本文關(guān)鍵詞：醫(yī)用呼吸二氧化碳、笑氣、氧氣測(cè)量系統(tǒng)的研制

  更多相關(guān)文章： 多氣體檢測(cè) NDIR 旁流 一體化氣路 校準(zhǔn)

【摘要】：呼吸中的二氧化碳和氧氣參與人體的新陳代謝,在人體的肺部完成氣體的交換,這兩種物質(zhì)的濃度變化直接反映著人體的代謝、通氣以及循環(huán)的狀態(tài)。笑氣在臨床應(yīng)用中作為一種麻醉氣體被使用,在婦產(chǎn)科、牙科以及麻醉科應(yīng)用十分廣泛。在臨床手術(shù)過(guò)程中對(duì)二氧化碳、氧氣、笑氣的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè),可以監(jiān)測(cè)病人的生理狀況和呼吸機(jī)的通氣故障,指導(dǎo)醫(yī)生操作治療,有效的提高了手術(shù)的安全性,為保障手術(shù)過(guò)程中病人的生命安全提供一道保護(hù)機(jī)制,減少醫(yī)療事故的發(fā)生,對(duì)于醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大[1]。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)于多氣體測(cè)量技術(shù)的研究極少,多氣體監(jiān)測(cè)模塊大都來(lái)自國(guó)外,且價(jià)格昂貴,因此,本文提出研制一款小型的旁流式二氧化碳、笑氣、氧氣測(cè)量模塊。本文所研制的旁流式二氧化碳、笑氣以及氧氣測(cè)量模塊采用非彌散紅外吸收的檢測(cè)方法(NDIR,Non-Dispersive Infra-Red)以及數(shù)字式氧氣傳感器完成二氧化碳、笑氣和氧氣濃度的檢測(cè),主要工作包含基于紅外光譜測(cè)量方法以及關(guān)鍵部件的調(diào)研情況,測(cè)量系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì),并對(duì)模塊系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、補(bǔ)償算法的研究以及模塊的工程化校準(zhǔn)等幾個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),特別是在信號(hào)提取與特征分析方面進(jìn)行深入研究,同步提取高清晰的二氧化碳和笑氣成分信號(hào),進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。本文中還考慮多種氣體檢測(cè)的軟件資源需求和多通道需求,采用STM32F4系列單片機(jī)和8路斬波的多信號(hào)同步獲取方案,為未來(lái)多種醫(yī)用麻醉氣體監(jiān)測(cè)研究提供了硬件和機(jī)械系統(tǒng)平臺(tái)。本文以呼吸氣體監(jiān)護(hù)儀的醫(yī)療器械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),制定了二氧化碳和笑氣等多氣體模塊的驗(yàn)證方案。通過(guò)氣體模塊的系統(tǒng)測(cè)試,以及驗(yàn)證的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果顯示,本文所研制的多氣體模塊具有很好的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及有效性,其中二氧化碳和笑氣精度:±(0.2 vol%+讀數(shù)的2%)和±3.0 vol%,都超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的要求,并且最小抽氣流量可達(dá)到50ml/min的微流程度。本文最后總結(jié)了模塊目前存在的不足,氣體檢測(cè)研究的當(dāng)前進(jìn)展,以及多氣體測(cè)量研究工作的未來(lái)展望。
【關(guān)鍵詞】：多氣體檢測(cè) NDIR 旁流 一體化氣路 校準(zhǔn)
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R318.6;TP212.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 醫(yī)用呼吸末二氧化碳、笑氣、氧氣監(jiān)測(cè)研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 存在的問(wèn)題12
• 1.4 本論文的內(nèi)容12-14
• 第2章 研究?jī)?nèi)容與意義、測(cè)量原理與方法14-25
• 2.1 研究?jī)?nèi)容與臨床應(yīng)用意義14-16
• 2.1.1 課題研究?jī)?nèi)容14
• 2.1.2 臨床應(yīng)用意義14-16
• 2.2 測(cè)量原理和測(cè)量方法16-25
• 2.2.1 測(cè)量原理16-23
• 2.2.2 氣體采樣方法23-25
• 第3章 系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)說(shuō)明25-38
• 3.1 概述25
• 3.2 機(jī)械方案設(shè)計(jì)25-28
• 3.2.1 氣路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)25-26
• 3.2.2 探頭斬波結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)26-28
• 3.3 硬件方案設(shè)計(jì)28-36
• 3.3.1 關(guān)鍵部件選型28-30
• 3.3.2 電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求30-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 第4章 軟件設(shè)計(jì)38-52
• 4.1 PC機(jī)評(píng)估軟件的設(shè)計(jì)38-40
• 4.1.1 環(huán)境說(shuō)明38
• 4.1.2 功能說(shuō)明38
• 4.1.3 架構(gòu)說(shuō)明38-40
• 4.2 模塊軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明40-51
• 4.2.1 環(huán)境說(shuō)明40
• 4.2.2 功能說(shuō)明40-41
• 4.2.3 架構(gòu)說(shuō)明41-42
• 4.2.4 詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明42-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第5章 自動(dòng)化校準(zhǔn)設(shè)計(jì)52-57
• 5.1 自動(dòng)化校準(zhǔn)PC軟件的介紹53
• 5.2 校準(zhǔn)主控板的設(shè)計(jì)53-56
• 5.2.1 校準(zhǔn)主控板的硬件設(shè)計(jì)53-54
• 5.2.2 校準(zhǔn)主控板的軟件設(shè)計(jì)54-55
• 5.2.3 校準(zhǔn)主控板軟件設(shè)計(jì)55-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 第6章 測(cè)試與驗(yàn)證57-70
• 6.1 硬件系統(tǒng)測(cè)試57-61
• 6.1.1 功耗測(cè)試57
• 6.1.2 電源測(cè)試57-58
• 6.1.3 模擬電路測(cè)試58-61
• 6.1.4 結(jié)論61
• 6.2 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試與驗(yàn)證61-65
• 6.2.1 測(cè)量準(zhǔn)確度61-63
• 6.2.2 測(cè)量準(zhǔn)確性漂移63-64
• 6.2.3 系統(tǒng)總響應(yīng)時(shí)間64-65
• 6.2.4 結(jié)論65
• 6.3 與成熟產(chǎn)品對(duì)比驗(yàn)證65-69
• 6.3.1 測(cè)試方法65-66
• 6.3.2 評(píng)估參數(shù)66
• 6.3.3 測(cè)試結(jié)果66-68
• 6.3.4 結(jié)果分析68-69
• 6.4 本章小結(jié)69-70
• 第7章 總結(jié)與展望70-72
• 7.1 本文總結(jié)70-71
• 7.2 展望71-72
• 參考文章72-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張旭;宋學(xué)東;葉繼倫;陳思平;汪天富;;旁流呼氣末二氧化碳測(cè)量在臨床全身麻醉手術(shù)中有效性評(píng)估[J];生物醫(yī)學(xué)工程與臨床;2015年05期

2 齊麗晶;;呼吸機(jī)產(chǎn)品關(guān)于YY0601-2009標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)項(xiàng)目介紹[J];中國(guó)醫(yī)療器械信息;2013年05期

3 蔡晶;鄭金菊;柳淵;何佳;周初凱;;一種新型巨磁阻抗磁敏開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)[J];浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年01期

4 李新平;王萍;常亮;張新強(qiáng);楊玉軍;;臨床麻醉中呼末二氧化碳監(jiān)測(cè)的臨床應(yīng)用及意義[J];現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué);2012年01期

5 劉荊;;呼氣末二氧化碳監(jiān)測(cè)在急診氣管插管病人中的應(yīng)用[J];護(hù)理研究;2009年16期

6 葉繼倫;周惠玲;武志剛;顏彥;;在呼吸氣體監(jiān)測(cè)中的呼吸末二氧化碳測(cè)量的有效性評(píng)價(jià)[J];中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志;2009年01期

7 龐宏宣;唐娟;林高翔;;終末潮二氧化碳監(jiān)測(cè)下調(diào)整通氣量預(yù)防腹腔鏡手術(shù)中CO_2蓄積的作用[J];腹腔鏡外科雜志;2008年05期

8 肖小芬;趙瑋;;笑氣/氧氣吸入鎮(zhèn)靜技術(shù)在兒童口腔科的臨床應(yīng)用[J];國(guó)際口腔醫(yī)學(xué)雜志;2008年03期

9 周傳運(yùn);曹秀海;劉慶剛;;基于TDA5142T的無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)位置傳感器的控制系統(tǒng)[J];自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用;2008年03期

10 黃志偉;葉繼倫;;呼吸氣道流量與壓力參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)[J];瀘州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào);2008年01期

，

本文編號(hào)：590583