低功耗創面負壓治療儀，其特徵在於，所述氣壓傳感 器輸出信號經過一個4. 7K和2K電阻串聯分壓，將信號壓降後傳輸到單片機P6. 0進行AD 轉換。
4.根據權利要求1所述手持式的低功耗創面負壓治療儀，其特徵在於，所述微型氣泵 採用膜片式真空泵-GAST，氣壓傳感器型號為MPXV7025G，電磁閥型號為KSV04E-3A DC3V。
專利摘要本實用新型涉及一種手持式的低功耗創面負壓治療儀，醫用橡膠管一端插在傷口包紮腔室，一端連接微型氣泵，設置參數的按鈕控制電路和採集微型氣泵抽氣管內氣壓的氣壓傳感器將信號輸入到單片機電路內處理，單片機電路輸出控制信號到氣泵、蜂鳴器驅動電路及電磁閥驅動電路，輸出工作狀態指標到LCD顯示器顯示，穩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，同時提供多種治療模式，智能化程度高，採用3節常用1.5V電池供電，可以連續供電6個小時以上，並且更換電池方便。主要用於小面積創面傷口的治療。
文檔編號A61M27/00GK201664463SQ20102015341
公開日2010年12月8日 申請日期2010年4月8日 優先權日2010年4月8日
發明者李文杰, 武永勝, 沈昱明, 趙明 申請人:上海理工大學