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亚低温是临床研究中证实的一种有效的脑保护治疗措施,许多有条件的医院都将亚低温治疗方法列为重型颅脑损伤患者的治疗措施之一。血管内热交换降温技术是近年来发展起来的一种新型亚低温降温方式,与传统体表亚低温降温方式相比具有降温速度快、温度维持准确、波动性小以及复温速度容易控制等优点,目前已在国内外诸多医疗机构得到推广应用。 血管介入式体温控制系统驱动无菌生理盐水在一个密闭循环管路中流动,该循环管路的一端是置于人体下腔静脉中的热交换导管,另一端是体温控制系统。体温控制系统实时检测人体体温,通过计算实时体温与系统设定的目标温度之间的误差,控制循环盐水的温度,进而通过密闭管路内循环盐水与血液的热交换控制人体体温。 本文对血管介入式体温控制系统的工作原理进行了详细说明,提出了一种将体温闭环控制和冷却液闭环控制相结合实现人体体温控制的控制方案。整个控制系统按功能需求划分为主控单元、信号采集与处理单元、冷却泵控制单元。本文主要针对主控单元的软硬件进行设计。 主控单元硬件部分采用核心板加底板的结构。核心板采用飞凌公司的OK6410核心板,包括了CPU及外围存储设备;底板根据主控单元功能需求设计了主要外围接口电路,包括串口电路、SD卡接口电路及LCD液晶屏和触摸屏接口电路。主控单元软件部分的设计包括软件平台的搭建和应用程序开发两部分。软件平台的搭建完成了对嵌入式操作系统WindowsCE6.0内核的裁剪和板级支持包的移植,设计并实现了串口和LCD驱动程序。应用程序开发部分完成了主控单元主要功能模块的设计,包括人机交互、串口通信,数据存储以及异常处理;设计了不同运行模式下的体温控制算法,将体温控制过程划分为初始化阶段、快速变化阶段、稳定化阶段、PID控制阶段、过冲阶段和下冲阶段,并给出了每个阶段的控制流程。