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      手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備一體化控制的研究與應(yīng)用

      2016-12-21 01:29:57楊勇勇
      外科研究與新技術(shù) 2016年3期
      關(guān)鍵詞:集中控制按鍵總線(xiàn)

      楊 坤,楊勇勇,邵 蕾

      1.同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院設(shè)備物資處,上海 200065;2.上海醫(yī)療器械股份有限公司,上海 200093

      手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備一體化控制的研究與應(yīng)用

      楊 坤1,楊勇勇2,邵 蕾1

      1.同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院設(shè)備物資處,上海 200065;2.上海醫(yī)療器械股份有限公司,上海 200093

      目的 解決國(guó)內(nèi)手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備的集中控制問(wèn)題。方法 研究采用單片機(jī)作為微管制器(MCU),復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)作為擴(kuò)展芯片,通過(guò)CAN總線(xiàn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)與控制主機(jī)之間的通信功能,設(shè)計(jì)了一套能夠兼容國(guó)內(nèi)手術(shù)室設(shè)備多樣性的集中控制系統(tǒng),并通過(guò)Modelsim進(jìn)行4×4矩陣鍵盤(pán)集中控制模擬按鍵的時(shí)序仿真。結(jié)果研究采用集成CAN控制器的PIC18F45K80微控制器、高速隔離CAN總線(xiàn)收發(fā)器CTM 8251AT及CPLD芯片EPM 1270T144C5等硬件架構(gòu),實(shí)現(xiàn)了按鍵控制和設(shè)備顯示信號(hào)的更新,以該方案為藍(lán)本構(gòu)建了一體化手術(shù)室設(shè)備控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了手術(shù)室設(shè)備多樣性的兼容和集中控制。結(jié)論 手術(shù)室設(shè)備多樣性的集中控制系統(tǒng)可采用單片機(jī)-CPLD-CAN方案架構(gòu),實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)一體化手術(shù)室的集中管理和控制。臨床使用效果滿(mǎn)意。

      手術(shù)室;集中控制;單片機(jī)

      隨著信息技術(shù)的發(fā)展,各種先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備引入到臨床,輔助醫(yī)師完成高效安全的手術(shù)。在手術(shù)過(guò)程中,醫(yī)師需要根據(jù)手術(shù)操作的要求,對(duì)多個(gè)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置調(diào)整,由于設(shè)備控制面板繁多及無(wú)菌區(qū)域使用空間有限,給醫(yī)師手術(shù)操作帶來(lái)困難,也使設(shè)備功能得不到有效應(yīng)用[1]。而采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將多個(gè)手術(shù)設(shè)備集成到一個(gè)系統(tǒng)中,手術(shù)醫(yī)生能通過(guò)中央控制系統(tǒng)來(lái)完成對(duì)各種設(shè)備的控制,充分體現(xiàn)高效率、數(shù)字化、智能化和潔凈化,提高手術(shù)室的空間利用率,提高設(shè)備操作的便捷性,節(jié)約手術(shù)的準(zhǔn)備時(shí)間,提高手術(shù)室工作效率,更安全、精確、省時(shí)、高效地完成手術(shù)[2]。

      1 一體化手術(shù)室方案及功能

      一體化手術(shù)室是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合[3]??梢酝ㄟ^(guò)一臺(tái)主機(jī)集中控制手術(shù)室內(nèi)的主要設(shè)備、實(shí)時(shí)記錄設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和手術(shù)過(guò)程。一體化手術(shù)室的核心部件是集中控制觸摸屏工作站,通過(guò)觸摸屏對(duì)手術(shù)室內(nèi)醫(yī)用設(shè)備進(jìn)行集中管理與監(jiān)控[4],包括無(wú)影燈的光照強(qiáng)度、手術(shù)床升降傾角等位移動(dòng)作、高頻電刀工作模式及頻率、內(nèi)窺鏡參數(shù)和冷光源亮度的調(diào)整等見(jiàn)圖1。

      圖1 醫(yī)療設(shè)備集中控制示意圖Fig.1 Diagram of centralized control of medical equipment

      2 醫(yī)療設(shè)備集中控制

      一體化手術(shù)室建設(shè)的重要環(huán)節(jié)是設(shè)備集中控制的實(shí)現(xiàn)。本節(jié)介紹設(shè)備集中控制中面臨的問(wèn)題,并提出相應(yīng)的解決方案。

      2.1 設(shè)備集中控制面臨的難題

      設(shè)備集中控制的兼容性。在現(xiàn)有的手術(shù)室內(nèi),醫(yī)療設(shè)備種類(lèi)繁多,各種設(shè)備控制面板的差異較大。面板按鍵數(shù)量及鍵盤(pán)工作方式(包括獨(dú)立鍵盤(pán)和矩陣鍵盤(pán))各不相同,面板指示(包括LED燈、七段數(shù)碼管等)也不相同。并且現(xiàn)有手術(shù)室設(shè)備大多數(shù)都是獨(dú)立的單元,沒(méi)有對(duì)外統(tǒng)一的通信接口。集中控制的安全可靠性。集中控制的通信質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接關(guān)系到手術(shù)的安全性及效率,由于手術(shù)室空間有限、電氣設(shè)備繁多,這就要求主控工作站和受控設(shè)備之間的通信要及時(shí)、準(zhǔn)確可靠,抗干擾能力強(qiáng)。所以手術(shù)室內(nèi)醫(yī)療設(shè)備集中控制的實(shí)現(xiàn)具有一定的困難。

      2.2 設(shè)備集中控制解決方案

      考慮到以上兩個(gè)方面,對(duì)其關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)出一套集中控制系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件采用單片機(jī)+CPLD結(jié)構(gòu),通信采用CAN總線(xiàn)協(xié)議。單片機(jī)作為微控制器(MCU),通過(guò)CAN總線(xiàn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)與控制主機(jī)之間的通信功能,實(shí)時(shí)接受主控機(jī)的操作信號(hào)并向其反饋設(shè)備的顯示數(shù)據(jù)。復(fù)雜可編輯邏輯器件(CPLD)作為單片機(jī)的擴(kuò)展芯片,具有可編程性,可以通過(guò)在線(xiàn)編程根據(jù)實(shí)際需要修改調(diào)整內(nèi)部邏輯及管腳約束,實(shí)現(xiàn)靈活配置,在不改變硬件電路板的基礎(chǔ)上靈活實(shí)現(xiàn)各種邏輯功能[5]。同時(shí)CPLD豐富的可配置IO口資源,使其具有較高的自由度。通過(guò)CPLD,設(shè)備只需將其控制面板的各路信號(hào)與CPLD的IO口相連接,自身不需進(jìn)行改造,便可以實(shí)現(xiàn)在同一硬件平臺(tái)上對(duì)各種手術(shù)室設(shè)備的集中控制,滿(mǎn)足集中控制的實(shí)用性和兼容性要求。

      CAN是德國(guó)BOSCH公司開(kāi)發(fā)的一種支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò),屬于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的范疇。CAN總線(xiàn)采用短幀傳輸,每幀的有效字節(jié)數(shù)為8個(gè),因而傳輸時(shí)間短,受干擾概率小[6-7]。該總線(xiàn)具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性、靈活性和抗干擾性,非常適用于集中控制系統(tǒng)的構(gòu)建,可以方便、可靠地實(shí)現(xiàn)設(shè)備和主機(jī)之間的實(shí)時(shí)通信,能夠保證集中控制的安全可靠性。集中控制的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖2。

      圖2 集中控制的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框圖Fig.2 Network structure of centralized control

      3 設(shè)備集中控制的實(shí)現(xiàn)

      3.1 硬件結(jié)構(gòu)

      本文采用集成CAN控制器的PIC18F45K80微控制器、高速隔離CAN總線(xiàn)收發(fā)器CTM 8251AT及CPLD芯片EPM 1270T144C5等。PIC18F45K80是一款CMOS8位單片機(jī),該微控制器包含完整的CAN模塊,執(zhí)行CAN2.0A/B協(xié)議,能夠在較大的噪聲環(huán)境中通信。CTM 8251AT是一款3.3 V隔離收發(fā)器,具有DC2500V隔離功能并具有TVS管防總線(xiàn)過(guò)壓功能,速度最高達(dá)1Mbit/s,最大可允許連接110個(gè)節(jié)點(diǎn)。EPM 1270T144C5為Altera的MAXⅡ系列產(chǎn)品,此器件提供1270個(gè)邏輯單元,116個(gè)I/O端口,能夠完全滿(mǎn)足系統(tǒng)需求,硬件結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖3。

      圖3 整體硬件結(jié)構(gòu)框圖Fig.3 Network structure of hardwares

      3.2 按鍵控制的實(shí)現(xiàn)

      手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備各參數(shù)的設(shè)置,是通過(guò)按鍵來(lái)進(jìn)行的,每款設(shè)備按鍵工作方式不同,數(shù)量較少的一般采用獨(dú)立式鍵盤(pán),按鍵較多的則多為矩陣鍵盤(pán)。當(dāng)對(duì)主控觸摸屏上某一設(shè)備的模擬按鍵進(jìn)行操作時(shí),根據(jù)雙方定義的通信協(xié)議,主機(jī)通過(guò)CAN總線(xiàn)向?qū)?yīng)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備發(fā)送當(dāng)前被操作按鍵的協(xié)議編號(hào),產(chǎn)生中斷信號(hào),單片機(jī)接受該編號(hào)并進(jìn)行判斷,得到集中控制主機(jī)上該模擬按鍵對(duì)應(yīng)的實(shí)際按鍵的鍵值,并產(chǎn)生一個(gè)方波脈沖,作為CPLD的觸發(fā)信號(hào),在觸發(fā)信號(hào)的下降沿,將計(jì)算出的鍵值存入CPLD的一個(gè)寄存器中,作為緩存變量,CPLD檢測(cè)到該緩存變量有變化后,對(duì)其進(jìn)行判斷,依據(jù)設(shè)備自身按鍵的工作方式,通過(guò)硬件描述語(yǔ)言在CPLD內(nèi)部進(jìn)行邏輯描述,實(shí)現(xiàn)該鍵值對(duì)應(yīng)輸出信號(hào)高低電平的生成:①若設(shè)備面板為獨(dú)立式按鍵,對(duì)屏幕上某一按鍵進(jìn)行按下動(dòng)作,可在CPLD內(nèi)部對(duì)該按鍵輸出信號(hào)變量置零;②若設(shè)備面板為矩陣按鍵,CPLD接受到單片機(jī)消息后,根據(jù)該按鍵在矩陣鍵盤(pán)中的行列編號(hào),在其所在行的掃描信號(hào)有效時(shí),對(duì)其相應(yīng)的列輸出信號(hào)變量進(jìn)行置零,并將變量置零結(jié)果與設(shè)備自身操作面板的按鍵信號(hào)變量進(jìn)行“相與”位運(yùn)算,與設(shè)備面板電路組成并聯(lián)等效按鍵電路,將最終結(jié)果通過(guò)CPLD的IO口輸出作用于設(shè)備,完成對(duì)設(shè)備的一次按鍵操作。

      3.3 設(shè)備指示信號(hào)更新的實(shí)現(xiàn)

      系統(tǒng)在上電后,單片機(jī)進(jìn)行初始化,初始化完成后發(fā)送一幀數(shù)據(jù)給控制主機(jī)。單片機(jī)實(shí)時(shí)主動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備控制面板上的所有指示信號(hào),并為每一個(gè)信號(hào)設(shè)定相應(yīng)的緩存變量。對(duì)設(shè)備自身面板或主控機(jī)屏幕模擬面板進(jìn)行按鍵操作,都會(huì)引起設(shè)備指示狀態(tài)改變,當(dāng)面板上的led燈狀態(tài)或數(shù)碼管顯示數(shù)值發(fā)生變化時(shí),其最新?tīng)顟B(tài)會(huì)直接傳送到CPLD,對(duì)數(shù)碼管數(shù)值進(jìn)行解碼,并對(duì)其緩存變量進(jìn)行更新,當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有數(shù)據(jù)更新后,產(chǎn)生中斷信號(hào),根據(jù)通信協(xié)議通過(guò)CAN總線(xiàn)向控制主機(jī)發(fā)送指示信號(hào)更新的消息,將設(shè)備的最新?tīng)顟B(tài)反饋給主機(jī),完成主機(jī)屏幕上該設(shè)備顯示狀態(tài)的更新。主程序及中斷程序流程圖見(jiàn)圖4。

      圖4 主程序及中斷程序流程圖Fig.4 Flow chart of main program and interrupt program

      通過(guò)Modelsim進(jìn)行4×4矩陣鍵盤(pán)集中控制模擬按鍵的時(shí)序仿真,LAT為CPLD接受數(shù)據(jù)的觸發(fā)信號(hào),key_buffer為當(dāng)前操作按鍵的協(xié)議編號(hào),由控制主機(jī)傳遞給單片機(jī),KEY_SCAN和KEY_OUT分別是行掃描信號(hào)和列輸出信號(hào),當(dāng)主控機(jī)模擬按鍵按下時(shí),單片機(jī)會(huì)在在LAT信號(hào)的下降沿將key_buffer傳遞給CPLD,其中1001為按鍵釋放編號(hào)。系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)key_buffer的變化,并根據(jù)設(shè)備鍵盤(pán)掃描信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)輸出信號(hào)的置位,四個(gè)屏幕模擬鍵盤(pán)分別進(jìn)行操作的仿真波形見(jiàn)圖5。

      圖5 仿真波形Fig.5 Simulation waveform

      4 臨床應(yīng)用

      本文探討了一體化手術(shù)室醫(yī)療設(shè)備集中控制中面臨的一些關(guān)鍵問(wèn)題與解決辦法,設(shè)計(jì)出一套能夠兼容國(guó)內(nèi)手術(shù)室設(shè)備多樣性的集中控制系統(tǒng)。目前,以該方案為藍(lán)本的手術(shù)室設(shè)備控制系統(tǒng)已在上海市同濟(jì)醫(yī)院婦產(chǎn)科手術(shù)室完成安裝,并進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)。臨床實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容見(jiàn)圖6。在臨床實(shí)驗(yàn)中,對(duì)現(xiàn)實(shí)臨床婦科腔鏡微創(chuàng)手術(shù)的完整流程和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控和信息采集,對(duì)各級(jí)腔鏡手術(shù)進(jìn)行模塊化流程化處理,在圍手術(shù)期的全程與目前臨床的傳統(tǒng)潔凈手術(shù)室進(jìn)行對(duì)比,綜合分析一體化手術(shù)室對(duì)微創(chuàng)手術(shù)圍手術(shù)期的影響因素,為臨床一體化手術(shù)室的開(kāi)展和婦科微創(chuàng)手術(shù)的發(fā)展提供循證依據(jù)。

      圖6 臨床試驗(yàn)Fig.6 Clinical trial

      我們提供的方案通過(guò)記錄和采集圍手術(shù)期全程及各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)患者的生命體征、各項(xiàng)生理生化系統(tǒng)參數(shù)及手術(shù)流程中各項(xiàng)設(shè)備輸出信號(hào)和影像學(xué)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)匯聚和整合各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的患者信息和手術(shù)室數(shù)據(jù),形成完備的手術(shù)過(guò)程監(jiān)測(cè)和信息整合,將手術(shù)步驟流程化、模塊化,實(shí)現(xiàn)了術(shù)前準(zhǔn)備的一體化、手術(shù)過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化、患者資料信息整合、手術(shù)記錄的“黑匣子”功能、手術(shù)示教和遠(yuǎn)程交互功能和術(shù)后效果的可追溯化。

      最終臨床試驗(yàn)依托單片機(jī)-CPLD-CAN方案對(duì)現(xiàn)實(shí)臨床婦科腔鏡微創(chuàng)手術(shù)的完整流程和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控和信息采集,對(duì)各級(jí)腔鏡手術(shù)進(jìn)行模塊化流程化處理,在圍手術(shù)期的全程與目前臨床的傳統(tǒng)潔凈手術(shù)室進(jìn)行對(duì)比,綜合分析一體化手術(shù)室對(duì)微創(chuàng)手術(shù)圍手術(shù)期的影響因素,及其對(duì)婦科微創(chuàng)手術(shù)的適應(yīng)情況,明確一體化手術(shù)室條件下各級(jí)微創(chuàng)手術(shù)尤其是婦科腔鏡手術(shù)和盆底手術(shù)的特點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)因素;構(gòu)建、測(cè)試并最終形成一體化手術(shù)室下標(biāo)準(zhǔn)的微創(chuàng)手術(shù)操作流程,精確比較和評(píng)估各級(jí)腔鏡和盆底手術(shù)的手術(shù)麻醉護(hù)理指標(biāo)、患者生命體征及圍手術(shù)期生理生化參數(shù),探索并驗(yàn)證一體化手術(shù)室對(duì)婦科微創(chuàng)手術(shù)的臨床價(jià)值;建立一體化手術(shù)室條件下穩(wěn)定的各級(jí)微創(chuàng)手術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化模塊化模型,并通過(guò)該模型進(jìn)一步明確一體化手術(shù)室條件下影響手術(shù)參數(shù)和患者信息數(shù)據(jù)的關(guān)鍵指標(biāo)或者模塊,進(jìn)而在標(biāo)準(zhǔn)條件下明確該關(guān)鍵指標(biāo)或者模塊對(duì)患者疾病進(jìn)展及治療反應(yīng)的生理病理作用機(jī)制,從而達(dá)到優(yōu)化手術(shù)流程、改進(jìn)一體化手術(shù)室的作用。

      5 討論

      一體化手術(shù)室是醫(yī)院數(shù)字化的重要標(biāo)志,也是手術(shù)室發(fā)展的必然趨勢(shì)。通過(guò)整合手術(shù)室的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)手術(shù)過(guò)程及患者資料的信息整合、手術(shù)環(huán)境的整體操作控制及影像遠(yuǎn)程示教咨詢(xún)和技術(shù)溝通,一體化手術(shù)室能夠?yàn)楦餍偷默F(xiàn)實(shí)開(kāi)展和未來(lái)研究提供良好的標(biāo)準(zhǔn)化的可擴(kuò)展平臺(tái)。

      本研究所提供的單片機(jī)-CPLD-CAN方案可實(shí)現(xiàn)手術(shù)開(kāi)放式管理、設(shè)備集中控制、信息即時(shí)傳送共享和影像存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)手術(shù)、視頻教學(xué)、觀(guān)摩和遠(yuǎn)程會(huì)診等功能的綜合性診療平臺(tái),消除信息孤島,實(shí)現(xiàn)了手術(shù)室系統(tǒng)的開(kāi)放性。在手術(shù)中實(shí)現(xiàn)了檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)自動(dòng)接收,報(bào)告的無(wú)紙化實(shí)時(shí)發(fā)送,使醫(yī)生能及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取檢驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)使用本研究所提供的單片機(jī)-CPLD-CAN方案構(gòu)建數(shù)字一體化手術(shù)室系統(tǒng),醫(yī)院在充分利用現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上,增強(qiáng)醫(yī)院的環(huán)節(jié)管理,做到實(shí)時(shí)、有序、系統(tǒng)及監(jiān)督性管理,減少患者的等待時(shí)間,提高患者的滿(mǎn)意度,提高醫(yī)院設(shè)備資源利用率,完成醫(yī)院患者信息的科學(xué)、系統(tǒng)的積累,提高診療保險(xiǎn),降低院內(nèi)交叉感染,減少投資風(fēng)險(xiǎn)性。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)90年代初已經(jīng)開(kāi)始了數(shù)字化手術(shù)室的研發(fā)。美國(guó)的調(diào)查報(bào)告顯示,使用數(shù)字化手術(shù)室,使手術(shù)效率提高了10%。在提高手術(shù)效率的同時(shí),也大大提高了手術(shù)室的潔凈度和有效降低了室內(nèi)的交叉感染[8]。從而提高了醫(yī)院的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。近年來(lái),一些發(fā)達(dá)國(guó)家的醫(yī)療器械公司,如美國(guó)的Stryker、日本的Olympus等紛紛登陸中國(guó),推出了價(jià)格高昂的數(shù)字化手術(shù)室整體方案;國(guó)產(chǎn)數(shù)字一體化手術(shù)室系統(tǒng)的成功開(kāi)發(fā),將快速大力推動(dòng)國(guó)內(nèi)現(xiàn)代化醫(yī)院建設(shè)的發(fā)展。單片機(jī)-CPLD-CAN方案在現(xiàn)代潔凈手術(shù)室的基礎(chǔ)上,結(jié)合計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和多媒體技術(shù),實(shí)現(xiàn)視頻、信息和設(shè)備的整合集成,實(shí)現(xiàn)手術(shù)室內(nèi)實(shí)時(shí)共享患者病歷、影像信息;完成多路高清視頻的院際存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)播和示教等功能布局;完成手術(shù)室內(nèi)具有對(duì)外通信功能監(jiān)護(hù)類(lèi)設(shè)備與系統(tǒng)的聯(lián)接,實(shí)現(xiàn)手術(shù)過(guò)程中人體生命體征數(shù)據(jù)的采集,以及對(duì)部分醫(yī)療設(shè)備的集中控制功能,是國(guó)內(nèi)數(shù)字一體化手術(shù)室一種可行的解決方案。

      [1]馮靖煒,陳華.數(shù)字化手術(shù)室規(guī)劃和建設(shè)[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2008,23(10):120-123.

      [2]王剛,王云龍,鄭建立.積極推進(jìn)“數(shù)字式一體化手術(shù)室”產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2012,9(4):42-45.

      [3]王輝,李蘭芳.數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)現(xiàn)狀分析[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2009,6(7):31-33.

      [4]宇新民,李宏斌.數(shù)字化手術(shù)室的研究與設(shè)計(jì)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2011,8(7):38-40.

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      [7]?enesìz N,Esìn M.Controller area network(CAN)for computer integrated manufacturing systems[J].J Intell Manuf,2003,15(2):481-489.

      [8]唐武芳.現(xiàn)代一體化手術(shù)室建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2016,36(3):87-89.

      Research and application of integrated control of medical equipment in operating room

      YANG Kun1,YANGYongyong2,SHAO Lei1
      1.Department of Equipment,Tongji Hospital,Tongji University School of Medicine,Shanghai 200065,China;2.Shanghai Medical Instruments(Group)Ltd.,Shanghai 200093,China

      Objective To realize the integrated control of medical equipment in operating room.Methods With SCM as MCU,CPLD chip as an extension,and communication with control panel via CAN bus protocol,an integrated control system was designed,which was compatible with the diversity of operating room.Timing simulation of 4x4 matrix keyboard focus control simulation buttons was conducted by Modelsim.Results With microcontroller PIC18F45K 80 of integrated CAN controller,high-speed isolated CAN bus transceiver CTM 8251AT,and CPLD chip EPM 1270T144C5 as hardware architecture,the update on keyboard control and display signal was achieved.Based on this program,an integrated equipment control system for operating room was established to accommodate the diversity and centralized control of equipment.Conclusion MCU-CPLD-CAN microcontroller architecture scheme can be adopted for the integrated control system for equipment in operating room,which realizes the centralized management and control of equipment.

      Operating room;Centralized control;MCU

      R318

      A

      2095-378X(2016)03-0216-05

      10.3969/j.issn.2095-378X.2016.03.020

      2016-07-25)

      楊 坤(1978—),男,本科,工程師

      邵 蕾,電子信箱:lei_shao1@163.com

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