专利名称：智能型皮肤受压测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗器械中的压力测量装置，尤其涉及一种智能型皮肤 受压测量仪。
背景技术：
创伤、手术后切口或创面愈合时的瘢痕生长是现代医学上一个棘手的问题。 由于瘢痕生长的机理尚不完全清楚，所以尽管目前对瘢痕的预防和治疗方法种类 甚多，如压力治疗、激光治疗、超声和放射治疗、冷冻治疗、药物治疗、硅酮材 料治疗、基因治疔和手术治疗。其中压力治疗是众多瘢痕防治方法中采用最多、 最简单方便、对人体无损伤、且疗效肯定的一种方法。在许多医疗中心，加压疗 法一直作为防治病理性瘢痕的首选治疗方法。足够的、适当的压力强度持续加压 是压力治疗的关键。综合现有文献报道目前压力治疗中使用的压力强度值和范 围有较大分歧，各研究报道中得出的压力强度值和范围是如何测量不得而知。至 于在压力治疗中使用压力是否正确合适，大都是凭医生的经验和病人的感觉，无 确切有效的科学方法检测。
包扎是一种临床外科技术，它是利用各种包扎材料，将其长期或短期固定于 伤病肢体或身体特定部位，使其达到止血或可防止外来的创伤和内在损伤，如骨 折后由骨折端引起血管神经及软组织的损伤，从而达到治疗的目的。包扎，就必 需要有一定压力，过松容易滑脱，使伤病肢体达不到固定保护治疗的目的；过紧 则往往使患肢出现肿胀、麻木，血循环障碍，严重时可能并发缺血性肌挛縮。而 且在不同年龄、性别、部位的肢体创伤包扎中，压力强度是不同的。应该用多大 的压力才不至于松动或不影响血循环，临床治疗中，大都是凭医生的经验和病人 的感觉，存在较大的安全隐患。
因此，现有技术中，凭医生的经验和病人感觉调节的压力，不能科学地为病 理性瘢痕压力治疗提供准确压力数据，治疗者或患者不能随时调整压力大小，使 瘢痕的压力治疗和包扎治疗的效果难以科学评价，且存在安全隐患。

实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中瘢痕压力治疗和包扎治疗等存在的上 述技术问题，提供一种智能型皮肤受压测量仪。本卖用新型能精确的检测瘢痕压
3力治疗中所施加的压力，能科学地为病理性瘢痕压力治疗提供准确压力数据，治 疗者或患者可根据测量数值随时调整压力大小，使瘢痕的压力治疗科学化、规范 化和系统化，进一步提高瘢痕压力治疗的效果；同时也可对临床外科包扎治疗技 术中的压力强度进行测定，提高各种包扎治疗的安全效果。 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下-
一种智能型皮肤受压测量仪，其特征在于包括用于测量人体体表压力的压 力传感器、对压力传感器采集信号放大的电压放大器、将放大后的电压信号转化 为数字信号的A/D转换器、计算对应电压值的控制器和用于显示测量结果的显示
器o
所述控制器控制A/D转换器将放大后的电压信号转换为数字信号，控制器对 数字信号进行数据采集，通过采集到的数据计算出电压值，控制器将计算出电压 值转换为压力值在显示器上显示。
所述压力传感器为两个，压力传感器的面积为3—7cm2，两个压力传感器形成 双通道测量器。
所述显示器为五个LED数码显示管X1—X5，包括通道LED数码显示管、总压 力LED数码显示管、毫米汞柱LED数码显示管和千帕卡LED数码显示管。
所述控制器的引脚20为供电电源为±5V的电源端VDD，引脚8和引脚9为电 源负端VSS，引脚9和引脚10外接晶振XT和电容C11和C12，引脚9、引脚10、 晶振XT、电容C11和C12组成控制器的时钟电路。
所述控制器的引脚l为复位端，引脚1外接微动开关K1，与对应的上拉电阻 R4组成芯片手动复位电路，引脚5经电阻Rl外接电位器W2。
所述控制器的RA0与RA1，通过电阻R2与R3的Pl和P2端外接压力传感器 的放大器输出端。
所述控制器的RB0—RB6通过限流电阻R8—R14与X1—X5 LED数码显示管连接。
所述控制器的RC1—RC5外接电阻R15—R19，与三极管BG1—BG5形成动态扫 描的LED数码显示管所需位的开关。
所述放大器为三个，放大器IC1、放大器IC2和放大器IC3形成差分式放大 电路。
采用本实用新型的优点在于
一、 本实用新型能精确的检测瘢痕压力治疗中所施加的压力，能科学地为病 理性瘢痕压力治疗提供准确压力数据，治疗者或患者可根据测量数值随时调整压 力大小，使瘢痕的压力治疗科学化、规范化和系统化，进一步提高瘢痕压力治疗 的效果。
二、 对临床外科包扎治疗技术中的压力强度进行测定，既保证了各种包扎治疗的可靠性，又避免了包扎过紧对血液循环的影响，提高了安全性。
三、 本实用新型通过对压力的检测出，克服了现有技术中瘢痕的压力治疗和
外科包扎治疗技术中大都是凭医生的经验和病人的感觉的现状，使治疗更加科学、 规范，更具有可重复性。
四、 本实用新型采用微电子控制，在检测和调节压力时即时显示压力强度一 —如总压力、克/cm2、 mmHg、千帕等压力值，数据准确可靠，操作简便。患者在 家中均可尊医嘱自行调节压力强度，避免患者在接受瘢痕压力治疗过程中往返医 院带来的不便，减轻患者的经济负担，有较大的实用性。
五、 本实用新型放大器为三个，放大器IC1、放大器IC2和放大器IC3形成 差分式放大电路，可以获得很高的共模抑制比和极低的噪声容限，提高了测量的 精确性。
六、 本实用新型压力传感器的面积为3—7cm2，可适用于人体体表各个部位， 测量方便，增强了适用性。


图1为本实用新型电路原理结构示意图
图2为本实用新型结构原理示意图
图3为本实用新型放大器电路原理结构示意图
图4为本实用新型测量流程示意图
图5为本实用新型控制流程结构示意图
具体实施方式
一种智能型皮肤受压测量仪，包括用于测量人体体表压力的压力传感器、对 压力传感器采集信号放大的电压放大器、将放大后的电压信号转化为数字信号的 A/D转换器、计算对应电压值的控制器和用于显示测量结果的显示器。微电子控 制处理器将放大后的电压信号通过A/D转换器的A/D转换——模拟量转换为数字 量，再对数字信号进行数据采集，通过采集到的数据计算出电压值，然后将计算 出的电压值转换为压力值在五位LED数码显示管上显示。根据需要通过面板上的 指示按钮任意选择如测量通道、总压力、公制克/cm2与水银柱mmHg和千帕卡。
本实用新型中，压力传感器为两个，压力传感器的面积为3—7cm2，例如选 用两个总面积为4 cm2的压力传感器，两个压力传感器形成双通道测量器，压力 传感器的内部是由应力片组成的桥式电路，以保证测量精度，压力传感器可测的 最大压力可达lkg，压力传感器的输出为lmv/lkg。显示器为五个LED数码显示 管X1—X5，包括通道LED数码显示管、总压力LED数码显示管、毫米荥柱LED 数码显示管和千帕卡LED数码显示管，LED数码显示管X1—X5釆用动态扫描技术，实现皮肤瘢痕受压处所受压力的参数..总压力、mraHg (毫米汞柱)、kPa (千帕卡) 的分别显示。放大器为三个，放大器IC1、放大器IC2和放大器IC3形成差分式 放大电路。
本实用新型的控制器为芯片PIC16F837或芯片PIC16 F 877。下面以芯片 PIC16F837为例说明，控制器的引脚20为供电电源为士5V的电源端VDD，引脚8 和引脚9为电源负端VSS，引脚9和引脚lO外接晶振XT和电容Cll和C12，引脚 9、引脚IO、晶振XT、电容C11和C12组成控制器的时钟电路。控制器的引脚l 为复位端，引脚1外接微动开关Kl，与对应的上拉电阻R4组成芯片手动复位电 路，弓|脚5 RA3经电阻R1外接电位器W2，为供电系统测量精度调整之用。控制 器的RAO与RA1，通过电阻R2与R3的Pl和P2端外接压力传感器的放大器输出 端。控制器的RB0—RB6通过限流电阻R8—R14与X1—X5 LED数码显示管连接。 控制器的RC1—RC5外接电阻R15—R19，与三极管BG1—BG5形成动态扫描的LED 数码显示管所需位的开关。
电路中的各微动开关K，作为测量时各参数手动选测之用。电路中的供电为 两组电源 一组为+24V，另一组为+5V，其中+24V供压力传感器所需的电源；+5V 为控制器所需的工作电源。为保证电路稳定和测量精度，两组电源均采用集成稳 压器IC1和IC2即LM317供电。电路中的R3是控制仪用放大器增益的，改变R3 值即可改变放大器增益。传感器受压4kg时，其输出为5mv，而仪用放大器放大 后的输出为5V。电位器VR1和VR2是放大器静态(A、 B端输出为零)调零电位器。
本实用新型中控制器为40引脚，具有的输出口PORTA、PORTB、PORTC、PORTBD、 P0RTE，其中的PORTD完成LED数码显示管的显示功能，其余的与微动开关配合完 成压力和压力强度的功能选择；与接口电路配合，完成LED数码显示的位选接口 功能。利用控制器内部A/D模块提供的专用寄存器一_控制寄存器ADC0N1、 ADC0N0、以及A/D结果寄存器ADRESL (低8位)、ADRESH (高8位)等完成10位 数据处理的A/D转换功能。
A/D转换完成后，要对总压力进行压力强度的处理，其中公制克/cm2与水银 柱mmHg和千帕卡是以下列数据为依据
1000克=735. 5592咖Hg
1000克=98. 0665千帕卡。
本实用新型的测量方法如下
打开面板上的电源开关，此时面板上的5只LED数码显示管即可实时显示。 接通电源预热约20分钟，此期间，1支LED数码显示管交替显示传感器1、 2的 数值变化，其余四只数码管会自动清零，并间断伴有"一"号出现，同时指示出 通道"1"和"2"，由面板上按键的通道开关设置决定，本测量仪即可使用。首先 利用通道开关，选取通道"1"或"2"，取其与通道对应的一只压力传感器探头，
6插入包扎人体体表材料的下面，压力传感器采集信号后，将信号输入放大器，放 大器将输入信号放大后输送到控制器，控制器控制A/D转换，将放大后的电压信 号转化为数字信号后，控制器采集数字信号，计算出电压值并控制转换为与LED 数码显示管对应的显示值后，经A/D转换后传送到LED数码显示管，控制LED数 码显示管显示，按需要，选择面板上的任一功能键，将其按下约一秒钟后释放， 即可显示所需计量的压力强度——如克/cm2、 mmHg、千帕等。每选一种功能键， 面板上的对应LED灯点亮，以指示测量的压力强度的种类，所以操作使用十分简 单。
为保证测量精度，建议多次测量时，每测量之前，人工按动归零键，再在体 表皮肤包扎材料的下面置入传感器探头进行测量。
当需要应急测量时，如因包扎治疗需要，本测量仪无需开机预热时间，只要 将测量仪的电源接通，五位LED数码显示管己实时显示，此时人工按动归零按键， 四位LED数码显示管可自动清零，即可按照上述的测量方法，进行皮肤受压强度 的测量。
显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上 所述内容，还可以作出不脱离本实用新型基本技术思想的多种形式，这些形式上 的变换均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种智能型皮肤受压测量仪，其特征在于包括用于测量人体体表压力的压力传感器、对压力传感器采集信号放大的电压放大器、将放大后的电压信号转化为数字信号的A/D转换器、计算对应电压值的控制器和用于显示测量结果的显示器。
2、 根据权利要求1所述的智能型皮肤受压测量仪，其特征在于所述控制器控制A/D转换器将放大后的电压信号转换为数字信号，控制器对数字信号进行数据采集，通过采集到的数据计算出电压值，控制器将计算出电压值转换为压力值在显示器上显示。
3、 根据权利要求1或2所述的智能型皮肤受压测量仪，其特征在于所述压力传感器为两个，压力传感器的面积为3—7cm2，两个压力传感器形成双通道测量 器°
4、 根据权利要求1或2所述的智能型皮肤受压测量仪，其特征在于所述显示器为五个LED数码显示管X1—X5，包括通道LED数码显示管、总压力LED数码 显示管、毫米汞柱LED数码显示管和千帕卡LED数码显示管。
5、 根据权利要求1或2所述的智能型皮肤受压测量仪，其特征在于所述控 制器的引脚20为供电电源为±5V的电源端VDD，引脚8和引脚9为电源负端VSS， 引脚9和引脚10外接晶振XT和电容C11和C12，引脚9、引脚IO、晶振XT、电 容Cll和C12组成控制器的时钟电路。
6、 根据权利要求1或2所述的智能型皮肤受压测量仪，其特征在于所述控 制器的引脚1为复位端，引脚1外接微动开关Kl，与对应的上拉电阻R4组成芯 片手动复位电路，引脚5经电阻R1外接电位器W2。
7、 根据权利要求1或2所述的智能型皮肤受压测量仪，其特征在于所述控 制器的RA0与RA1，通过电阻R2与R3的Pl和P2端外接压力传感器的放大器输 出端。
8、 根据权利要求4所述的智能型皮肤受压测量仪，其特征在于所述控制器 的RB0—RB6通过限流电阻R8—R14与XI—X5 LED数码显示管连接。
9、 根据权利要求4所述的智能型皮肤受压测量仪，其特征在于所述控制器 的RC1—RC5外接电阻R15—R19，与三极管BG1—BG5形成动态扫描的LED数码显 示管所需位的开关。
10、 根据权利要求1或2所述的智能型皮肤受压测量仪，其特征在于所述 放大器为三个，放大器IC1、放大器IC2和放大器IC3形成差分式放大电路。
专利摘要本实用新型公开了一种智能型皮肤受压测量仪，包括用于测量人体体表压力的压力传感器、对压力传感器采集信号放大的电压放大器、将放大后的电压信号转化为数字信号的A/D转换器、计算对应电压值的控制器和用于显示测量结果的显示器。本实用新型能精确的检测出瘢痕压力治疗中所需要的压力，能科学地为病理性瘢痕压力治疗提供准确压力数据，治疗者或患者可根据测量数值随时调整压力大小，使瘢痕的压力治疗科学化、规范化和系统化，进一步提高瘢痕压力治疗的效果；同时也可对临床外科包扎治疗技术中的压力强度进行测定，提高各种包扎治疗的安全效果。
文档编号G01L1/00GK201333114SQ20092007873
公开日2009年10月28日 申请日期2009年1月16日 优先权日2009年1月16日
发明者聪 赵, 宇 钟, 陈大夫 申请人:成都市第二人民医院