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基於MSP430的多功能乳腺理療儀的設計研究

來源 : 中國醫療設備雜誌2019年第4期
update : 2019/06/17
引言
WHO 經過全面綜合研究及專家協商後提出,嬰幼兒出生後的最初6 個月應進行純母乳餵養,以實現最佳生長和發育[1]。大多數的婦女和家庭都知道母乳餵養的好處,大量的科學研究也證實了母乳餵養可以促進嬰兒的生長發育和智力發育[2-5],讓母代和子代受益一生。但是現實情況是母乳餵養狀況不容樂觀,根據對上海14 所二級以上醫院產科的母乳餵養及健康教育狀況調查顯示,70.6% 的產婦孕期即決定純母乳餵養,但產後純母乳餵養率僅為24.8%。在喂哺過程中常常碰到諸多問題,其中乳房腫脹、乳汁淤積居問題之首[6]。另外產褥期乳腺炎也是產後哺乳期婦女的常見病,以初產婦多見,常常繼發於乳頭皸裂、乳房過度充盈和乳腺管阻塞[7]。93.4% 的受訪產婦希望獲得幫助,85.6% 的產婦需要幫助緩解乳房不適[6]。這些資料表明,哺乳人群普遍都有得到支援措施的強烈需求。本研究擬設計一個可擕式的乳腺理療儀,建立早期干預和預防措施,幫助產婦堅持母乳餵養。

1 現狀調研
冷敷、熱敷、低頻電刺激作為物理康復手段可有效緩解乳房腫脹、疼痛及乳汁淤積症狀,可預防乳腺炎的發生[7-10],是臨床較常用的物理治療手段。其中,低頻電脈衝療法是基於低頻脈衝電流的生理作用和治療作用,其主要表現為興奮神經細胞組織、鎮痛和促進局部血液迴圈[11]。這是由於人體所有細胞在某種程度上都具有興奮能力,當頻率低於1 kHz 且波形、頻率不斷變換的低頻電脈衝作用于人體時,組織中的離子會發生定向運動,消除細胞膜極化狀態,使離子濃度和分佈發生顯著變化,從而影響人體組織功能。有文獻表明,低頻脈衝療法具有促進圍繞乳腺腺泡的肌細胞收縮和疏通乳腺管的作用,改善充血及局部腫脹,從而預防產後乳汁淤積[12-15]。

根據約翰· 霍普金斯婦產科手冊(第4 版)所述,產後2~4 天通常為乳房腫脹期,需要冷敷。當乳管阻塞時(乳房有壓痛的腫脹,不伴有全身症狀或發熱)可通過熱敷和按摩乳房緩解(有炎症時禁用)[8]。然而,目前市場上具有《醫療器械註冊證》資質的理療儀功能單一,通常是電刺激功能與恒溫冷、熱敷功能三取其一,而且設備體積一般都較大,需要在醫療機構中床旁進行,同時設備成本高昂,動輒幾萬元的費用。家庭中也有採取較簡單的物理冷敷袋或熱敷袋,缺點是無法控制溫度(可能導致凍傷或灼傷)及保證溫度的恒定。

本研究的創新在於將產後哺乳人群作為關注物件,從實際問題出發,結合臨床診療方案,研發專用於哺乳期的乳腺理療儀,集低頻電刺激與冷熱敷功能於一體,掌式便攜帶,成本低。既可在婦產科醫院作為輔助診療手段,也方便個人在家庭使用,減少在哺乳期往返醫院治療的痛苦。

2 總體設計方案
乳腺理療儀的設計目標主要是小型化、家庭化,因此首選使用電池供電(1.5~9.0 V)。與線路供電治療儀相比,缺點是輸出的峰值幅值比較低;優點是體積小、便攜,允許患者在刺激過程中移動。其性能取決於電池壽命[16]。從外形設計上,要使產品方便手持,保證使用時的個人化、私密化;從硬體設計上,要注意低能耗、高效的資料處理,人機介面的佈局盡可能地通過外在視覺形態使內部結構功能明確化[17] ;從軟體上,要實現友好的人機互動,簡單易使用。為了實現上述設計目標,本設計選取...整資訊