基于設(shè)計與開發(fā)角度的醫(yī)用分子篩吸附制氧機研究

王冰峰

（煙臺冰輪高壓氧艙有限公司，山東 煙臺 264003）

0 前言

醫(yī)用分子篩吸附制氧機可以通過硬件、軟件設(shè)計的過程，來對器材的運行狀況進行監(jiān)控，MSP430F149內(nèi)部集成12位ADC可以完成產(chǎn)品氧氣采集和分配工作。在醫(yī)用分子篩吸附制氧機使用的過程中，醫(yī)療人員也要按照要求和標準去使用，最大程度的體現(xiàn)出醫(yī)用分子篩吸附制氧機的性能，同時通過技術(shù)的運用，對器材進行進一步的優(yōu)化和完善，使其可以提高現(xiàn)代醫(yī)療事業(yè)的治療水平。

1 醫(yī)用分子篩吸附制氧機的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 PSA分子篩吸附制氧機的組成結(jié)構(gòu)

PSA分子篩吸附制氧機的系統(tǒng)由空壓機通過空氣的推動作用，把空氣推送到空氣緩沖罐中，PLC編程控制由分子篩來控制，分子篩會直接與氧氣緩沖罐連接，通過氧氣過濾器的作用，把氧氣輸送到氧氣檢測模塊中，氧氣檢測模塊由壓力檢測和濃度監(jiān)測組成。PSA分子篩吸附制氧機的組成部分可以完成空氣收集、氧氣過濾等任務(wù)，并最終把氧氣輸送到所需之處，所以在PSA分子篩吸附制氧機使用的過程中，醫(yī)療人員必須要結(jié)合系統(tǒng)的組成部分，去制定出合理的使用計劃，實現(xiàn)長遠使用的目標[1]。

1.2 ASA-30型分子篩吸附制氧機的組成結(jié)構(gòu)

目前，我國很多中小型醫(yī)院所使用的分子篩制氧機，普遍都是傳統(tǒng)的型號和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但是隨著醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，病人的數(shù)量也在持續(xù)增加，傳統(tǒng)的制氧機根本不能解決實際的需求。ASA-30型分子篩吸附制氧機就是現(xiàn)代研發(fā)的新型器材，ASA-30型分子篩吸附制氧機系統(tǒng)由空壓機、過濾器、分子篩、增壓機、濃度壓力流量檢測、氧氣緩沖罐、氧氣過濾器組成。同時ASA-30型分子篩吸附制氧機的系統(tǒng)還要完成設(shè)備數(shù)據(jù)的采集工作，可以顯示出系統(tǒng)的工作情況，進而為使用人員提供準確的數(shù)據(jù)，使其可以按照系統(tǒng)的性能和能量，去合理設(shè)置使用內(nèi)容[2]。

2 控制系統(tǒng)軟件、硬件的設(shè)計和開發(fā)

2.1 控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計和開發(fā)

控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計和開發(fā)過程主要包括：設(shè)計出整體的軟件框架、ADC控制結(jié)構(gòu)的開發(fā)、LCD液晶顯示控制的設(shè)計和開發(fā)、鍵盤處理、定時器設(shè)計、串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)通信處理、EEPROM存儲數(shù)據(jù)。在實際設(shè)計的過程中，技術(shù)人員要根據(jù)使用的需求和規(guī)模，設(shè)計出軟件的框架結(jié)構(gòu)，基于ADC控制的原理，設(shè)計ADC12的基本操作流程，同時設(shè)計出ADC程序的清單。然后對LCD液晶顯示控制進行初始化處理，使其可以串行讀取數(shù)據(jù)信息，同時顯示出使用的相關(guān)數(shù)據(jù)，在定時器設(shè)計的過程中，要設(shè)計出軟件的流程和設(shè)計部分的清單。EEPROM存儲數(shù)據(jù)要滿足總線的控制要求，可以進行讀寫操作，最后設(shè)計定時時鐘，有效的控制制氧機的使用時間[3]。

2.2 控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計和開發(fā)

醫(yī)用分子篩吸附制氧機硬件設(shè)計的部分非常重要，其設(shè)計的結(jié)構(gòu)和步驟會直接影響到制氧機的使用情況，所以技術(shù)人員要嚴格控制硬件的設(shè)計過程，首先要設(shè)計出MSP430F149的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使控制系統(tǒng)可以發(fā)揮出自身的控制作用。電壓監(jiān)測和看門狗電路的設(shè)計，要能保證制氧機的順利通電，然后設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換電路，在LCD顯示、鍵盤電路的設(shè)計中，要滿足電路的顯示要求，串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)電路和EEPROM存儲電路的設(shè)計，分別要對照具體的使用要求[4]。系統(tǒng)實時時鐘電路的設(shè)計要結(jié)合輸入、輸出電路的結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)可以正確控制電路的運行情況，硬件設(shè)計的要求和標準比較復雜，電路的設(shè)計內(nèi)容也要絕對準確，這樣才能實現(xiàn)安全、平穩(wěn)的使用要求。

3 醫(yī)用分子篩吸附制氧機的應(yīng)用前景以及對醫(yī)療事業(yè)的影響

3.1 發(fā)展前景

醫(yī)用分子篩吸附制氧機具有非常高的性能，可以提高制氧的產(chǎn)量，解決了醫(yī)院用氧的需求，經(jīng)過對傳統(tǒng)制氧機的分析，明確看出了醫(yī)用分子篩吸附制氧機的優(yōu)勢。所以在未來我國醫(yī)療事業(yè)發(fā)展的過程中，一定會加大使用的力度，通過網(wǎng)絡(luò)化水平的管理和控制，提高系統(tǒng)的工作效率，技術(shù)人員也可以在制氧機使用時，及時了解到系統(tǒng)的運行情況，以便對系統(tǒng)進行全面的優(yōu)化和改善[5]。

3.2 對我國醫(yī)療事業(yè)帶來的影響

醫(yī)用分子篩吸附制氧機使用非常方便，也具有較高的安全性和經(jīng)濟性，可以滿足醫(yī)療事業(yè)發(fā)展的需要，同時又不會消耗大量的資金，只有這種高性價比的醫(yī)療器械才能提高我國醫(yī)療事業(yè)的水平。近幾年，我國人口的身體素質(zhì)普遍下降，各種復雜的疾病、傳染病出現(xiàn)在人們?nèi)粘Ｉ钪校葬t(yī)療事業(yè)必須具備高水平的治療能力，才能解決社會的治病需要。所以在醫(yī)用分子篩吸附制氧機設(shè)計和開發(fā)的過程中，技術(shù)人員要及時了解到人們對優(yōu)秀醫(yī)療器材的需求，在現(xiàn)代化科學技術(shù)應(yīng)用的前提下，不斷提高設(shè)計和開發(fā)的水平，使醫(yī)用分子篩吸附制氧機可以全面的應(yīng)用在醫(yī)院中，醫(yī)療事業(yè)也要加大采購的力度，替換掉傳統(tǒng)的制氧機，進而提高中小型醫(yī)院的硬件設(shè)施能力。

4 結(jié)語

社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，促進了很多領(lǐng)域的進步，醫(yī)用分子篩吸附制氧機的設(shè)計和開發(fā)，有效的解決了醫(yī)院的工作需要，同時也實現(xiàn)了提高醫(yī)療水平的目標。針對醫(yī)用分子篩吸附制氧機硬件和軟件的設(shè)計要求，技術(shù)人員要合理調(diào)整設(shè)計和開發(fā)的結(jié)構(gòu)，保障系統(tǒng)功能的順利使用，同時也要對系統(tǒng)進行不斷的優(yōu)化和改善，使其可以提高制氧的效率。目前，我國醫(yī)療事業(yè)的工作水平還有待提高，部分中小型醫(yī)院還存在使用傳統(tǒng)制氧機的現(xiàn)象，所以各個醫(yī)療部門應(yīng)該加大分子篩吸附制氧機的使用力度，有效改善醫(yī)療水平，網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用也實現(xiàn)了科學技術(shù)與醫(yī)療事業(yè)的結(jié)合，最大程度的放大了醫(yī)用分子篩吸附制氧機的功能。

［1］趙磊,常弘揚,李天奇,等.醫(yī)用分子篩制氧設(shè)備性能優(yōu)化設(shè)計試驗[J].科學發(fā)展,2010,32(12)：110-113.

［2］徐紅玲,張紅艷,馬淑麗,等.醫(yī)院采用分子篩制氧機的可行性探討[J].中國醫(yī)院建設(shè)與裝備,2011,51(14)：152-156.

［3］雷如橋,陳際陽,李琴,等.MSP430系列16位超低功耗單片機實踐與系統(tǒng)設(shè)計[J].北京航空航天大學學報,2012,32(16)：201-203.

［4］余東華,李淑華,楊悅,等.基于MSP430F149的醫(yī)用制氧機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[J].電腦知識與技術(shù),2013,11(20)：130-132.

［5］徐平利,柏樹琪,莫小天,等.PSA制氧機常見故障處理及管理體會[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2012,62(14)：510-512.