基于STM32單片機的智能變頻翻身床設計及應用效果分析

羅靖松，陶妍敏，徐涯鑫，李航，鄧婷婷

（成都中醫藥大學 護理學院，四川 成都 611100）

1 基于STM32的變頻翻身床制作

基于STM32單片機設計的變頻翻身床尺寸200cm×120cm，與傳統翻身床相比，主要創新設計在于增加了（體溫、體表潮濕度以及皮膚受壓壓力）體征采集傳感器、STM32單片機以及推桿電機三個結構。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等多項體征數據，并根據相關數據變化由STM32單片機發出對應方案邏輯指令，命令推桿電機根據對應指令自動執行扇形翻轉該側床面30～60°抬起患者，交替減輕皮膚受壓程度。整體設計見圖1。詳細設計如下：（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，由于其面積小（8mm2），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光條提示。（2）STM32單片機：將其內嵌于床體下部，stm32單片機和esp8266WIFI模塊連接到云端服務器，將單片機讀取的溫度、濕度、壓力傳感器的信息上傳到云端，同時，從云端讀取經過處理后的電機的控制邏輯，實現電機的智能控制。執行邏輯設計見表1。（3）電機設計方案：電機采用Robomaster M3508直流無刷減速電機，搭配Robomaster C620電調實現正弦驅動，扇形翻身15～60°，相比與傳統方波驅動具有更高的效率、機動性和穩定性。（4）液晶監測屏：配合升降桿置于床頭左側，連接單片機讀取數據與檔位。

表1 護理床智能運行判斷邏輯

圖1

2 臨床應用

2.1 一般資料

選取2019年7～9月成都市某三級甲等醫院神經外科患者作為研究對象，納入標準：長期臥床、需要翻身、對患者進行皮膚危險因素評估（Branden評分）分值≤12；排除標準：脊柱骨折患者等醫囑禁止翻身患者。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、疾病狀態比較，差異無統計學意義（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）實驗設計：隨機抽選4名護理人員負責觀察組的翻身護理操作（鋪平床單、做好皮膚護理、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單片機設計的變頻翻身床24h不間斷使用，除此以外，保持同傳統病房的布置。

（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查翻身過程中清醒患者和翻身患者的滿意度。患者的滿意度包括舒適度、疼痛、平穩度、安全感、操作接受度。翻身護士的滿意度包括省時、省力、安全性、可操作性、操作規律性，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，分數越高滿意度越高。

2.3 統計學方法

采用SPSS 21進行數據分析，計量資料采用均數±標準差描述。兩組間比較采用t檢驗。P＜0.05為差異具有統計學意義。

3 結果

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 兩組翻身護士操作滿意度比較（表3）

表3 兩組翻身護士操作滿意度比較（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、平穩度與操作可接受度的比較，差異有統計學意義。兩組翻身護士在耗時、耗力與操作規律性的比較，差異有統計學意義（P＜0.01）。

4 討論

根據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，據林秀嬌、柯玲珍研究顯示，體表潮濕度、患者BMI指數和發熱程度均會一定程度增加患者壓力性損傷的發生概率，其中發熱患者患壓力性損傷的風險比正常患者要高出2.261倍。據本研究結果顯示，使用智能壓瘡床進行壓力性損傷風險評估及預防操作后，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，推測與高發因素下的及時翻身、減輕患者受壓處毛細血管壓力有關。應用智能翻身床進行壓力性損傷，對及時評估患者壓力性損傷發生風險、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 結語

基于STM32設計的智能變頻翻身床在對壓力性損傷進行預防時效果顯著，運行過程中平穩舒適，能減輕患者在翻身過程中的疼痛感，患者體驗較好。護理人員操作時更加省時省力，并且讓翻身操作更加規律有效，提高護理質量。