摘要：腹膜透析机是治疗息性肾衰、慢性肾衰和尿毒症的医疗设备。作者研制的腹透机采用16位单片机控制，可实现透析液的恒温控制、定时定量供液、定时排液。透析液完、液温超限、排液不畅等自动声、光报警。尤其适用于家庭透析。
1前言
本腹透机采用MCS一98单片机控制，可实现透析液的恒温控制、定时定量供液、定时排液。透析液完，及出现液温超限、排液不畅等异常情况时自动声、光报警。有了本腹透机患者可在家中利用夜间睡眠时进行透析，白天可照常活动。本腹透机特点是:供液、排液的控制，透析液温度、透析液量与废液量的检测均是无接触式的，这就减少腹膜感染的机会， 使长期透析得以进行。
2腹膜透析原理及腹透机的功能
腹膜透析是将透析液引入腹腔内，血中各种浓度较高的代谢废物将透过腹膜进入腹腔的透析液内，相反，透析液中浓度较高的身体所需物质可透过腹膜进入组织液和血内，同时还可利用腹透的超滤作用，即依靠透析液和血液的渗透压差，将血中的水分抽出来。因此，经过腹透可清除代谢废物和纠正水、电解质和酸碱失衡状态。
根据临床治疗要求，本腹透机具有下列功能:
·透析液温度的自动调节:37℃士1 0C
·透析液的定时定量控制:定时值士(( 0. 1%定时值+1秒)，定量值士((1%定量值十20毫升);
·透析废液的定时排出，
·液温超限、透析液完、废液排出不畅等自动声、光报警;
·各定时、定量值可由键盘设置，透析液量、温度、废液量由6位发光数码管以4s间隔轮流显示;
·可手动(通过按键)供液、排液。除更换透析液，连接透析管由人工操作外，整个透析过程由单片机控制，全自动进行。
3传感器特性实验研究
式中Xmax、Xmin分别为被测物理量的最大值和最小值，dmax、dmin。分别为它们所转换成的数字量，Xx为数字量dx所对应的被测物理量值。
4腹透机的组成及液温控制
4.1腹透机组成
腹透机由简易保温箱、单片机控制装置、废液收集袋、输液管和排液管等组成(图l)。供液、排液部分与腹腔构成一完整的封闭系统，与外界大气隔离，且透析液袋、输液管、排液管和废液袋均为一次性使用，从而减少腹腔感染的机会.
4.2透析液温度控制为加速液温调节
过程，我们采用开关控制和PID控制相结合
5腹透机的硬件和软件设计
5.1腹透机的硬件设计[l]
MCS一98是高性能、廉价的准16位单片机，它由一个高性能16位CPU、寄存器算术逻辑单元(RALU)、232字节寄存器阵列以及一些外围子系统构成，后者包括高速输入/输出口(Hsl/HSo)、带有采样/保持电路(S/H)的4通道10位A/D转换器、中断控制器和等待状态产生逻辑、一个同步/异步串行口、两个16位定时器和一个监督定时器、一个可供D/A转换用的脉冲宽度调制(PwM)输出，和时钟脉冲发生器等，软、硬件资源丰富.
腹透机硬件部分由单片机8098、低8位地址锁存器74LS373、程序存贮器2732、数据存贮器6116、键盘/显示器专用接口芯片8279、键盘、发光数码管显示器、输出锁存器74Ls273、提供各芯片片选信号的3一8译码器74LS138、传感器、放大器、低通滤波器和固态继电器等组成。
键盘由10个数字键和8个功能键组成，这些功能键是:设置、确认、开始透析、手动供液、手动排液、停供(排)液、停声报警等。利用“设置”键、数字键和“确认”键可设置透析次数N、每次透析液量G、供液至排液时间ta~Td，供液至下次供液时间te~tg及a。、a1、a2等，显示器以书间隔依次轮流显示透析液量、透析液温度、废液量等。当设置参数时，停止正常显示，改为显示设置的参数值，设置完，又转正常显示。
5.2腹透机的软件设[2]
腹膜透析的透析循环为图2所示(其中数字为举例，可由键盘重设定).
排液到再供液之间的间歇时间长短视病情而定，分解代谢较高者，可缩短透析间歇，或连续透析。腹透机软件由主程序、软件定时器o中断服务子程序、按键中断服务子程序、U，计算子程序、数字滤波、标度变换子程序等组成。
主程序(图3)用以实现程序初始化，透析次数、每次透析液量、供液至排液时间、供液至下次供液时间等参数内定值的设置，然后对2732、6116等进行自检，若自检通过，转入正常显示并等待中断.
软件定时器。的定时值为100ms，采样周期T=100Tk，Tk取10。在软件定时器。中断服务子程序中要实现透析液量、液温、废液量的采样、A/D转换及控制，即实现定时定量供液、定时排液、液温控制，当出现透析液完、液温超限、排液不畅时进行声、光报警。
在按键中断服务子程序中，首先判断是功能键还是数字键，若为功能键，经进一步判别后，执行相应的操作。如按“设置”键.则暂停正常显示，标志Fl置1，显示透析总次数原设定值N，接着按数字键，对N重新设定，修改好了，按“确认”键，存N值，标志加1成Fl=2，显示每次透析液量G原设定值，接着按数字键，对G进行修改，修改好了，再按“确认”键，存修改的G值，余此类推。若不想修改某参数原设定值，则直接按“确认”键即可。当7个参数重新设定好，恢复正常显示。在腹透机研制过程中，得到南京军区福州总医院肾内科王智主任的热情帮助，在此仅致深切的谢意。
参考文献
[1]孙涵芳等.MCS一96系列16位单片徽型计算机.北京:北京航空航天大学出版社，1989:85一175
[2]涂时亮等.单片微机Mcs一96/98实用子程序.上海:复旦大学出版社，l991:106一227
