4.5.1 Tài liệu hướng dẫn sử dụng
Các thông số của thiết bị.
- Sử dụng 2 loại bơm tiêm 20ml/cc và 10ml/cc.
- Tốc độ bơm nhanh nhất 1 phút bơm 5ml cho loại xi lanh 10ml/cc và 1 phút bơm 6ml cho loại xi lanh 20ml/cc.
- Tốc độ bơm chậm nhất 30 phút bơm 1ml cho loại xi lanh 10ml/cc và 30 phút bơm 1ml cho loại xi lanh 20ml/cc.
- Độ phân giải 1ml cho bơm tiêm 10ml/cc và 2ml cho loại bơm tiêm 20ml/cc. - Hiệu chỉnh thời gian với độ phân giải 1 phút khi nhập giá trị cho phút và 1
giờ khi nhập giá trị cho giờ.
Phát hiện khắc phục các sự cố có thể xảy ra.
- Báo hiệu bằng loa khi có sự cố phát hiện nghẽn hoặc kết thúc thúc thời gian bơm thuốc.
- Dừng hoạt động của thiết bị khicó sự cố rơi bơm tiêm trong quá trình bơm. - Có nguồn pin dự phòng khi có sự cố mất điện và đồng thời báo hiệu mức năng
lượng còn lại khi sử dụng.
- Làm mát động cơ khi hoạt động, hạn chế ảnh hưởng về nhiệt cho thiết bị. -
Bảng 4.3: chức năng của các phím nhấn tương ứng với các kí hiệu trên bàn phím.
Kí hiệu nút nhấn Tên nút nhấn Chức năng
XI LANH Lựa chọn bơm tiêm sử dụng, có 2 loại bơm tiêm loại 10ml/cc và 20ml/cc.
LOA Tắt báo động cho thiết bị.
THỂ TÍCH Chọn nhập lưu thuốc cần bơm cho quá trình điều trị.
ĐẨY TỚI Đuổi lượng bọt khí ra khỏi ống dây dẫn và có chức năng bơm nhanh cho thiết bị. ĐẨY LÙI di chuyển phần đầu đẩy bơm đến vị trí đặt
bơm tiêm.
THỜI GIAN Chọn nhập thời gian bơm thuốc cho quá trình điều trị.
VALUE UP Tăng giá trị.
VALUE DOWN
Giảm giá trị.
OK Lưu giá trị.
START Bắt đầu quá trình bơm thuốc
STOP Tạm dừng quá trình bơm thuốc.
CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG
Hình 4.26: Kí hiệu chức năng của nút nhấn
Dưới đây là các thao tác sử dụng và giao diện giao tiếp với người dùng của thiết bị bơm tiêm điện.
Bước 1: Cấp nguồn cho hệ thống.
Bước 2: Chọn loại bơm tiêm sử dụng và lắp bơm tiêm vào thiết bị. Bước 3: Cài đặt thông số cho quá trình bơm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bước 4: Lưu thông số cài đặt, bắt đầu quá trình bơm hoặc dừng quá trình bơm. Bước 5: Kết thúc quá trình bơm và tái khởi động thiết bị.
4.5.2 Quy trình thao tác
Hình 4.27: Lưu đồ các bước sử dụng bơm tiêm điện
Bật nguồn.
Chọn loại bơm tiêm sử dụng và lắp bơm tiêm vào
thiết bị.
Kết thúc quá trình bơm thuốc và tái
khởi động thiết bị.
Bắt đầu quá trình bơm thuốc hoặc
dừng quá trình bơm. Cài đặt, lưu thông
Có 3 giai đoạn để sử dụng thiết bị là: Trước khi đặt ống tiêm vào thiết bị, sau khi đặt ống tiêm vào thiết bị và trong quá trình bơm thuốc.
a, Giai đoạn 1 trước khi đặt bơm tiêm vào trong thiết bị
Sau khi khởi động cấp nguồn cho hệ thống tiến hành chọn loại bơm tiêm sử dụng, nhập giá trị thể tích thuốc và lắp bơm tiêm vào thiết bị, thao tác với bán phím thể hiện ở quy trình thao tác như hình 4.28.
Hình 4.28: Quy trình thao tác nút nhấn ở giai đoạn 1
Bước 1: Chọn loại bơm tiêm sử dụng và nhập giá trị thể tích thuốc.
Sử dụng phím XILANH để lựa chọn bơm tiêm sử dụng, có hai loại bơm tiêm 10ml/cc và 20ml/cc, mặc định của hệ thống sẽ nhận diện loại 10ml/cc. Sau khi lựa chọn loại bơm tiêm sử dụng, cần nhập giá trị thể tích thuốc có trong ống tiêm bằng cách sử dụng 2 phím VALUE UP và VALUE DOWN, nhấn phím ĐẨY LÙI để thiết bị điều khiển đầu đẩy bơm tiêm đến đúng vị trí lắp.
Bước 2: Lắp bơm tiêm vào thiết bị, lắp đúng vào các rảnh và khớp nối có trên khung của thiết bị.
Chú ý: Phải lắp bơm tiêm đúng vào vị trí hệ thống mới cho phép người dùng nhập và cài đặt thông số, nếu hệ thống không hiển thị thống số cần cài đặt trên màn hình người sử dụng cần kiểm tra lại vị trí lắp bơm tiêm.
b, Giai đoạn 2 sau khi đặt bơm tiêm vào trong thiết bị
Thao tác với nút nhấn của giai đoạn 2 thể hiện ở hình 4.29.
Hình 4.29: Quy trình tthao tác nút nhấn ở gia đoạn 2
Phím XI LANH Phím VALUE UP hoặc phím VALUE DOWN DOWN Phím ĐẨY LÙI Phím ĐẨY TỚI Phím THỜI GIAN hoặc phím THỂ TÍCH Phím VALUE UP hoặc phím VALUE DOWN Phím OK Phím START
CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG
Bước 1: Sau khi lắp nếu phát hiệt có bọt khí trong ống dây dẫn, bấm phím ĐẨY TỚI sẽ giúp đẩy lượng bọt khí ra khỏi đường truyền. Ngoài ra sẽ có chức năng bơm nhanh với liều lượng bơm là 1 phút bơm 5ml đối với ống tiêm 10ml/cc hoặc 1 phút 6ml đối với ống tiêm 20ml/cc.
Bước 2: Cài đặt thông số cho quá trình bơm thuốc, có 2 thông số chính đó là thời gian bơm thuốc và thể tích bơm thuốc tương ứng 2 phím THỜI GIAN và THỂ TÍCH. Hai thông số này người sử dụng có thể lựa chọn nhập trước hoặc sau tùy ý. Tăng hoặc giảm giá trị để nhập giá trị cho thông số đang được chọn bằng các nhấn phím VALUE UP hoặc VALUE DOWN.
Lưu ý: Thiết bị chỉ có thể cài đặt được thời gian và thể tích thuốc không cài đặt được vận tốc bơm cho quá trình điều trị. Nếu trong chỉ định của bác sĩ có vận tốc bơm và thời gian bơm thốc hoặc vận tốc bơm và thể tích bơm thì người sử dụng cần tính toán được thể tích hoặc thời gian dựa và 2 thông số cho trước.
Bước 3: Sử dụng phím OK để lưu thông số cài đặt, khi lưu thông số cài đặt hệ thống sẽ tính toán được vận tốc bơm dựa vào thời gian và thể tích đã cài đặt.
Lưu ý: Khi nhấn phím lưu thì 2 thông số thời gian và lưu lượng không thể tăng hay giảm được giá trị. Nếu muốn thay đổi giá trị, tiến hành chọn thông số cần thay đổi và tăng hoặc giảm giá trị của thông số.
Bước 4: Nhấn phím START để bắt đầu quá trình bơm thuốc điều trị cho bệnh nhân.
c, Giai đoạn 3 trong quá trình bơm thuốc cho bệnh nhân (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong quá trình bơm mọi hoạt động cài đặt thông số đều không được phép trừ khi phải dừng hoạt động quá trình bơm. Hình dưới đây lưu đồ thao tác bàn phím có trong giai đoạn 3.
Hình 4.30: Quy trình thao tác nút nhấn ở gia đoạn 3
Phím STOP sẽ dừng quá trình bơm đồng thời giúp thiết bị quay về lại giai đoạn 2 để kiểm tra thay đổi các thông số đã cài đặt các, thao tác tương tự giai đoạn 2, hoặc ta có thể nhấn phím START để tiếp tục quá trình bơm thuốc với thông số đã cài đặt trước đó. Ghi chú: Trong quá trình bơm thuốc cho bệnh nhân hệ thống sẽ theo dõi kiểm tra sự cố nghẽn và sự cố rơi bơm tiêm, nếu bất cứ sự cố nào xảy ra thì hệ thống sẽ dừng hoạt động bơm ngay lực tức, sau khi đã khắc phục sự cố thì nhấn phím START hệ thống sẽ tiếp tục hoạt động với thời gian bơm còn lại.
Hệ thống sẽ báo hiệu bằng còi báo hiệu đã kết thúc quá trình bơm thuốc để tiếp tục liệu trình điều trị mới nhấn phím RESET sẽ tái khởi động lại thiết bị.
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
Chương 5. KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
Đề tài “Thiết kế và thi công máy bơm tiêm điện sử dụng trong y tế” được nhóm chúng em nghiên cứu và thực hiện trong khoảng thời gian là 16 tuần, nghiên cứu về nguyên lý hoạt động của máy bơm tiêm điện sử dụng trong việc truyền thuốc ở thời gian lâu và thể tích thấp. Hiểu được tầm quan trong của các thiết bị bơm tiêm điện trong y tế đóng vai trò quan trọng trong việc điều trị một số bệnh như tiêu hóa, tiểu đường, gây mê.
Nghiên cứu về cảm biến áp lực FSR402, nắm được nguyên lý hoạt động của loại cảm biến áp lực dán với mục đích sử dụng cho phát hiện tắt nghẽn trong ống bơm tiêm. Biết cách sử dụng vi điều khiển PIC 16F887 để giao tiếp với các thiết bị như LCD, cảm biến áp lực, nút nhấn, động cơ bước. Đề tài giúp nhóm chúng em nâng cao khả năng lập trình PIC với phần mềm CCS và phần mềm nạp code PICKIT2. Với việc nghiên cứu các mẫu thiết kế trên thị trường thì nhóm em trau dồi được nhiều mẫu thiết kế và đúc kết lại được thiết kế riêng của mình. Sử dụng thành thạo phần mềm thiết kế mô hình solidworks để sử dụng cho đề tài. Ngoài ra, nhóm em cũng tìm hiểu thêm được về các chuẩn trong thiết kế thiết bị y tế cần phải đặt được, từ đó áp dụng cho mô hình của nhóm.
5.1 CẢM BIẾN
Cảm biến áp lực sẽ có chức năng nhận diện sự tắt nghẽn trong ống bơm tiêm khi mà áp suất trong ống tiêm lớn và dừng quá trình bơm để bảo vệ cho người sử dụng. với mỗi chất lỏng khác nhau áp lực nghẽn ống bơm tiêm sẽ có giá trị khác nhau. Để lấy được giá tri của áp lực khi bị nghẽn, nhóm chúng em đã sử dụng phương pháp là quan sát giá trị ADC của áp lực khi tiến hành bơm, làm tăng áp suất bên trong ống bơm bằng việc chặn đường truyền ra của bơm tiêm.
Khi giá trí áp lực tăng lên hãy thả đầu của ống tiêm ra, quan sát hiện tượng xảy ra, vì giá trị áp suất bên trong ống bơm tiêm bị nén lại nên khi thả đầu ống tiêm ra dung dịch trong ốm bơm tiêm sẽ bắn ra ngoài nhanh và mạnh. Dưới đây là quá trình thí nghiệm với nhiều tốc độ khác nhau để quan sát mức độ nghẽn hiển thị ADC. Bảng 5.1 là thí nghiệm về việc sự tắt nghẽn trong ống bơm tiêm ở các giá trị thời gian và thể tích khác nhau, cho ra các giá trị áp lực khác nhau.
Bảng 5.1: Thí nghiệm quan sát giá trị ADC của áp lực Lần đo Thời gian (phút) Thể tích (ml) Tốc độ (ml/phút) Kết quả ADC bình thường Kết quả ADC lúc nghẽn 1 2 3 1.5 367 432 2 2 3 1.5 369 442 3 2 3 1.5 369 483 4 2 3 1.5 379 463 5 2 3 1.5 367 454 6 7 7 1 371 452 7 7 7 1 367 463 8 7 7 1 369 457 9 7 7 1 371 448 10 7 7 1 368 456 11 6 4 0.66 368 437 12 6 4 0.66 369 456 13 6 4 0.66 371 496 14 5 1 0.2 368 455 15 5 1 0.2 368 456 Trung bình 369.38 455.94
Giá trị ADC của áp lực khi bơm bình thường trung bình sẽ nằm ở mức 369.38 (365 – 372). Khi tác động nghẽn vào ống bơm thì giá trị ADC của áp lực sẽ tăng lên trên 440. Tuy nhiên vì trong khoảng giá trị ADC từ 440 – 500 thì áp lực nghẽn đã đủ mạnh để gây nguy hiểm cho động mạch cho nên thí nghiệm trên bảng 5.1 có giá trị ADC của áp lực nghẽn trong khoảng 400 – 500. Trung bình của 16 lần đo ta được giá trị trung bình của giá trị ADC của áp lực khi bị nghẽn sẽ là 445.94.
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
Thí nghiệm đọc giá trị của áp lực với dung dịch bơm là nước muối sinh lí.
Bảng 5.2: Bảng thống kê áp lực các lần thí nghiêm bơm nước muối sinh lí
Lần đo Thời gian (phút) Thể tích (ml) Tốc độ (ml/phút) Kết quả ADC bình thường Kết quả ADC lúc nghẽn 1 1 5 5 371 440 2 1 5 5 368 460 3 1 5 5 372 441 4 1 2 2 372 451 5 1 2 2 369 475 6 1 2 2 369 424 8 8 4 0.5 369 476 9 8 4 0.5 369 450 10 8 4 0.5 370 446 11 10 1 0.1 371 472 12 10 1 0.1 369 448 13 10 1 0.1 369 444 14 10 4 0.1 364 440 15 10 4 0.1 369 441 Trung bình 369.13 455.47
Hình 5.2: Giá trị ADC áp lực bơm bình thường và bơm lúc nghẽn
Nhận xét: Các kết quả ADC từ cảm biến áp lực khi thí nghiệm với hai loại dung dịch nước thường và nước muối sinh lí khi có phần tường đối giống nhau. thiết bị hoạt động bình thường nằm ở ngưỡng từ 367 đến 372 và lúc bị nghẽ kết quả ADC từ 441 đến 496. Giá trị trung bình của vệc nghẽn áp lực là 455.47, so sánh với lý thuyết tính toán là 450, 2 giá trị này gần bằng nhau. Vậy ta lấy giá trị ngưỡng sẽ là 450, nếu vượt ngưỡng giá trị ADC này thì thiết bị sẽ ngừng hoạt động
5.2 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG5.2.1 Sử dụng loại ống tiêm 10ml/cc 5.2.1 Sử dụng loại ống tiêm 10ml/cc
A, Thí nghiệm bơm 1ml dung dịch nước trong 1 phút
Bảng 5.3: kết quả thí nghiệm bơm 1ml trong thời gian 1 phút với chất lỏng là nước
Số lần
Thời gian cài đặt (phút) Thời gian thực tế (phút) Thể tích cài đặt (ml) Thể tích thực tế (ml) Tốc độ (ml/phút) 1 1 1:00.88 1 0.95 0.95 2 1 1:00.76 1 1 1 3 1 1:00.47 1 1 1 4 1 1:00.34 1 1 1 5 1 1:00.41 1 1 1
Dưới đây là ảnh của ống bơm tiêm đang chứa dung dịch nước với lượng nước là 7ml trong ống tiêm. Bắt đầu quá trình bơm 1ml dung dịch nước trong 1 phút 5 lần.
Hình 5.3: Giao diện LCD hiển thị thời gian 1 phút thể tích 1ml
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
Sau 5 lần thí nghiệm với thông số cài đặt là bơm 1ml trong vòng 1 phút thì kết quả của cả 5 đều rất tốt. Giá trị thời gian chính xác đến 100%, thể tích bơm cũng hoàn toàn đúng với cài đặt là 1ml đặt hiệu suất là 99%.
B, Thí nghiệm bơm 1ml dung dịch nước trong 30 phút
Bảng 5.4: Kết quả thí nghiệm bơm 1ml trong 30 phút (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Số lần
Thời gian cài đặt (phút) Thời gian thực tế (phút) Thể tích cài đặt (ml) Thể tích thực tế (ml) Tốc độ (ml/phút) 1 30 30:00.54 1 1 0.033 2 30 30:00.41 1 1 0.033 3 30 29:59.73 1 1 0.033 4 30 30:00.45 1 1 0.033 5 30 29:59.85 1 1 0.033
Dưới đây là ảnh của ống bơm tiêm đang chứa dung dịch nước với lượng nước là 6ml trong ống tiêm. Tiến hành bơm 1ml trong 30 phút, thử nghiệm 5 lần đo.
Hình 5.5: Giao diện LCD hiển thị thời gian 30 phút, thể tích 1ml
Hình 5.6: Kết quả thí nghiệm bơm 1ml trong 30 phút
Sau 5 lần thí nghiệm với thông số cài đặt là bơm 1ml trong vòng 30 phút thì kết quả của cả 5 đều rất tốt. Giá trị thời gian chính xác đến 98%, độ lệch thời gian chỉ có 1 lần sai lệch 1s. Tuy nhiên việc sai lệch 1s này nằm ở việc chưa đồng nhất trong việc bấm thời gian ghi lại quá trình bơm. Thể tích bơm cũng hoàn toàn đúng với cài đặt là 1ml đặt hiệu suất là 100%. Nhìn chung thí nghiệm này hoàn thành tốt các mục tiêu đặt ra.
C, Thí nghiệm bơm 5ml dung dịch nước trong 1 giờ
Bảng 5.5: Kết quả thí nghiệm bơm 5ml trong 1 giờ
Số lần
Thời gian cài đặt (phút) Thời gian thực tế (phút) Thể tích cài đặt (ml) Thể tích thực tế(ml) Tốc độ (ml/phút) 1 60 59:59.01 5 5 0.0833 2 60 59:58.67 5 5 0.0833 3 60 59:59.56 5 5 0.0833 4 60 59:58.99 5 5 0.0833 5 60 59:59.84 5 5 0.0833
Hình 5.7: Giao diện LCD hiển thị thời gian 1 giờ, thể tích 5ml
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
Sau 5 lần thí nghiệm với thông số cài đặt là bơm 5ml trong vòng 1 giờ thì kết quả của cả 5 đều rất tốt. Giá trị thời gian chính xác đến 98%, độ lệch thời gian qua các lần chưa đến 1s. Thể tích bơm cũng hoàn toàn đúng với cài đặt là 1ml đặt hiệu suất là 100%. Với thí nghiệm này thì có thể thấy được khi bơm ở thời gian dài là 1 giờ thì thiết bị vẫn