基于STM32 的医用倾角仪的研制

万晅润，张海军，杨琴，金哲益，罗嘉庆，贾晓宇，江地，吴锋杰

1 嘉兴学院信息科学与工程学院 （浙江嘉兴 314001）；2 嘉兴学院数据科学学院 （浙江嘉兴 314001）；3 嘉兴市第二医院 （浙江嘉兴 314001）

CT 引导肺穿刺活检术是目前临床检查肺内病变常用的方法，即将一根活检针插入肺部获得病变组织和细胞，然后通过对这些组织和细胞进行检查来明确疾病性质（图1），诊断率一般大于90%，且操作简单，手术所引起的并发症少，在现代临床医学上得到广泛应用[1]。目前，该术式主要依靠医师手动操作，术中穿刺针杆的插入角度非常关键，医师必须保持针杆插入角度不变[2-5]。但是，在实际操作过程中，医师握持针杆的姿势长时间保持一个角度易引起疲劳，进而使针杆插入角度产生偏差，导致活检手术操作失败，并发症发生风险增加。鉴于此，本研究设计了一种基于STM32[6]的穿刺针杆插入角度测量装置，能够实时监测、显示针杆的插入角度，确保医师随时调节针杆的握持姿势，以保持针杆插入角度不变。

图1 CT 引导肺穿刺活检术示意图

1 系统设计

该倾角仪主要由单片机控制单元、传感器单元和显示器单元三部分组成。设计中，单片机作为控制单元，负责接收传感器单元发来的数据，并加以处理发送到显示器单元，见图2。

图2 系统组成

1.1 硬件设计

1.1.1 单片机控制单元

设计中，选择STM32开发板（图3）作为倾角仪的控制单元，其中，STM32是意法半导体公司推出的基于CoreTex-M3内核的32位微控制器，处理速度可达72 MHz，具有丰富的片内资源，可满足本监测系统对数据采集、处理、传输等的应用要求。……