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血液透析治疗仪的控制系统研究
资料介绍
血液透析仪即人工肾，它的基本功能是代替人体肾脏，清除人体代谢废物，可以降低血液中大多数毒性物质含量。完成此功能的基本手段是透析和超滤。溶质通过半透膜，从高浓度溶液向低浓度溶液移动，称为透析。液体在压力梯度作用下通过半透膜的运动，称为超滤，具体是指水份从血液侧向透析液侧移动。肾脏病人通过透析清除代谢废物，保持体内电解质、酸碱平衡；通过超滤，排除体内滞留的水份，这就是血液透析的基本原理。 针对目前血液透析仪大多数是从国外进口，并且价格相当昂贵，而且目前我国的肾功能衰竭患者急剧增加，本课题旨在研究和开发一种新型血液透析仪，希望能解决我国对血液透析仪的大量需求。 本论文首先对血液透析原理作了系统的介绍同时介绍了整个血液透析的治疗过程。以及此血液透析仪所具有的功能，包括血液流路、透析液回流路以及压力检测、空气气泡检测、温度检测等。然后介绍了整台设备在第一阶段基于ISA接口硬件设计，此阶段仪器主要是通过ISA接口卡来控制设备的运行与安全检测，其病人数据资料，血液流量设置，数据的显示以及数据的备份全部在计算机上操作。本论文的重点是在设备的第二阶段开发，它是基于PIC系列单片机接口的硬件设计，主要是针对现阶段大多数医疗设备都是采用嵌入式结构，它能够脱离计算机单独运行。在这部分详细介绍了PIC16F877单片机的外围电路，包括A/D信号的采集、单片机与计算机的串行通信，可编程逻辑器件CPLD硬件的设计，以及用硬件描述语言VHDL编程来同时实现4路步进电机的转速控制。最后，介绍了血液透析管理软件的设计，其中重点介绍了在数据采集中实时曲线与历史曲线的实现方法。 作者已经实现整台血液透析仪的硬件设计和软件设计，同时血液透析仪现在能够稳定安全的运行。该系统的试验结果表明，系统检测的数据和结果达到了预定的研究目标。
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