Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong thực hành lâm sàng, kỹ thuật tiêm truyền đóng vai trò thiết yếu để đưa dung dịch và dược chất vào cơ thể bệnh nhân qua đường tiêm tĩnh mạch hoặc dưới da. Theo số liệu nghiên cứu thị trường từ tổ chức Polaris, quy mô thị trường ống tiêm toàn cầu năm 2017 đạt 6,88 tỷ USD và được dự báo đạt 11,19 tỷ USD vào năm 2026. Mật độ sử dụng thiết bị tiêm truyền ngày càng tăng kéo theo những yêu cầu khắt khe về độ an toàn và độ chuẩn xác. Quá trình tiêm thuốc thủ công do điều dưỡng thực hiện thường gặp phải những giới hạn thực tiễn: khó duy trì tốc độ truyền ổn định trong thời gian dài (thao tác tiêm tay thông thường chỉ kéo dài khoảng 10 giây), sai số thể tích phụ thuộc vào mắt đọc của người thao tác, tiềm ẩn nguy cơ thiếu liều gây mất tác dụng điều trị hoặc quá liều dẫn đến sốc thuốc nguy hiểm.

Trên thị trường thế giới, các thiết bị bơm tiêm điện chuyên dụng của các hãng Bbraun (Đức), Medima (Ba Lan), Terumo (Nhật Bản) có độ chính xác cao và tích hợp tính năng tự kiểm soát đau (PCA), tuy nhiên giá thành rất cao (dao động từ vài chục triệu đến hàng trăm triệu đồng). Nhằm tiếp cận giải pháp làm chủ công nghệ và chế tạo thiết bị có chi phí thấp, đồ án tốt nghiệp ngành Kỹ thuật Y sinh với đề tài "Thiết kế và thi công bơm tiêm điện đa chức năng" được thực hiện.

Mục tiêu nghiên cứu cốt lõi của đề tài là thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh mô hình bơm tiêm điện tích hợp 3 chức năng vận hành chính:

  1. Chức năng bơm tiêm thông thường (kiểm soát thể tích và thời gian truyền cài đặt).
  2. Chức năng kiểm soát đau (hỗ trợ bệnh nhân tự kích hoạt tiêm giảm đau theo liều lượng và chu kỳ an toàn).
  3. Chức năng sử dụng ngân hàng thuốc (tự động tính toán liều truyền dựa trên nồng độ thuốc và cân nặng bệnh nhân).

Nhiệm vụ nghiên cứu được chia thành 8 nội dung cụ thể:

  • Nội dung 1: Nghiên cứu các chức năng hoạt động của bơm tiêm điện.
  • Nội dung 2: Thiết lập lưu đồ giải thuật cho từng chức năng.
  • Nội dung 3: Thiết kế mô hình cơ khí kết nối giữa vi điều khiển, động cơ bước và bơm tiêm.
  • Nội dung 4: Viết mã nguồn điều khiển cho từng chức năng.
  • Nội dung 5: Thi công phần cứng (board mạch điện tử và khung cơ khí).
  • Nội dung 6: Chạy thử nghiệm, kiểm tra và hiệu chỉnh hệ thống.
  • Nội dung 7: Viết báo cáo thực hiện đồ án.
  • Nội dung 8: Bảo vệ luận văn tốt nghiệp.

Đối tượng nghiên cứu là thiết bị bơm tiêm điện tự động tích hợp cơ điện tử và hệ thống nhúng. Phạm vi nghiên cứu về không gian và thời gian được thực hiện tại Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh, Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh trong thời gian 20 tuần (từ ngày 16/03/2020 đến ngày 03/08/2020).

Phạm vi giới hạn kỹ thuật của đề tài:

  • Hệ thống không có khả năng lưu lại trạng thái hoạt động khi xảy ra sự cố mất điện.
  • Không hỗ trợ thay đổi trực tiếp các thông số cài đặt trong khi chu trình tiêm đang vận hành.
  • Không thể chạy tiếp tục chu trình cũ sau khi nhấn nút tạm dừng hoạt động.
  • Chưa tích hợp cảm biến phát hiện và loại trừ bọt khí trong ống tiêm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án xây dựng dựa trên nguyên lý truyền dịch y tế: đảm bảo nguyên tắc 5 đúng (đúng bệnh nhân, đúng thuốc, đúng liều lượng, đúng thời gian, đúng kỹ thuật). Về mặt kỹ thuật, hệ thống chuyển hóa tín hiệu điều khiển số thành chuyển động cơ học tịnh tiến để nén pít-tông bơm tiêm với lưu lượng kiểm soát.

Các nền tảng lý thuyết và công nghệ sử dụng trong đề tài bao gồm:

  • Vi điều khiển PIC16F877A: Vi điều khiển 8-bit họ PIC hoạt động ở tần số thạch anh 20MHz. Đề tài khai thác khối định thời Timer1 (16-bit) để thiết lập ngắt định thời chuẩn 1ms, tạo chuỗi xung kích điều khiển tốc độ và vị trí động cơ bước.
  • Động cơ bước Nema 17: Động cơ bước lưỡng cực 4 dây, góc bước cơ bản 1,8° (tương ứng 200 bước/vòng ở chế độ full-step), điện áp hoạt động 12V, dòng chịu tải tối đa 2,5A.
  • Mạch công suất điều khiển động cơ (Driver TB6600): Mạch lái công suất sử dụng IC TB6600 chịu dòng ngõ ra tối đa 4,0A, hỗ trợ cấp nguồn động cơ 12V và tích hợp các chế độ chia vi bước từ 1/1 đến 1/32.
  • Màn hình hiển thị LCD 20x4: Màn hình tinh thể lỏng hiển thị 4 dòng, mỗi dòng 20 ký tự, hoạt động ở chế độ truyền dữ liệu song song 8-bit.
  • Cơ cấu truyền động vitme – đai ốc: Chuyển đổi chuyển động quay của trục động cơ bước thành chuyển động tịnh tiến thẳng của giá đẩy pít-tông.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp mô hình hóa lý thuyết, mô phỏng mạch điện tử trên phần mềm Proteus, thiết kế và chế tạo mạch in PCB thủ công, gia công lắp ráp cơ khí định hình và kiểm nghiệm thực nghiệm bằng phương pháp đo thể tích dịch tiêm và thời gian vận hành thực tế.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống bơm tiêm điện được phân tách thành 5 khối chức năng chính: Khối nguồn, Khối vi điều khiển, Khối ngõ vào, Khối ngõ ra và Khối cơ khí truyền động.

Khối chức năng Linh kiện / Thiết bị chính Thông số kỹ thuật danh định Công suất / Dòng điện tiêu thụ
Khối nguồn Nguồn Adapter, Cầu diode KBP307, IC 7805 Điện áp vào: 12V DC; Điện áp ra: 5V DC và 12V DC Nguồn cấp danh định: 12V – 5A
Khối điều khiển PIC16F877A Thạch anh 20MHz, ngắt Timer1 (1ms) Điện áp: 5V, Công suất: ~5W (kèm ngoại vi)
Khối ngõ vào 8 nút nhấn nhả (kích thước 10mm) Tích cực mức thấp, trở kéo lên 1kΩ Dòng tiêu thụ rất nhỏ
Khối ngõ ra Driver TB6600 Vi bước cài đặt: 1/2 bước (400 bước/vòng) Điện áp: 9–12V, dòng tối đa 4A
Động cơ bước Nema 17 Góc bước 1,8°, 200 bước/vòng Điện áp: 12V, dòng cực đại 2,5A
LCD 20x4 Chế độ giao tiếp 8-bit song song Điện áp: 5V
Khối cơ khí Vitme bước + Khớp nối + Khung nhôm 20x20 Vitme dài 20cm (ø8), Khớp nối dài 2,5cm (ø2cm) Kích thước mô hình: 29 x 24 x 9 cm

Thiết kế mạch điện tử và nguyên lý hoạt động

  • Mạch nguồn: Nguồn 12V từ Adapter được đưa qua cầu diode KBP307 để chống hiện tượng ngược cực, bảo vệ toàn mạch. Nguồn 12V cấp trực tiếp cho Driver TB6600 để nuôi động cơ bước Nema 17. Đồng thời, nguồn 12V đi qua IC ổn áp LM7805 (có gắn đế tản nhiệt nhôm) để hạ áp xuống 5V ổn định, cấp nguồn cho vi điều khiển PIC16F877A, 8 nút nhấn và màn hình LCD 20x4. Hệ thống tụ điện C1, C2, C3, C4 (tụ hóa 1000µF, 10µF và tụ gốm 1nF) được bố trí để lọc nhiễu phẳng nguồn.
  • Mạch điều khiển và giao tiếp: 8 nút nhấn kết nối vào cổng Port B (RB0–RB7) với điện trở thanh 1kΩ kéo lên nguồn 5V, tạo tín hiệu tích cực mức thấp (LOW khi nhấn). Cổng Port D (RD0–RD7) kết nối 8 đường dữ liệu của LCD 20x4; các chân điều khiển RS, RW, E của LCD kết nối vào Port E (RE0–RE2). Cổng Port C (RC0–RC5) gửi xung điều khiển bước (STEP) và tín hiệu chiều quay (DIR) sang Driver TB6600. Cổng Port A (RA0–RA3) điều khiển LED trạng thái và còi Buzzer phát âm thanh cảnh báo.

Thiết kế cơ khí và cơ cấu truyền động

  • Khung máy sử dụng nhôm định hình 20x20mm với kích thước mặt đáy là 24 x 24 cm, mặt trên là 24 x 17 cm; kích thước toàn bộ vỏ hộp bảo vệ sau hoàn thiện là 29 x 24 x 9 cm.
  • Trục động cơ Nema 17 được nối đồng trục với thanh vitme (chiều dài 20cm, đường kính ø8) qua khớp nối nhôm dài 2,5cm, đường kính ngoài 2cm. Cơ cấu được dẫn hướng bởi 2 thanh bu lông dài 22cm, đường kính ø5.
  • Giá đỡ bơm tiêm gồm 3 phần: (1) Khối gá đỡ thân bơm tiêm dạng rãnh chữ V đa năng (phù hợp các cỡ bơm 5ml, 10ml, 50ml), (2) Khối ngàm giữ cố định tai bơm tiêm, (3) Khối tịnh tiến gắn liền với đai ốc vitme có rãnh tròn ôm sát đầu đẩy pít-tông.

Tính toán động học và giải thuật điều khiển

Khi Driver TB6600 hoạt động ở chế độ vi bước 1/2, số bước để động cơ Nema 17 quay hết một vòng được xác định theo công thức: $$\text{Số bước/vòng} = 200 \times 2 = 400 \text{ (bước)}$$

Qua đo đạc thực nghiệm độ dịch chuyển cơ khí:

  • Bơm tiêm 5ml: Động cơ quay 1 vòng (400 bước) đẩy được 0,195 ml dung dịch. Số bước lý thuyết để truyền $V$ (ml) là: $$\text{Số bước lý thuyết} = \frac{V}{0,195} \times 400 \approx V \times 2051 \text{ (bước)}$$
  • Vì động cơ bước chỉ dịch chuyển một bước khi nhận một xung cạnh lên (cần 1 chu kỳ gồm 1 xung mức cao và 1 xung mức thấp trên chân vi điều khiển), tổng số lần đảo trạng thái xung thực tế xuất ra chân RC1 là: $$\text{Tổng số bước thực tế} = V \times 2051 \times 2 = V \times 4102$$
  • Bơm tiêm 10ml: Động cơ quay 1 vòng đẩy được 0,35 ml dung dịch.

Thời gian giữa mỗi bước quay của động cơ ($t_{mb}$) khi truyền thể tích $V$ trong thời gian $T$ giây được tính theo công thức: $$t_{mb} = \frac{T}{\text{Tổng số bước thực tế}}$$

Để triệt tiêu sai số làm tròn số nguyên khi lập trình trên vi điều khiển PIC, giải thuật xử lý phần thập phân được triển khai: Giá trị $t_{mb}$ được nhân với 1000 rồi thực hiện phép chia lấy phần nguyên và phần dư. Phần nguyên được định thời bằng các lần ngắt tràn 1ms của Timer1; phần dư được chia nhỏ và bù trực tiếp bằng hàm trễ vi giây (delay_us) ngay trước mỗi chu kỳ tràn của Timer, đảm bảo tổng thời gian quay của động cơ không bị lệch so với thời gian $T$ do người dùng cài đặt.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 thiết lập tính cấp thiết của đề tài dựa trên số liệu tăng trưởng của thị trường thiết bị tiêm truyền y tế và yêu cầu chuẩn hóa liều lượng tiêm trong bệnh viện. Tác giả phân tích những hạn chế của phương pháp tiêm tay truyền thống và rào cản chi phí của các dòng bơm tiêm điện ngoại nhập. Chương này xác định rõ mục tiêu chế tạo hệ thống bơm tiêm điện đa chức năng, vạch ra 8 nội dung nghiên cứu chi tiết, xác lập 4 giới hạn kỹ thuật của mô hình và phác thảo bố cục 7 chương của toàn văn đồ án.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 trình bày kiến thức tổng quan về quy trình tiêm thuốc y tế và các yêu cầu kỹ thuật trong kiểm soát tốc độ tiêm truyền. Tác giả phân tích cấu trúc phần cứng của hệ thống bao gồm: cấu trúc hoạt động của vi điều khiển PIC16F877A kết hợp khối định thời Timer1 (nguyên lý đếm xung, tỉ lệ bộ chia tần, cách tính thời gian tràn xung 1ms với thạch anh 20MHz); cấu tạo và nguyên lý điều khiển chuyển mạch pha của động cơ bước; đặc tính hiển thị của màn hình LCD.

Chương 3: Tính toán và thiết kế

Chương 3 chi tiết hóa việc phân tích sơ đồ khối, so sánh và lựa chọn linh kiện. Tác giả đối chiếu giữa LCD 16x2 và 20x4, lựa chọn LCD 20x4 để hiển thị đầy đủ thông tin; so sánh 3 dòng driver A4988, DRV8825 và TB6600 để chọn TB6600 nhờ khả năng cung cấp dòng cực đại 4A phù hợp với động cơ Nema 17; tính toán cân bằng công suất toàn tải (~55W) để lựa chọn nguồn Adapter 12V 5A; tính toán quan hệ động học giữa bước quay động cơ và thể tích bơm cho 3 loại kim tiêm 5ml, 10ml, 50ml; thiết lập giải thuật bù trễ thời gian vi giây cho Timer1 và vẽ sơ đồ nguyên lý toàn mạch.

Chương 4: Thi công hệ thống

Chương 4 mô tả toàn bộ quy trình chế tạo phần cứng và xây dựng lưu đồ thuật toán:

  • Chế tạo mạch in PCB: Quy trình vẽ mạch trên Proteus, ủi nhiệt board đồng, ăn mòn hóa chất, khoan lỗ và hàn lắp linh kiện từng khối (khối nguồn 7805, khối vi điều khiển, khối phím bấm và khối giao tiếp driver/LCD).
  • Thi công cơ khí: Lắp ghép bộ khung nhôm 20x20mm, gắn kết motor bước với trục vitme ø8 qua khớp nối, định vị giá đỡ 3 phần của bơm tiêm và cố định tấm mica bảo vệ.
  • Xây dựng lưu đồ giải thuật: Thiết lập lưu đồ chương trình chính và các chương trình con phục vụ chức năng bơm thông thường, chức năng kiểm soát đau (PCA) và chức năng ngân hàng thuốc.

Chương 5: Kết quả, nhận xét, đánh giá

Chương 5 công bố các dữ liệu đo đạc thực nghiệm trên mô hình hoàn thiện:

  • Kiểm tra điện áp khối nguồn: Điện áp vào duy trì 12,14V – 12,17V, điện áp ra ổn định ở mức 4,97V – 4,98V.
  • Kiểm nghiệm chức năng bơm tiêm thông thường: Đánh giá độ chính xác thể tích và thời gian trên các cỡ bơm tiêm 5ml, 10ml, 50ml sau khi tối ưu giải thuật.
  • Kiểm nghiệm chức năng kiểm soát đau: Thử nghiệm chu kỳ bơm lặp lại và thời gian giãn cách an toàn giữa 2 lần bấm nút.
  • Kiểm nghiệm chức năng thư viện thuốc: Thử nghiệm bơm thuốc mê Propofol 1% dựa trên thông số cân nặng của bệnh nhân.
  • Soạn thảo quy trình hướng dẫn thao tác vận hành thiết bị.

Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

Chương 6 tổng kết các kết quả đạt được về phần cứng và giải thuật, đánh giá mức độ đáp ứng mục tiêu ban đầu, chỉ rõ các khiếm khuyết kỹ thuật còn tồn tại và đề xuất các giải pháp nâng cấp trong giai đoạn tiếp theo.

Kết quả và đóng góp

Kết quả thực nghiệm của hệ thống

Hệ thống bơm tiêm điện được thi công hoàn chỉnh và trải qua các đợt đo đạc kiểm chứng tại phòng thí nghiệm:

  1. Độ ổn định khối nguồn nuôi:

    • Điện áp đầu vào đo được: từ 12,14V đến 12,17V DC.
    • Điện áp đầu ra sau ổn áp 7805: từ 4,97V đến 4,98V DC (đáp ứng dung sai cấp nguồn cho vi điều khiển và LCD).

  2. Độ chính xác tiêm truyền đối với các cỡ bơm tiêm:

    • Bơm tiêm 5ml: Sau khi hiệu chỉnh giải thuật bù phần thập phân, sai số thể tích duy trì trong khoảng 2%, sai số thời gian nằm trong ngưỡng từ 2% đến 5%.
    • Bơm tiêm 10ml và 50ml: Hệ thống đáp ứng việc tịnh tiến pít-tông ổn định, sai số thể tích thực tế ghi nhận dưới 2%.

  3. Vận hành các chức năng mở rộng:

    • Chức năng kiểm soát đau (PCA): Hệ thống phản hồi chính xác tín hiệu nút bấm cầm tay của bệnh nhân, bơm đúng liều cài đặt và khóa chu kỳ tiêm theo khoảng thời gian an toàn định trước.
    • Chức năng thư viện thuốc: Thiết bị tính toán chuẩn xác lưu lượng bơm cho thuốc Propofol 1% tương ứng với các mức cân nặng nhập từ bàn phím.

Đóng góp kỹ thuật của đề tài

  • Chế tạo thành công mô hình phần cứng bơm tiêm điện đa chức năng hoàn chỉnh với giá thành vật tư thấp, tận dụng linh kiện cơ điện tử phổ biến trên thị trường.
  • Đề xuất và hiện thực hóa giải thuật điều khiển Timer kết hợp bù trễ vi giây trên nền tảng vi điều khiển PIC16F877A, giải quyết bài toán sai số tích lũy thời gian do phép chia số nguyên trong chế độ điều khiển vi bước.
  • Xây dựng cơ cấu gá đặt cơ khí đa năng có khả năng tương thích với nhiều dung tích ống tiêm chuẩn y tế (5ml, 10ml, 50ml).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Các hạn chế kỹ thuật được xác định

  • Thiết bị chưa có mạch nhớ lưu trữ (EEPROM) hoặc nguồn nuôi phụ để bảo lưu thông số khi xảy ra sự cố sụt áp, mất nguồn điện lưới.
  • Người vận hành không thể can thiệp hiệu chỉnh tốc độ hay thể tích tiêm khi máy đang trong tiến trình chạy mà phải ngắt chu trình để cài đặt lại từ đầu.
  • Khi người dùng bấm nút tạm dừng, hệ thống không lưu vết vị trí để cho phép chạy tiếp tục.
  • Hệ thống cơ cấu chưa tích hợp cảm biến siêu âm phát hiện bọt khí trong đường truyền và cảm biến áp lực cảnh báo nghẽn mạch tiêm.

Hướng phát triển mở rộng

  • Nghiên cứu tích hợp cảm biến áp suất để nhận biết tắc nghẽn đường truyền và cảm biến phát hiện bọt khí trong dây truyền dịch.
  • Bổ sung khối pin sạc dự phòng (Lithium-ion/UPS) và IC nhớ để lưu trạng thái làm việc khi mất điện.
  • Nâng cấp vi điều khiển lên dòng có năng lực xử lý cao hơn, hỗ trợ màn hình cảm ứng màu và kết nối không dây (Wi-Fi/Bluetooth) nhằm truyền dữ liệu giám sát về trung tâm điều dưỡng.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên và nhóm nghiên cứu thuộc các chuyên ngành Kỹ thuật Y sinh, Điện tử Y sinh, Cơ điện tử và Kỹ thuật Điều khiển & Tự động hóa.

Các nội dung có giá trị tham khảo cụ thể:

  • Phương pháp tính toán quy đổi thể tích dịch truyền sang số bước động cơ và chuỗi xung điều khiển cho từng loại dung tích kim tiêm chuẩn y tế.
  • Giải thuật lập trình định thời Timer kết hợp kỹ thuật bù trễ vi giây trên vi điều khiển nhúng để điều khiển động cơ bước chuyển động mượt và chuẩn thời gian.
  • Bản vẽ cấu trúc cơ khí 3 phần của khối giá đỡ kim tiêm kết hợp truyền động vitme – đai ốc và sơ đồ nguyên lý mạch nguồn tích hợp bảo vệ chống đảo cực.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống bơm tiêm điện trong đồ án sử dụng vi điều khiển nào và giải thuật định thời được thực hiện ra sao?

Hệ thống sử dụng vi điều khiển PIC16F877A hoạt động với thạch anh 20MHz. Vi điều khiển khai thác bộ định thời Timer1 (16-bit) để tạo ngắt tràn định kỳ 1ms. Tốc độ quay của động cơ bước được kiểm soát bằng cách đếm số lần tràn 1ms kết hợp cộng dồn thời gian. Khi thời gian cộng dồn đạt đúng thời gian của một bước quay ($t_{mb}$), vi điều khiển sẽ đảo trạng thái logic trên chân RC1 để phát xung kích cho Driver TB6600.

2. Tác giả giải quyết hiện tượng sai số thời gian do phép chia số nguyên gây ra như thế nào?

Trong ngôn ngữ lập trình C, phép chia số nguyên sẽ làm mất phần thập phân của thời gian quay một bước ($t_{mb}$). Tác giả xử lý bằng cách nhân giá trị $t_{mb}$ với 1000 rồi chia lấy dư cho 1000 để bóc tách phần dư (tính bằng micro giây). Phần dư này được chia đều cho các chu kỳ ngắt và thực hiện trễ bổ sung bằng lệnh delay_us ngay trước khi Timer tràn, giúp thời gian thực tế khớp hoàn toàn với giá trị tính toán lý thuyết.

3. Công thức tính toán tổng số bước điều khiển động cơ cho bơm tiêm 5ml được xác định như thế nào?

Khi cài đặt Driver TB6600 ở chế độ vi bước 1/2, động cơ bước quay 1 vòng cần 400 bước, đẩy được 0,195 ml thuốc. Để đẩy thể tích $V$ (ml), số bước lý thuyết là $(V / 0,195) \times 400 = V \times 2051$ bước. Do động cơ bước cần 1 chu kỳ hoàn chỉnh (gồm 1 xung mức cao và 1 xung mức thấp) để dịch chuyển 1 bước, tổng số xung thực tế xuất ra từ vi điều khiển là: $\text{Tổng số bước} = V \times 2051 \times 2 = 4102 \times V$.

4. Hệ thống hỗ trợ những loại dung tích bơm tiêm nào và sai số đo đạc thực tế đạt bao nhiêu?

Mô hình hỗ trợ 3 loại dung tích bơm tiêm thông dụng gồm 5ml, 10ml và 50ml nhờ thiết kế giá đỡ rãnh chữ V. Kết quả thử nghiệm thực tế ghi nhận sai số thể tích dịch tiêm nằm trong khoảng dưới 2%, trong khi sai số về thời gian tiêm truyền dao động trong ngưỡng từ 2% đến 5%.

5. Chức năng kiểm soát đau (PCA) trên thiết bị vận hành theo cơ chế an toàn nào?

Chức năng PCA cho phép bệnh nhân tự kích hoạt nút bấm tiêm thuốc giảm đau khi cảm thấy đau sau phẫu thuật. Để tránh nguy cơ quá liều, hệ thống yêu cầu bác sĩ thiết lập sẵn thể tích mỗi lần tiêm, thời gian tiêm một liều và thời gian khóa an toàn giữa 2 lần bấm liên tiếp. Nếu bệnh nhân nhấn nút trong khoảng thời gian khóa an toàn, hệ thống sẽ bỏ qua tín hiệu và không bơm thêm thuốc.

Kết luận

Đồ án "Thiết kế và thi công bơm tiêm điện đa chức năng" đã chế tạo thành công một mô hình thiết bị tiêm truyền tự động hoàn chỉnh, đáp ứng 3 chế độ vận hành gồm bơm thông thường, kiểm soát đau (PCA) và bơm theo ngân hàng thuốc. Nghiên cứu đã làm chủ phương pháp tính toán động học truyền động vitme, thiết kế mạch điện tử dựa trên vi điều khiển PIC16F877A và giải quyết triệt để vấn đề sai số định thời vi bước. Mặc dù vẫn còn những hạn chế về khả năng lưu trạng thái khi mất điện và thiếu cảm biến an toàn đường truyền, công trình mang lại giá trị thực tiễn cao cho nghiên cứu và phát triển thiết bị y tế chi phí thấp.