高压注射器智能导流报警系统设计

摘要：为解决当前医用高压注射器注射药液时因注射速度快、压力高而易发生渗漏的问题，采用TI公司的微控制器MSP430F449及精量电子FS2050压力传感器，设计了一套高压注射器防渗漏智能导流报警系统，可实时监测高压注射过程。一旦监测到渗漏立即进行声光报警，同时迅速进行导流切换。本系统不仅克服了以往机械设计方案易松动的缺点，而且还增加了导流切换功能可有效减轻病人的痛苦。动物实验结果表明，智能导流报警系统稳定可靠、灵敏度高，可有效避免高压注射器的药液渗漏现象的发生。
关键词：报警；压力；导流；传感器；微控制器

0 引言
高压注射器是医学中为配合CT扫描而注射造影剂的专用设备。在临床应用中，高压注射器注射药液时往往因注射速度快、压力高而易发生药液渗漏的问题。虽然高压注射器本身具有压力监测系统，但是由于该系统测量的是高压注射管内部压力，这种间接监测方法有时不能有效监测到液压渗漏到病人皮肤。有时即使监测到时，病人皮肤已经发生严重的肿胀现象。为克服以上不足，国外研究了一些相关机械装置用于监测患者手臂压力，但是由于机械装置的特点，其使用寿命较短，同时这些装置不能完成相应的导流功能，这样仍然不能避免产生皮肤肿胀现象。本文采用TI公司的微控制器MSP430F449及精量电子的FS2050压力传感器，设计了一套高压注射器防渗漏智能导流报警系统。该系统可实时监测高压注射过程，一旦监测到渗漏立即进行声光报警，同时迅速进行导流切换，从而有效避免了高压注射器药液的渗漏。

1 MSP430F449微控制器
MSP430F449是TI公司推出的高性能的16位RISC微控制器，由于它具有集成度高、外围设备丰富、以及超低功耗等优点，因此在许多领域内得到广泛的应用。另外，MSP430F449具有非常强的处理能力，非常适合一些对处理要求比较高的嵌入式系统。MSP430F449有120 KB的FLASH和4 KB的RAM，具有5种工作模式，其供电电压范围1．8～3．6 V。MSP430F449内部集成了12位的A／D变换器，12位的D／A变换器，16位的定时器，USART，IIC，SPI等通信接口，可直接驱动160字段液晶，外围电路非常丰富。鉴于以上优点，本系统采用MSP430F449作为主控制器。

2 智能导流报警系统平台架构设计
高压注射器防渗漏智能导流报警系统主要由以下4个模块构成：压力传感器模块、主控制系统模块、声光报警模块、切换导流模块。
系统架构设计具体框图如图1所示。