物联网振动正压通气训练仪的研发与应用

2021-09-23黄艺聪

电子技术与软件工程 2021年12期

关键词：振动

黄艺聪

（赛客（厦门）医疗器械有限公司福建省厦门市 361026）

气道廓清是为促进患者气道内的分泌物清除而使用外部辅助力量的一种技术。目前较为常用的气道廓清技术有：胸部物理治疗、主动循环呼吸、胸廓高频震荡、用力呼气技术和振动正压通气（OPEP）等。大量文献资料表明，OPEP治疗技术是一种较为有效的气道廓清技术，是通过气流振动和正压呼气促进痰液的排出，其作用主要是帮助患者清除气道和肺部中过多的分泌物，使肺容量减少的患者更容易呼吸，促进排痰，降低发生肺部感染的几率，加强呼吸肌力的训练，提高血氧饱和度，提高肺功能，减少药物的依赖使用，促进病人较快的康复。

本文研发的物联网振动正压通气训练仪，自带Android 8.1系统，内置智能APP软件，采用物联网相关技术，使用TCP/IP协议将振动正压通气训练等参数上传到云端数据库，可进行数据管理。硬件上采用步进马达和压差传感器作为振动和压力检测单元。振动正压通气（OPEP）训练可设置振动频率和阻力级别。

1 硬件设计

系统硬件主要由中央处理器（CPU）、Wi-Fi/BT、步进马达、阀头、压差传感器、液晶显示屏、锂电池以及电源管理等模块组成。采用Android 8.1操作系统，CPU读取压差传感器采集的振动数据，其数据通过Wi-Fi模块上传到云服务器；云服务器的数据也可以通过Wi-Fi模块同步到仪器的APP软件，即实现云端数据的上传与下载。系统整体框架如图1所示。