一種呼吸與精確按壓結(jié)合的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種呼吸與精確按壓結(jié)合的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括微控制器、心臟按壓裝置和呼吸裝置，其中：所述心臟按壓裝置和呼吸裝置均與所述微控制器連接，所述心臟按壓裝置包括氣缸、位于氣缸內(nèi)的活塞和與活塞連接的按壓板，所述呼吸裝置包括氧氣面罩和氧氣供給裝置。由于采用按壓和呼吸協(xié)調(diào)同步進(jìn)行，大大提高了心肺復(fù)蘇率，并且由于抗磨密封材料的使用，使心臟按壓設(shè)備的壽命大大增加，同時(shí)由于按壓板的柔性材料具有剛性和柔韌性之間的良好平衡，既能夠保證所需的按壓強(qiáng)度，又能夠避免按壓損傷如骨折。
【專利說明】一種呼吸與精確按壓結(jié)合的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到心肺復(fù)蘇系統(tǒng)，更具體涉及一種呼吸 與精確按壓結(jié)合的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 心肺復(fù)蘇是指患者呼吸心跳驟停時(shí)所采用的一切急救措施。其目的是盡快恢復(fù)呼 吸和循環(huán)功能，使生命得以挽救。
[0003] 1958年美國Petef Safar發(fā)明了 口對口呼吸法，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)此法簡單易行，可 產(chǎn)生較大的潮氣量，被確定為呼吸復(fù)蘇的首選方法。1960年Kouwenhoven發(fā)表了第一篇有 關(guān)胸外心臟按壓的文章，被稱為心肺復(fù)蘇的里程碑。首次把胸外按壓法和口對口呼吸法結(jié) 合起來，并配以體外電擊除顫法，構(gòu)成了現(xiàn)代復(fù)蘇的三大要素，成功搶救了 20多例病人，其 中14例病人生存出院（70%)，引起學(xué)術(shù)界的震驚，與以往的開胸復(fù)蘇法相比，這種方法簡 單易行，不受條件限制，很快在臨床上得到推廣和普及，并規(guī)范化，制定出了標(biāo)準(zhǔn)心肺復(fù)蘇 法（S-CPR)。
[0004] 本領(lǐng)域進(jìn)行了大量研究以尋找一種更有效地復(fù)蘇方法來提高心肺復(fù)蘇的成功率。 目前，醫(yī)院做心肺復(fù)蘇時(shí)，參照《心肺復(fù)蘇指南》(2005)進(jìn)行，但是由于是人工操作，費(fèi)力，增 加醫(yī)務(wù)工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度；因心肺復(fù)蘇效果受人為因素影響較大，所以按壓深度的精度顯 的尤為重要，是提高心肺復(fù)蘇成功率的關(guān)鍵指標(biāo)。為解決人為因素的負(fù)面影響，根據(jù)市場需 求，國內(nèi)外的一些公司推出了替代人工的心肺復(fù)蘇機(jī)。其技術(shù)特點(diǎn)主要由兩種：第一種是純 氣動(dòng)的機(jī)械控制壓深，另一種是由電氣配合控制壓深。因?yàn)榈谝环N控制方法是機(jī)械控制，所 以近壓深度的誤差較大，使心肺復(fù)蘇成功率較低；另一種因?yàn)槭遣捎媚：刂?，所以按壓誤 差也較大。
[0005] 在以前的專利申請CN2009100658570中，公開了一種按壓深度精確調(diào)節(jié)的心肺復(fù) 蘇機(jī)傳感控制裝置，其中傳感器負(fù)責(zé)檢測氣缸運(yùn)動(dòng)件的位置，將預(yù)先設(shè)定好的按壓檔位與 檢測到的檔位加以比較、分析，并根據(jù)分析結(jié)果控制外設(shè)做出相應(yīng)的動(dòng)作。然而，在該申請 中，沒有考慮到呼吸狀況對心肺復(fù)蘇的影響。相比之下，本申請聯(lián)合使用呼吸機(jī)，通過使二 者有機(jī)配合，使患者的自主循環(huán)恢復(fù)（+R0SC)和24h存活率得到很大提高，通過引用將專利 申請CN2009100658570全文并入本文。
[0006] ZL95236029. 2 (CN2209523Y)公開了一種胸外按壓與人工通氣交替進(jìn)行的心肺復(fù) 蘇器，該心肺復(fù)蘇器主要由聯(lián)有開放式高頻噴射頭（5)的導(dǎo)氣管（6)、電磁閥（4)等的供氧 裝置，聯(lián)有套手圈（11)的吸盤（10)，以及與電磁閥（4)相聯(lián)的微動(dòng)開關(guān)（12)構(gòu)成，搶救患 者時(shí)，用手插進(jìn)套手圈，對患者胸外按壓時(shí)，幫助心臟排血和肺部排氣，抬拉時(shí)靠吸盤真空 吸附主動(dòng)擴(kuò)胸，幫助靜脈血回流進(jìn)心臟和肺部吸氣，由于按壓時(shí)觸動(dòng)和提拉時(shí)松開微動(dòng)開 關(guān)，控制電磁閥在擴(kuò)胸時(shí)噴射通氣，從而有效地加快心肺復(fù)蘇。然而，在該專利申請中，需要 手動(dòng)操作按壓和通氣的關(guān)系，操作準(zhǔn)確性差。
[0007] W02008088267A1公開了一種按壓裝置，該按壓裝置包括具有側(cè)壁、底部和頂壁的 抗磁材料制成的圓柱體殼體，具有周向密封件的活塞安裝在殼體中并且限定出上部隔室A 和下部隔室B。然而，在該專利中缺乏對按壓裝置的有效程序控制。
[0008] "1007CCV型心肺復(fù)蘇器依照2010新指南在心肺復(fù)蘇中的應(yīng)用比較"，陽生光等， 中國急救醫(yī)學(xué)，2013年2月第33卷第2期，研究了 1007CCV型氣動(dòng)心肺復(fù)蘇CPR器依照 2010美國心臟學(xué)會(huì)心肺復(fù)蘇與心血管急救指南以下簡稱新指南對心搏呼吸驟停CPA 患者進(jìn)行搶救復(fù)蘇的應(yīng)用價(jià)值。
[0009] 在現(xiàn)有的按壓復(fù)蘇機(jī)中，除了存在上文所述的問題外，還存在氣缸活塞磨損嚴(yán)重 導(dǎo)致壽命短的嚴(yán)重缺陷，另外按壓板材料的硬度不適當(dāng)常常導(dǎo)致按壓損失(如骨折)。
[0010] 因此，本領(lǐng)域亟需一種能夠使按壓和通氣協(xié)同進(jìn)行、壽命長且按壓效果顯著的心 肺復(fù)蘇系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明人經(jīng)過深入研究和大量試驗(yàn)，提供 了如下技術(shù)方案。
[0012] 一種呼吸與精確按壓結(jié)合的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括微控制器、心 臟按壓裝置和呼吸裝置，其中：所述心臟按壓裝置和呼吸裝置均與所述微控制器連接，所述 心臟按壓裝置包括氣缸、位于氣缸內(nèi)的活塞和與活塞連接的按壓板，所述呼吸裝置包括氧 氣面罩和氧氣供給裝置。
[0013] 優(yōu)選地，所述活塞與氣缸相接觸的外周緣包含密封環(huán)。該密封環(huán)優(yōu)選由抗磨密封 材料制成。
[0014] 本發(fā)明人經(jīng)過深入研究，發(fā)現(xiàn)所述密封環(huán)的構(gòu)成材料優(yōu)選為改性聚四氟乙烯材 料，該改性聚四氟乙烯材料為石棉纖維、碳納米纖維和聚有機(jī)硅化合物聯(lián)合改性的聚四氟 乙烯（PTFE)材料，基于該改性聚四氟乙烯材料的總重量計(jì)，包含石棉纖維1-2 wt. %，碳納米 纖維0. 5-2 wt. %和聚有機(jī)硅化合物1-3 wt. %。
[0015] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在使用改性聚四氟乙烯制備所述密封材料中，存在改性劑單一的 問題，不能夠發(fā)揮改性劑的協(xié)同作用。本發(fā)明人在研究過程中發(fā)現(xiàn)，通過石棉纖維、納米材 料和聚合物的結(jié)合使用，使密封材料的性能得到極大改善。使得密封材料具有耐磨、密封性 好、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。石棉纖維、碳納米纖維的加入使得在PTFE層狀結(jié)構(gòu)中形成網(wǎng)狀節(jié) 點(diǎn)，從而提高剛度、導(dǎo)熱性、抗蠕變性及耐磨性，使密封壽命大大延長，試驗(yàn)過程中還發(fā)現(xiàn)， 例如在PTFE中加入I wt. %的石棉纖維、2 wt. %的碳納米纖維和2 wt. %的聚有機(jī)硅化合 物，使密封材料的耐磨性相比于不加入所述填料的密封材料(例如常見的橡膠圈）可以提高 很多，例如提高260倍以上，其中聚有機(jī)硅化合物的加入避免了石棉纖維的加入所導(dǎo)致的 彈性降低、柔韌性變差的問題，本發(fā)明嘗試向密封環(huán)中引入聚有機(jī)硅化合物，使密封環(huán)在工 作時(shí)表面滲出硅油，幫助摩擦接觸面潤滑，從而延長活塞的使用壽命。所述聚有機(jī)硅化合物 優(yōu)選為支化的聚有機(jī)硅化合物，更優(yōu)選為環(huán)氧改性的支化聚有機(jī)硅化合物。所述環(huán)氧改性 的支化聚有機(jī)娃化合物可以通過使式（a)表不的具有娃-氫鍵的娃氧燒，與式（b)表不的 不對稱線性硅氧烷反應(yīng)來進(jìn)行制備：

【權(quán)利要求】
1. 一種呼吸與精確按壓結(jié)合的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括微控制器、心 臟按壓裝置和呼吸裝置，其中：所述心臟按壓裝置和呼吸裝置均與所述微控制器連接，所述 心臟按壓裝置包括氣缸、位于氣缸內(nèi)的活塞和與活塞連接的按壓板，所述呼吸裝置包括氧 氣面罩和氧氣供給裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)，其中所述活塞與氣缸相接觸的外周緣包含密封 環(huán)，該密封環(huán)由抗磨密封材料制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)，其中所述氧氣面罩和氧氣供給裝置之間具有 電磁閥，氧氣面罩的氧氣供應(yīng)由該電磁閥控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)，其中所述微控制器通過串行總線在數(shù) 據(jù)采集模塊、輸出顯示模塊、電磁閥之間傳遞數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集模塊由并入串出移位寄存器和 與其連接的采集檢測氣缸位置信號的多個(gè)傳感器和檢測呼吸裝置氧氣流量的傳感器構(gòu)成， 采集氣缸位置信號的傳感器用于檢測氣缸運(yùn)動(dòng)件的位置并將采集到的位置信息通過并入 串出移位寄存器發(fā)送給微控制器，微控制器保持跟蹤活塞的移動(dòng)，進(jìn)而可以調(diào)控活塞在氣 缸內(nèi)的運(yùn)動(dòng)深度，其中微控制器會(huì)將預(yù)先設(shè)定好的按壓檔位與檢測到的檔位加以比較、分 析，并根據(jù)分析結(jié)果控制外設(shè)做出相應(yīng)的動(dòng)作；顯示模塊采用串入并出移位寄存器實(shí)現(xiàn)，通 過移位寄存器控制LED指示行程，并顯示出按壓的檔位；所述微控制器通過電磁閥監(jiān)測并 且控制氧氣的供給，并且根據(jù)按壓頻率調(diào)整呼吸頻率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)，其中所述呼吸裝置的呼吸頻率B (次 /min)與心臟按壓裝置的按壓頻率P (次/min)之間滿足B/P=0. 12-0. 18的關(guān)系，潮氣量為 4- 10 mL/kg〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)，其中活塞通過連桿與按壓板連接，依 靠連桿給按壓板傳遞按壓動(dòng)力，所述按壓板的上部是剛性材料板，其下部覆有一層柔性材 料層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)，其中所述柔性材料為樹脂，柔性材料層厚度為 5- 10mm〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7的心肺復(fù)蘇系統(tǒng)，其中所述剛性材料板為金屬板或硬質(zhì)塑料 板。
【文檔編號】A61M16/00GK104368069SQ201410546575
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】馬新攀 申請人:南陽市行知專利技術(shù)服務(wù)有限公司