本文關鍵詞：血漿單采機軟件的設計與實現(xiàn)及抗凝劑精確控制的研究

  更多相關文章： 血漿單采機 抗凝劑 上下位機控制 物聯(lián)網(wǎng) 數(shù)據(jù)分析

【摘要】：血漿單采機,是獲取血液制品的原料——凍干血漿的唯一的方法。血漿單采技術中,抗凝劑的使用至關重要,其用量過多對獻漿員身體健康、血液制品廠的效益以及成品血漿蛋白的療效等造成不良影響。本文提出了一套全新的血漿單采機軟件系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。該設計將血漿單采機從傳統(tǒng)的單片機整機控制方案,改進為“控制系統(tǒng)+交互系統(tǒng)+數(shù)據(jù)服務器”的整體物聯(lián)網(wǎng)解決方案。其中,交互系統(tǒng)采用觸屏交互,使用ARM Linux平臺,控制系統(tǒng)采用STM32+FreeRTOS,服務器采用Tomcat+Spring+MySQL的架構。此舉使得血漿單采機作為三類醫(yī)療設備在監(jiān)控、安全、事件追溯、數(shù)據(jù)分析等各個方面得以提升,更加保證了機器的品質(zhì)以及獻漿員的安全。在改進后的血漿單采機軟件系統(tǒng)基礎之上,本文還提出了一種全新的,用于血漿單采機的抗凝劑精確控制方案。方案包括對蠕動泵進行動態(tài)校準,可以使血漿單采機運行中的實際抗凝劑比例與設置的抗凝劑比例符合。此外,對全血中紅細胞壓積的動態(tài)計算,可以在不進行采前取樣的情況下,針對不同的獻漿員進行抗凝劑比例的個性化自動配置。通過這兩個措施,可以在現(xiàn)有的血漿單采機的控制器件基礎不變動的情況下,做到以盡量少的抗凝劑,完成同樣安全的血漿單采過程。改進后的血漿單采機在增加了抗凝劑精確控制功能后,經(jīng)過臨床試驗,普遍獲得了用戶的好評。獻漿員由于抗凝劑過量引起的臨床反應降低了70%,原料血漿中的血漿蛋白含量也有5%的提升。新的數(shù)據(jù)系統(tǒng)為后續(xù)的研究打下了堅實的基礎,每一臺血漿單采機每天可產(chǎn)生100,000條以上的原始數(shù)據(jù),未來利用這些海量數(shù)據(jù)可以進行更多維度的數(shù)據(jù)分析,從而不斷提升血漿單采機系統(tǒng)的品質(zhì)。
【關鍵詞】：血漿單采機 抗凝劑 上下位機控制 物聯(lián)網(wǎng) 數(shù)據(jù)分析
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R197.39;TP311.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-15
• 1.1 研究工作的背景與意義12
• 1.2 血漿單采機領域國內(nèi)外的發(fā)展及現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新13-14
• 1.4 本論文的結(jié)構安排14-15
• 第二章 血漿單采機相關技術15-22
• 2.1 概述15
• 2.2 血漿單采技術15
• 2.3 血漿單采機工作原理15-19
• 2.3.1 硬件結(jié)構16-17
• 2.3.2 工作流程概覽17-18
• 2.3.3 采前準備18
• 2.3.4 血漿采集18-19
• 2.3.5 細胞回輸19
• 2.4 凝血與抗凝劑19-21
• 2.4.1 凝血機制19-20
• 2.4.2 枸櫞酸鈉抗凝劑及其抗凝血原理20
• 2.4.3 枸櫞酸濃度與抗凝效果20-21
• 2.5 小結(jié)21-22
• 第三章 血漿單采機軟件需求分析22-34
• 3.1 概述22
• 3.2 需求用例圖22-23
• 3.3 功能需求23-32
• 3.3.1 系統(tǒng)檢查23-25
• 3.3.2 傳感器調(diào)校25
• 3.3.3 耗材安裝25-26
• 3.3.4 采前準備26-27
• 3.3.5 血漿采集27-28
• 3.3.6 細胞回輸28-30
• 3.3.7 風險分析與異常管理30-32
• 3.4 性能需求32
• 3.4.1 穩(wěn)定性需求32
• 3.4.2 安全性需求32
• 3.5 抗凝劑用量的控制需求32-33
• 3.6 小結(jié)33-34
• 第四章 血漿單采機軟件的設計34-58
• 4.1 概述34
• 4.2 架構設計34-35
• 4.3 下位機控制系統(tǒng)設計35-48
• 4.3.1 軟硬件平臺35-36
• 4.3.2 模塊劃分36-37
• 4.3.3 業(yè)務狀態(tài)機設計37-42
• 4.3.4 控制判斷邏輯設計42-45
• 4.3.5 驅(qū)動接口設計45-46
• 4.3.6 下位機通信協(xié)議設計46-48
• 4.4 上位機交互系統(tǒng)設計48-54
• 4.4.1 軟硬件平臺48-49
• 4.4.2 軟件層級49-50
• 4.4.3 業(yè)務層設計50-51
• 4.4.4 功能層設計51-53
• 4.4.5 通訊層設計53-54
• 4.5 后臺服務器設計54-57
• 4.5.1 軟件平臺54-55
• 4.5.2 架構設計55-56
• 4.5.3 數(shù)據(jù)庫訪問設計56
• 4.5.4 數(shù)據(jù)庫表的設計56-57
• 4.5.5 原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)收集57
• 4.6 小結(jié)57-58
• 第五章 血漿單采機軟件的實現(xiàn)58-70
• 5.1 概述58
• 5.2 下位機控制系統(tǒng)的實現(xiàn)58-60
• 5.2.1 狀態(tài)機的實現(xiàn)58-59
• 5.2.2 離心機控制邏輯的實現(xiàn)59
• 5.2.3 驅(qū)動實現(xiàn)的方案59-60
• 5.3 上位機交互系統(tǒng)的實現(xiàn)60-67
• 5.3.1 交互界面的實現(xiàn)60-61
• 5.3.2 業(yè)務層狀態(tài)機的實現(xiàn)61-63
• 5.3.3 上位機串口通訊的實現(xiàn)63-65
• 5.3.4 上位機原始數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)65-67
• 5.4 后臺服務器的實現(xiàn)67-69
• 5.4.1 Web接口的實現(xiàn)67-68
• 5.4.2 數(shù)據(jù)庫抽象訪問的實現(xiàn)68-69
• 5.5 小結(jié)69-70
• 第六章 抗凝劑用量的研究70-76
• 6.1 概述70
• 6.2 抗凝劑用量的理論計算70-72
• 6.2.1 抗凝劑用量的定義70
• 6.2.2 已知條件70
• 6.2.3 計算過程70-71
• 6.2.4 結(jié)論公式71-72
• 6.3 抗凝劑用量的現(xiàn)狀72
• 6.3.1 抗凝劑比例的設置72
• 6.3.2 抗凝劑用量統(tǒng)計72
• 6.4 影響抗凝劑用量的因素72-75
• 6.4.1　影響精度的因素73-74
• 6.4.2 影響準度的因素74-75
• 6.5 小結(jié)75-76
• 第七章 抗凝劑精確控制方案的設計76-84
• 7.1 概述76
• 7.2 精度控制76-79
• 7.2.1 蠕動泵管的特征值76-77
• 7.2.2 抗凝泵的特征值校準77-78
• 7.2.3 血泵的特征值校準78
• 7.2.4 初始特征值的選擇78-79
• 7.3 準度控制79-81
• 7.3.1 準確設置抗凝劑比例79-81
• 7.3.2 抗凝劑預充回退81
• 7.4 精確控制流程設計81-83
• 7.5 小結(jié)83-84
• 第八章 系統(tǒng)測試與臨床試驗84-93
• 8.1 概述84
• 8.2 子系統(tǒng)測試84-89
• 8.2.1 下位機子系統(tǒng)的測試84-85
• 8.2.2 上位機子系統(tǒng)的測試85-86
• 8.2.3 后臺服務器的測試86-87
• 8.2.4 集成測試87-89
• 8.3 抗凝劑精確控制的驗證89-90
• 8.4 臨床試驗90
• 8.4.1 臨床試驗的組織90
• 8.4.2 臨床試驗的流程90
• 8.5 臨床試驗的效果90-92
• 8.5.1 抗凝劑用量90-91
• 8.5.2 獻漿員反饋91
• 8.5.3 血漿蛋白質(zhì)量91-92
• 8.6 小結(jié)92-93
• 第九章 總結(jié)與展望93-94
• 致謝94-95
• 參考文獻95-97

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本文編號：606085