基于STM32單片機(jī)的智能變頻翻身床設(shè)計及應(yīng)用效果分析

羅靖松，陶妍敏，徐涯鑫，李航，鄧婷婷

（成都中醫(yī)藥大學(xué) 護(hù)理學(xué)院，四川 成都 611100）

1 基于STM32的變頻翻身床制作

基于STM32單片機(jī)設(shè)計的變頻翻身床尺寸200cm×120cm，與傳統(tǒng)翻身床相比，主要創(chuàng)新設(shè)計在于增加了（體溫、體表潮濕度以及皮膚受壓壓力）體征采集傳感器、STM32單片機(jī)以及推桿電機(jī)三個結(jié)構(gòu)。其主要功能在于能24小時全天候采集患者體溫、體表潮濕度以及受壓部位壓力指數(shù)等多項體征數(shù)據(jù)，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)變化由STM32單片機(jī)發(fā)出對應(yīng)方案邏輯指令，命令推桿電機(jī)根據(jù)對應(yīng)指令自動執(zhí)行扇形翻轉(zhuǎn)該側(cè)床面30～60°抬起患者，交替減輕皮膚受壓程度。整體設(shè)計見圖1。詳細(xì)設(shè)計如下：（1）傳感器選擇：溫度傳感器：DS18B20與濕度傳感器：HR202置于床尾；壓力傳感器：FlexiForce A101薄膜壓力傳感器，由于其面積?。?mm2），測量面積大（20cm×20cm），固定于床體中后20cm處，置于床單下，測量范圍通電后由發(fā)光條提示。（2）STM32單片機(jī)：將其內(nèi)嵌于床體下部，stm32單片機(jī)和esp8266WIFI模塊連接到云端服務(wù)器，將單片機(jī)讀取的溫度、濕度、壓力傳感器的信息上傳到云端，同時，從云端讀取經(jīng)過處理后的電機(jī)的控制邏輯，實現(xiàn)電機(jī)的智能控制。執(zhí)行邏輯設(shè)計見表1。（3）電機(jī)設(shè)計方案：電機(jī)采用Robomaster M3508直流無刷減速電機(jī)，搭配Robomaster C620電調(diào)實現(xiàn)正弦驅(qū)動，扇形翻身15～60°，相比與傳統(tǒng)方波驅(qū)動具有更高的效率、機(jī)動性和穩(wěn)定性。（4）液晶監(jiān)測屏：配合升降桿置于床頭左側(cè)，連接單片機(jī)讀取數(shù)據(jù)與檔位。

表1 護(hù)理床智能運行判斷邏輯

圖1

2 臨床應(yīng)用

2.1 一般資料

選取2019年7～9月成都市某三級甲等醫(yī)院神經(jīng)外科患者作為研究對象，納入標(biāo)準(zhǔn)：長期臥床、需要翻身、對患者進(jìn)行皮膚危險因素評估（Branden評分）分值≤12；排除標(biāo)準(zhǔn)：脊柱骨折患者等醫(yī)囑禁止翻身患者。本研究共納入33例臥床超過15天患者，采用擲硬幣隨機(jī)分組法將患者分為觀察組和對照組。觀察組16例，其中男性9例，女7例，體重（60.38±9.70）kg；對照組17例，其中男性10例，女性7例，體重（62.37±10.20）kg。兩組患者年齡、體重、性別、疾病狀態(tài)比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。所有患者或家屬均愿意參與并配合本研究，均簽署知情同意書。

2.2 研究方法

（1）實驗設(shè)計：隨機(jī)抽選4名護(hù)理人員負(fù)責(zé)觀察組的翻身護(hù)理操作（鋪平床單、做好皮膚護(hù)理、在骨隆突處采用液體敷料——賽富潤噴灑、操作變頻翻身床），并將觀察組分離原有病房，集中于同病區(qū)實驗病房，實驗病房中，床單位中病床更換為改造后的基于STM32單片機(jī)設(shè)計的變頻翻身床24h不間斷使用，除此以外，保持同傳統(tǒng)病房的布置。

（2）評價方法：在定時翻身后，用軟尺和計時器觀察并記錄患者骶尾部壓紅面積與消退時間；采用自制的滿意度問卷調(diào)查翻身過程中清醒患者和翻身患者的滿意度?；颊叩臐M意度包括舒適度、疼痛、平穩(wěn)度、安全感、操作接受度。翻身護(hù)士的滿意度包括省時、省力、安全性、可操作性、操作規(guī)律性，滿意度采用5分法，5分表示非常滿意，1分表示非常不滿意，分?jǐn)?shù)越高滿意度越高。

2.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 21進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差描述。兩組間比較采用t檢驗。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 兩組清醒患者翻身操作滿意度比較（表2）

表2 兩組清醒患者翻身操作滿意度比較（n=33，分，x±s）

3.2 兩組翻身護(hù)士操作滿意度比較（表3）

表3 兩組翻身護(hù)士操作滿意度比較（n=10，分，x±s）

3.3 兩組患者骶尾部壓紅面積與消退時間比較（表4）

表4 兩組患者骶尾部壓紅面積與消退時間比較（n=33，分，x±s）

觀察組與對照組患者在舒適度、疼痛、平穩(wěn)度與操作可接受度的比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。兩組翻身護(hù)士在耗時、耗力與操作規(guī)律性的比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。

4 討論

根據(jù)體征定時翻身可以有效減少受壓處壓紅面積，增快壓紅消退時間，據(jù)林秀嬌、柯玲珍研究顯示，體表潮濕度、患者BMI指數(shù)和發(fā)熱程度均會一定程度增加患者壓力性損傷的發(fā)生概率，其中發(fā)熱患者患壓力性損傷的風(fēng)險比正常患者要高出2.261倍。據(jù)本研究結(jié)果顯示，使用智能壓瘡床進(jìn)行壓力性損傷風(fēng)險評估及預(yù)防操作后，觀察組與對照組相比患者骶尾部壓紅面積小且消退時間快，推測與高發(fā)因素下的及時翻身、減輕患者受壓處毛細(xì)血管壓力有關(guān)。應(yīng)用智能翻身床進(jìn)行壓力性損傷，對及時評估患者壓力性損傷發(fā)生風(fēng)險、減輕患者受壓部位壓紅面積以及加速壓紅處消退有明顯作用。

5 結(jié)語

基于STM32設(shè)計的智能變頻翻身床在對壓力性損傷進(jìn)行預(yù)防時效果顯著，運行過程中平穩(wěn)舒適，能減輕患者在翻身過程中的疼痛感，患者體驗較好。護(hù)理人員操作時更加省時省力，并且讓翻身操作更加規(guī)律有效，提高護(hù)理質(zhì)量。