基于STM32单片机的智能变频翻身床设计及应用效果分析

2022-03-08罗靖松陶妍敏徐涯鑫李航邓婷婷

中国设备工程 2022年4期

罗靖松，陶妍敏，徐涯鑫，李航，邓婷婷

（成都中医药大学护理学院，四川成都 611100）

1 基于STM32的变频翻身床制作

基于STM32单片机设计的变频翻身床尺寸200cm×120cm，与传统翻身床相比，主要创新设计在于增加了（体温、体表潮湿度以及皮肤受压压力）体征采集传感器、STM32单片机以及推杆电机三个结构。其主要功能在于能24小时全天候采集患者体温、体表潮湿度以及受压部位压力指数等多项体征数据，并根据相关数据变化由STM32单片机发出对应方案逻辑指令，命令推杆电机根据对应指令自动执行扇形翻转该侧床面30～60°抬起患者，交替减轻皮肤受压程度。整体设计见图1。详细设计如下：（1）传感器选择：温度传感器：DS18B20与湿度传感器：HR202置于床尾；压力传感器：FlexiForce A101薄膜压力传感器，由于其面积小（8mm2），测量面积大（20cm×20cm），固定于床体中后20cm处，置于床单下，测量范围通电后由发光条提示。（2）STM32单片机：将其内嵌于床体下部，stm32单片机和esp8266WIFI模块连接到云端服务器，将单片机读取的温度、湿度、压力传感器的信息上传到云端，同时，从云端读取经过处理后的电机的控制逻辑，实现电机的智能控制。执行逻辑设计见表1。（3）电机设计方案：电机采用Robomaster M3508直流无刷减速电机，搭配Robomaster C620电调实现正弦驱动，扇形翻身15～60°，相比与传统方波驱动具有更高的效率、机动性和稳定性。（4）液晶监测屏：配合升降杆置于床头左侧，连接单片机读取数据与档位。

表1 护理床智能运行判断逻辑

图1

2 临床应用

2.1 一般资料

选取2019年7～9月成都市某三级甲等医院神经外科患者作为研究对象，纳入标准：长期卧床、需要翻身、对患者进行皮肤危险因素评估（Branden评分）分值≤12；排除标准：脊柱骨折患者等医嘱禁止翻身患者。本研究共纳入33例卧床超过15天患者，采用掷硬币随机分组法将患者分为观察组和对照组。观察组16例，其中男性9例，女7例，体重（60.38±9.70）kg；对照组17例，其中男性10例，女性7例，体重（62.37±10.20）kg。两组患者年龄、体重、性别、疾病状态比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。所有患者或家属均愿意参与并配合本研究，均签署知情同意书。

2.2 研究方法

（1）实验设计：随机抽选4名护理人员负责观察组的翻身护理操作（铺平床单、做好皮肤护理、在骨隆突处采用液体敷料——赛富润喷洒、操作变频翻身床），并将观察组分离原有病房，集中于同病区实验病房，实验病房中，床单位中病床更换为改造后的基于STM32单片机设计的变频翻身床24h不间断使用，除此以外，保持同传统病房的布置。

（2）评价方法：在定时翻身后，用软尺和计时器观察并记录患者骶尾部压红面积与消退时间；采用自制的满意度问卷调查翻身过程中清醒患者和翻身患者的满意度。患者的满意度包括舒适度、疼痛、平稳度、安全感、操作接受度。翻身护士的满意度包括省时、省力、安全性、可操作性、操作规律性，满意度采用5分法，5分表示非常满意，1分表示非常不满意，分数越高满意度越高。

2.3 统计学方法

采用SPSS 21进行数据分析，计量资料采用均数±标准差描述。两组间比较采用t检验。P＜0.05为差异具有统计学意义。

3 结果

3.1 两组清醒患者翻身操作满意度比较（表2）

表2 两组清醒患者翻身操作满意度比较（n=33，分，x±s）

3.2 两组翻身护士操作满意度比较（表3）

表3 两组翻身护士操作满意度比较（n=10，分，x±s）

3.3 两组患者骶尾部压红面积与消退时间比较（表4）

表4 两组患者骶尾部压红面积与消退时间比较（n=33，分，x±s）

观察组与对照组患者在舒适度、疼痛、平稳度与操作可接受度的比较，差异有统计学意义。两组翻身护士在耗时、耗力与操作规律性的比较，差异有统计学意义（P＜0.01）。

4 讨论

根据体征定时翻身可以有效减少受压处压红面积，增快压红消退时间，据林秀娇、柯玲珍研究显示，体表潮湿度、患者BMI指数和发热程度均会一定程度增加患者压力性损伤的发生概率，其中发热患者患压力性损伤的风险比正常患者要高出2.261倍。据本研究结果显示，使用智能压疮床进行压力性损伤风险评估及预防操作后，观察组与对照组相比患者骶尾部压红面积小且消退时间快，推测与高发因素下的及时翻身、减轻患者受压处毛细血管压力有关。应用智能翻身床进行压力性损伤，对及时评估患者压力性损伤发生风险、减轻患者受压部位压红面积以及加速压红处消退有明显作用。