Thiết kế hế tạo hệ thống mô phỏng theo dõi và quản lý khí y tế trung tâm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ~~~~~  ~~~~~ LUẬN VĂN THẠC SĨ THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG MÔ PHỎNG THEO DÕI VÀ QUẢN LÝ KHÍ Y TẾ TRUNG TÂM NGUYỄN TIẾN TUYÊN CB180189 ngmanhtuyen.75@gmail.com Ngành Kỹ thuật y sinh Giảng viên hướng dẫn: Viện: TS PHẠM THÀNH CÔNG Điện tử - Viễn thông Hà Nội - 7/2020 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061132044011000000 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG MÔ PHỎNG THEO DÕI VÀ QUẢN LÝ KHÍ Y TẾ TRUNG TÂM NGUYỄN TIẾN TUYÊN CB180189 ngmanhtuyen.75@gmail.com Ngành Kỹ thuật y sinh Giảng viên hướng dẫn: TS Phạm Thành Công Viện: Điện tử - Viễn thông HÀ NỘI - 07/2020 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Nguyễn Tiến Tuyên Đề tài luận văn: THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG MÔ PHỎNG THEO DÕI VÀ QUẢN LÝ KHÍ Y TẾ TRUNG TÂM Chuyên ngành: Kỹ thuật y sinh Mã số SV: CB180189 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 22 tháng năm 2020 với nội dung sau: Đã sửa chữa bảng biểu rõ ràng Đã rà sốt lại lỗi tả Ngày 28 tháng năm 2020 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CẢM ƠN Trong q trình học tập hồn thiện luận văn Thạc sỹ em nhận giúp đỡ Thầy cô bạn đồng nghiệp Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc t ới : Tiến sỹ Phạm Thành Cơng định hướng tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình thực nghiên cứu đề tài Em xin trân trọng cảm ơn giảng dạy, hỗ trợ học tập tạo điều kiện tốt Thầy Cô giáo Bộ môn Công nghệ Điện tử Kỹ thuật Y sinh, Trung tâm Điện tử Y sinh Thầy Cô giáo Viện Điện tử - Viễn thông thời gian qua tạo điều kiện giảng dạy, hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình học tập, nghiên cứu thực đề tài Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn đồng nghiệp ln động viên, khích lệ đồng hành, giúp đỡ Tôi trình học tập, thực nghiên cứu đề tài Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 22 tháng năm 2020 Tác giả luận văn Nguyễn Tiến Tuyên TÓM TẮT LUẬN VĂN Qua khảo sát th ực trạng sử dụng khí y tế Trung tâm y tế, Bệ nh viện đa khoa tỉnh Bắc Giang đặ c biệt Bệnh viện Hữu nghị Việt – Đức có hệ thống khí y tế trung tâm chưa có hệ thống theo dõi quản lý khí y tế trung tâm phù hợp, có hiệ u Từ cho thấ y việc xây dựng hệ thống kiể m sốt khí y tế trung tâm h ết sức c ần thiết, phải có tính thực tiễn cao, phù hợp giá thành dễ lắp đặt thiết bị Luận văn “Thiết kế chế tạo hệ thống mô theo dõi n lý khí y tế trung tâm”.gồm 04 chương: - Chương 1: Tổng quan hệ thống khí y tế trung tâm - Chương 2: Mơ hình hệ thống - Chương 3: Thiết kế hệ thống - Chương 4: Kết đo Luận văn cung cấp thông tin v ề hệ thống khí y tế trung tâm, thiế t bị sử dụng khí y tế trung tâm, đồng thời ứng dụng việc sử dụng công nghệ thông tin vào quản lý, vận hành hệ thống khí y tế trung tâm nói riêng ti ến tới đồng hệ thống thiết bị y tế nói chung Nhằ m kiểm soát lưu lượng sử dụng, đánh giá tình trạng hệ thống khí y tế trung tâm cho phép phát rị khí sớm đưa cảnh báo tới người quản lý, sử dụng từ giúp tiết kiệm chi phí vận hành hệ thống khí, giúp bệnh viện sử dụng hiệu tiết kiệm ngu ồn khí y tế trung tâm, dựa sở lý thuyết, nguyên lý h ệ thống, em thiết kế thành cơng hệ thống kiểm sốt khí y tế quy mơ thí nghiệm Luận văn tiền đề để tiếp tụ c mở rộng nghiên cứu tiến tới đưa sản phẩm ứng dụng vào hệ thống thự c tế hoàn thi ện tương lai, giúp Bệnh vi ện tăng cường công tác quản lý, đánh giá việc sử dụng khí y tế đơn vị t ại thời điể m, việc vận hành hệ thống an toàn i MỤC LỤC TÓM TẮT ĐỀ TÀI i DANH MỤC HÌNH VẼ iv DANH MỤC BẢ NG BIỂU vi CHƯƠNG 1: TỔ NG QUAN HỆ THỐNG KHÍ Y TẾ TRUNG TÂM .1 1.1 Giới thiệu chương 1.2 Kết cấu hệ thống .3 1.2.1 Hệ thống nguồn 1.2.2 Hệ thống đường dẫn khí kiểm sốt khu vực 1.2.3 Các dạng đầ u khí y tế trung tâm 1.3 Các thiết bị ngoạ i vi ứng dụng 11 1.4 Thực trạng hệ thống khí số sở y tế 14 1.5 Thực trạng ứng dụng CNTT truy ền thông vận hành hệ thống khí y tế trung tâm 15 1.6 Kết luận chương 16 CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH HỆ THỐNG 17 2.1 Giới thiệu chương .17 2.2 Nguyên lý hệ thống .17 2.3 Dự kiến mơ hình h ệ thống 17 2.4 Tổng quan kết nối LoRa .17 2.4.1 Khái niệm LoRa .17 2.4.2 Nguyên lý ho ạt động LoRa 19 2.4.3 Các Thông s ố hoạt động LoRa 22 2.4.4 Các module LoRa sẵn có thị trường 24 2.5 Kết luận chương 25 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG .26 3.1 Giới thiệu chương .26 3.2 Sơ đồ hệ thố ng module sử dụ ng 26 3.2.1 Khối cảm biến khí y tế 27 ii 3.2.2 Khối mạch xử lý .31 3.2.3 Module LoRa 32 3.2.4 Khối hiển th ị 34 3.3 Thiết kế trạm đo trung tâm .35 3.4 Hệ thống phần mềm 36 3.5 Kết luận chương 37 CHƯƠNG 4: KẾ T QUẢ ĐO 38 4.1 Giới thiệu chương .38 4.2 Mô hệ thống 38 4.3 Kết thí nghiệ m .39 4.3.1 Phương pháp đo 39 4.3.2 Kết thí nghiệm 40 4.4 Kết luận chương 43 KẾT LUẬN 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 iii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 Hệ thống khí y tế trung tâm tiêu biể u Hình Nguồn Ơ xy .3 Hình Bộ hóa .4 Hình Hệ thống máy khí nén Hình Hệ thống máy hút khí Hình Hệ thống ống dẫn khí Hình Các loại ổ khí gắn tường Hình Trụ khí y tế 10 Hình Dây dẫn khí treo tr ần .10 Hình 10 Máy gây mê máy thở drager 11 Hình 11 Máy hút dẫn lưu áp lực thấp loại 03 bình model HDLT - 310 12 Hình 12 Máy hút dẫn lưu loại 03 bình HDLC – 310 12 Hình 13 Máy hút dẫn lưu loại 02 bình model: HDLT - 205 .12 Hình 14 Hệ thống hút dịch 13 Hình 15 Máy bơm CO2 phẫu thuật 13 Hình Các cấu trúc mạng truyền thông LPWAN 18 Hình 2 Radio packet LoRA .20 Hình Dự báo khả tang trưởng truyền thông LoRa 20 Hình Mơ hình kết nối dạng LoRaWan 22 Hình Module RF433 SX1278 IPEX RA-02 24 Hình Module E32-433T20DCL .24 Hình Cấu chung hình hệ thống giám sát 26 Hình Sơ đồ khối h ệ thống .26 Hình 3 Cảm biến oxy máy thở 27 Hình cảm biến SPO2 27 Hình Cảm biến lưu lượng khí dựa nguyên lý nhi ệt độ không đổi 28 Hình Cảm biến lưu lượng dựa nguyên lý thay đổi nhiệt độ 28 Hình Cảm biến lưu lượng khí dịng MF5700 29 iv Hình Sơ đồ khối c ảm biến lưu lượng khí dịng MF5700 .30 Hình Module RS485 – TTL01 32 Hình 10 Module wifi ESP8266 ESP – 12F 33 Hình 11 Module lora RF433 SX1278 IPEX RA – 02 34 Hình 12 Sơ đồ khối chức trạm kết nối trung tâm .35 Hình Hình ảnh hệ thống kiểm sốt lưu lượng khí demo 38 Hình Máy nén khí 38 Hình Ống dẫn khí 39 Hình 4 Giao diện theo dõi hệ thống tổng 40 Hình Biểu đồ lưu lượng khí hệ thống 41 Hình Biểu đồ tổng lượng khí sử dụng hệ thống .42 Hình Giao diện kết khoa hồi sức tích cực 43 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 Th ống kê lượng khí sử dụng tháng năm 2020 Trung tâm y tế huyện Lục Ngạn 14 Bảng Th ống kê lượng khí s dụng tháng năm 2020 Bệnh viện c tỉnh Bắc Giang .14 Bảng Thống kê lượng khí s dụng tháng năm 2020 Bệnh viện Hữu nghị Việt Đức .15 Bảng T ỷ lệ tăng liệu tương ứng với C R 23 Bảng 2 Bảng liệu sử dụng tương ứng với ứng dụng 23 Bảng Thông s ố kỹ thuật họ cảm biến 5700 31 Bảng Bảng chuẩn wifi 802.11 33 Bảng Kết thu hệ thống 10 phút .41 vi