一种下肢造影用挤压控制仪

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体是一种下肢造影用挤压控制仪。

背景技术

在下肢的静脉血栓的检测过程中，造影技术起到了至关重要的作用，而造影技术离不开内压可调节的止血带。在造影过程中，止血带通常扎在下肢的踝关节处，增加止血带内仓室的气压可以阻塞或减小浅静脉的充盈，减少深、浅静脉的相互重叠，使得在透视时可以有效观察到造影剂的填充情况，从而保证造影检查的顺利完成。

目前止血带内的气压主要靠手动挤压充气，效率低且压力不能准确控制，同时止血带有着使用次数限制，人工无法客观实时记录止血带充气的使用次数及使用时长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种下肢造影用挤压控制仪，实现在下肢造影过程中对止血带的压力进行自动控制的目的，并通过采取蓝牙配对、射频卡匹配等手段实现对止血带的使用次数和使用期限的判定。

本发明的技术方案为：

一种下肢造影用挤压控制仪，包括有遥控器和挤压控制器；

所述的遥控器包括有低功耗MCU，分别与低功耗MCU连接的供电电池、遥控端无线蓝牙模块、TFT彩色液晶屏和键盘；

所述的挤压控制器包括有系统电源电路、MCU最小系统电路、蓝牙接口电路、RFID读写模块、压力检测电路、充气泵及气阀控制电路；

所述的系统电源电路包括有220V转24V开关电源、开关电源输出接口P1、降压转换器U3、三端稳压器U4和三端稳压器U1，所述的降压转换器U3的输入端、三端稳压器U1的输入端均通过开关电源输出接口P1与220V转24V开关电源连接，三端稳压器U4的输入端与降压转换器U3的输出端连接，降压转换器U3的输出端输出5V模拟电源，5V模拟电源用于给压力检测电路供电，三端稳压器U4的输出端输出3.3V的数字电源VCC，数字电源VCC用于给MCU最小系统电路、蓝牙接口电路和RFID读写模块供电，三端稳压器U1的输出端输出12V电源，12V电源用于给充气泵及气阀控制电路供电；

所述的MCU最小系统电路包括有微控制单元U8，蓝牙接口电路包括有控制端无线蓝牙模块U7，控制端无线蓝牙模块U7与微控制单元U8对应的端口连接，RFID读写模块通过NFC接口P3与微控制单元U8对应的端口连接；

所述的压力检测电路包括有止血带内部压力检测传感器、缓冲瓶内部压力检测传感器和信号调理电路，所述的信号调理电路包括有双运算放大器U3和双运算放大U4，双运算放大器U3包括有运算放大器U3A和运算放大器U3B，止血带内部压力检测传感器的两个差分信号输出端分别与运算放大器U3A的同相输入端和运算放大器U3B的同相输入端一一对应连接，双运算放大器U4包括有运算放大器U4A和运算放大器U4B，缓冲瓶内部压力检测传感器的两个差分信号输出端分别与运算放大器U4A的同相输入端和运算放大器U4B的同相输入端一一对应连接，双运算放大器U3和双运算放大U4的反相输入端均与基准电压Vf连接，运算放大器U3A的输出端、运算放大器U3B的输出端均与微控制单元U8其中一个ADC输入端口连接，运算放大器U4A的输出端、运算放大器U4B的输出端均与微控制单元U8另一个ADC输入端口连接；

所述的充气泵及气阀控制电路包括有气泵控制电路、止血带充气阀控制电路、止血带泄压阀控制电路和控制驱动接口P4，气泵控制电路、止血带充气阀控制电路、止血带泄压阀控制电路均包括有NPN型晶体管、NPN型晶体管和PNP型晶体管组成的图腾柱电路和N沟道MOS管，NPN型晶体管的基极与微控制单元U8对应的控制端口连接，NPN型晶体管的集电极与图腾柱电路的输入端，N沟道MOS管的栅极与图腾柱电路的输出端连接，N沟道MOS管的源极与控制驱动接口P4对应的控制信号输入端口连接，气泵、止血带充气阀、止血带泄压阀的控制端均与控制驱动接口P4对应的控制信号输出端口连接。

所述的键盘为六按键独立式键盘，六个按键的一端分别与低功耗MCU对应的端口连接，六个按键的另一端均接地。

所述的控制端无线蓝牙模块U7上连接有蓝牙连接状态指示灯。

所述的微控制单元U8通过发光二极管接口连接控制器工作状态指示灯。

所述的止血带内部压力检测传感器、缓冲瓶内部压力检测传感器均为表压型扩散硅压力传感器。

本发明的优点：

本发明通过遥控器与挤压控制器建立蓝牙通讯连接，遥控器作为上位机可实现近距离非接触式控制，操作简单方便；本发明挤压控制器通过压力检测电路采集止血带内部和缓冲瓶内部的压力，挤压控制器根据压力检测结果并在接收到遥控器的相关指令后由微控制单元控制充气泵及气阀的通断，实现对止血带内仓室压力的精准控制；本发明挤压控制器设置有RFID读写模块，每次使用时通过RFID读写模块读取止血带上的RFID标签解锁挤压控制器，当止血带在有效使用周期内则挤压控制器解锁能正常使用，否则整个挤压控制器不输出控制指令进行止血带的操控，从而提示操作人员更换新的止血带。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图2是本发明挤压控制器的系统电源电路图。

图3是本发明挤压控制器的MCU最小系统电路图。

图4是本发明挤压控制器的蓝牙接口电路图。

图5是本发明挤压控制器的压力检测电路图。

图6是本发明挤压控制器的充气泵及气阀控制电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

见图1，一种下肢造影用挤压控制仪，包括有遥控器1和挤压控制器2；

遥控器1包括有低功耗MCU 11，分别与低功耗MCU 11连接的供电电池12、遥控端无线蓝牙模块13、TFT彩色液晶屏14和六按键独立式键盘15；其中，六按键独立式键盘15的六个按键的一端分别与低功耗MCU 11对应的端口连接，六个按键的另一端均接地；

挤压控制器2包括有系统电源电路21、MCU最小系统电路22、蓝牙接口电路23、RFID读写模块24、压力检测电路25、充气泵及气阀控制电路26。

见图2，系统电源电路包括有220V转24V开关电源、开关电源输出接口P1、降压转换器U3、三端稳压器U4和三端稳压器U1，降压转换器U3的输入端、三端稳压器U1的输入端均通过开关电源输出接口P1与220V转24V开关电源连接，三端稳压器U4的输入端与降压转换器U3的输出端连接，降压转换器U3的输出端输出5V模拟电源，5V模拟电源用于给压力检测电路供电，三端稳压器U4的输出端输出3.3V的数字电源VCC，数字电源VCC用于给MCU最小系统电路、蓝牙接口电路和RFID读写模块供电，三端稳压器U1的输出端输出12V电源，12V电源用于给充气泵及气阀控制电路供电；

见图3，MCU最小系统电路包括有微控制单元U8，微控制单元U8通过发光二极管接口P2连接控制器工作状态指示灯，RFID读写模块通过NFC接口P3与微控制单元U8对应的端口连接；

见图4，蓝牙接口电路包括有控制端无线蓝牙模块U7，控制端无线蓝牙模块U7与微控制单元U8对应的端口连接，控制端无线蓝牙模块U7上连接有蓝牙连接状态指示灯DS1，用于对挤压控制器的工作状态进行提示；

见图5，压力检测电路包括有止血带内部压力检测传感器、缓冲瓶内部压力检测传感器和信号调理电路，信号调理电路包括有双运算放大器U3和双运算放大U4，双运算放大器U3包括有运算放大器U3A和运算放大器U3B，止血带内部压力检测传感器的两个差分信号输出端S1+、S1-分别与运算放大器U3A的同相输入端和运算放大器U3B的同相输入端一一对应连接，双运算放大器U4包括有运算放大器U4A和运算放大器U4B，缓冲瓶内部压力检测传感器的两个差分信号输出端S2+、S2-分别与运算放大器U4A的同相输入端和运算放大器U4B的同相输入端一一对应连接，双运算放大器U3和双运算放大U4的反相输入端均与基准电压Vf连接，电压基准芯片U6的输出为基准电压Vf，运算放大器U3A的输出端、运算放大器U3B的输出端均与微控制单元U8其中一个ADC输入端口连接，运算放大器U4A的输出端、运算放大器U4B的输出端均与微控制单元U8另一个ADC输入端口连接，止血带内部压力检测传感器和缓冲瓶内部压力检测传感器输出信号分别由双运算放大器U3和双运算放大U4组成的差动信号放大电路进行幅值变换，将之放大到微控制单元U8内部ADC需要的电压幅度范围；

见图6，充气泵及气阀控制电路包括有气泵控制电路、止血带充气阀控制电路、止血带泄压阀控制电路和控制驱动接口P4，止血带内部压力检测传感器、缓冲瓶内部压力检测传感器均为表压型扩散硅压力传感器；气泵控制电路包括有NPN型晶体管Q2、NPN型晶体管Q1和PNP型晶体管Q10组成的图腾柱电路和N沟道MOS管Q7，NPN型晶体管Q2的基极与微控制单元U8对应的控制端口连接，微控制单元U8输出气泵控制信号motor，NPN型晶体管Q2的集电极与图腾柱电路的输入端，N沟道MOS管Q7的栅极与图腾柱电路的输出端连接，N沟道MOS管Q7的源极与控制驱动接口P4对应的控制信号输入端口连接；止血带充气阀控制电路包括有NPN型晶体管Q4、NPN型晶体管Q3和PNP型晶体管Q11组成的图腾柱电路和N沟道MOS管Q8，NPN型晶体管Q4的基极与微控制单元U8对应的控制端口连接，微控制单元U8输出充气阀控制信号VAL1，NPN型晶体管Q4的集电极与图腾柱电路的输入端，N沟道MOS管Q8的栅极与图腾柱电路的输出端连接，N沟道MOS管Q8的源极与控制驱动接口P4对应的控制信号输入端口连接；止血带泄压阀控制电路包括有NPN型晶体管Q6、NPN型晶体管Q5和PNP型晶体管Q12组成的图腾柱电路和N沟道MOS管Q9，NPN型晶体管Q6的基极与微控制单元U8对应的控制端口连接，微控制单元U8输出泄压阀控制信号VAL2，NPN型晶体管Q6的集电极与图腾柱电路的输入端，N沟道MOS管Q9的栅极与图腾柱电路的输出端连接，N沟道MOS管Q9的源极与控制驱动接口P4对应的控制信号输入端口连接；气泵、止血带充气阀、止血带泄压阀的控制端均与控制驱动接口P4对应的控制信号输出端口连接实现控制。

本发明的工作原理：

首先挤压控制器2与遥控器1机型进行蓝牙配对，配对连接后，挤压控制器2的RFID读写模块24扫描止血带上的RFID标签，当止血带在有效使用周期内则挤压控制器2解锁能正常使用并采集此次使用记录统计使用次数，否则微控制单元U8不输出控制指令进行止血带的操控，从而提示操作人员更换新的止血带；挤压控制器2解锁后，接收遥控器1的指令并回传相关信息，压力检测电路25的止血带内部压力检测传感器和缓冲瓶内部压力传感器实时采集止血带内部气压和缓冲瓶内部气压并传输给微控制单元U8，微控制单元U8根据气压检测结果并在接收到遥控器1的相关指令后由微控制单元U8通过充气泵及气阀控制电路26控制充气泵及气阀的通断，实现对止血带内仓室压力的精准控制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。