一種移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備，包括主控板，其特征在于所述主控板通過伺服驅(qū)動器與伺服電機連接，胸部電機輸出軸通過胸部按壓離合器與所述伺服電機相配合設(shè)置，腹部電機輸出軸通過腹部按壓離合器與所述伺服電機相配合設(shè)置，所述胸部電機輸出軸帶動胸部按壓帶收縮進行胸部按壓，所述腹部電機輸出軸帶動腹部按壓帶收縮進行腹部按壓。將按壓帶分別放置在病人胸部和腹部，主控板通過伺服控制器控制微型電機轉(zhuǎn)動，交替卷動按壓帶交替機械按壓胸腔和腹腔，使胸腔壓和腹內(nèi)壓交替升高和下降，整個機械循環(huán)動作使病人心臟，腦，肝等其他重要臟器供血達到最佳狀態(tài)，以提高復(fù)蘇成功率。
【專利說明】一種移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，具體涉及一種移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前每年因心臟驟停而死亡的人數(shù)超過乳腺癌、艾滋病和肺癌人數(shù)的總和。每天超過1200人死于心臟驟停。80%以上的心臟性猝死是由心臟驟停引起的，室性心動過速或心室顫動是心臟驟停的主要原因。心室顫動時，人體的心跳變得紊亂，心臟好像在顫動，不能有效地泵出血液:人體會很快缺血和缺氧，并會在幾秒鐘之內(nèi)失去知覺，隨即心臟完全不能泵出血液。這種情況被稱為心臟驟停。
[0003]根據(jù)臨床統(tǒng)計，心臟驟停原因各異，可發(fā)生在醫(yī)院內(nèi)或院外任何地方和任何時間，目前全世界每年有3飛百萬，國內(nèi)每年也有近百萬人發(fā)生心臟驟停，而搶救心臟驟停病人最有效方法之一就采用行有效的心肺復(fù)蘇技術(shù)。傳統(tǒng)的人工心肺復(fù)蘇方法搶救了許多因各種原因造成心臟驟停病人的生命，該傳統(tǒng)的方式主要是單純胸外按壓，使病人胸腔內(nèi)壓升高，進一步使心臟受到擠壓，而將心臟內(nèi)血液射出的作用。
[0004]臨床資料表明，大多數(shù)的死亡是發(fā)生在醫(yī)院內(nèi)或外部或發(fā)生在送往醫(yī)院的路上，主要是未得到及時有效的治療。即是在醫(yī)院內(nèi)發(fā)生心臟驟停，有時也會因醫(yī)護人員在急救中因體力不支，按壓動作變型，而達不到急救人工按壓的要求(2010年國際復(fù)蘇指南要求每分鐘按壓100次，將胸腔按壓下4-5厘米)。另外有些病人在在送往醫(yī)院的途中急救人員無法在行駛的救護車中進行有效按壓而降低了復(fù)蘇成功率。
[0005]臨床亟待新型有效的心肺復(fù)蘇醫(yī)療設(shè)備來替代傳統(tǒng)的人工按壓或一些較簡單，不能隨意移動，或按壓效果差的復(fù)蘇器材，這些傳統(tǒng)的或較單一的設(shè)備不能滿足現(xiàn)代急救醫(yī)學(xué)在搶救病人心跳驟停時的復(fù)蘇要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種攜帶方便的可遠程操控，全自動，多功能的移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備。
[0007]為了實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備，包括主控板，其特征在于所述主控板通過伺服驅(qū)動器與伺服電機連接，所述伺服電機通過胸部按壓離合器與胸部電機輸出軸連接，所述伺服電機通過腹部按壓離合器與腹部電機輸出軸連接，所述胸部電機輸出軸帶動胸部按壓帶收縮進行胸部按壓，所述腹部電機輸出軸帶動腹部按壓帶收縮進行腹部按壓。所述主控板與壓力檢測單元連接。所述主控板還與顯示器及按鍵連接。所述心肺復(fù)蘇設(shè)備包括腹部機架和胸部機架，腹部機架上設(shè)置有腹部按壓帶以及與腹部按壓帶相配合的腹部電機輸出軸和腹部傳動軸，胸部機架上設(shè)置有胸部按壓帶以及與胸部按壓帶相配合的胸部電機輸出軸和胸部傳動軸，腹部電機輸出軸與腹部電機減速器連接，腹部電機減速器通過腹部按壓離合器與伺服電機連接，胸部電機輸出軸與胸部電機減速器連接，胸部電機減速器通過胸部按壓離合器與伺服電機連接。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于一種攜帶方便的可遠程操控，全自動，多功能的移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備的控制方法。
[0009]為了實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備的控制方法，其特征在于:A、判斷是否啟動按壓，如是則B，如否則繼續(xù)A ;B、收帶；C、判斷收帶是否完成，如是則進入D，如否則繼續(xù)B ;D、計算胸圍；E、讀取深度參數(shù)、按壓頻率、呼吸比；G、進行胸部按壓、判斷是否達到按壓次數(shù)，如是則進入I，如否則繼續(xù)G ;1、等待呼吸時間；J、進行胸部按壓；K、判斷是否達到按壓次數(shù)，如是則進入L，如否則繼續(xù)J ;Μ、等待呼吸時間；Ν、腹部按壓f 3次，繼續(xù)轉(zhuǎn)入G。
[0010]將按壓帶分別放置在病人胸部和腹部，主控板通過伺服驅(qū)動器控制伺服電機轉(zhuǎn)動，交替卷動按壓帶交替機械按壓胸腔和腹腔，使胸腔壓和腹內(nèi)壓交替升高和下降，整個機械循環(huán)動作使病人心臟，腦，肝等其他重要臟器供血達到最佳狀態(tài)，以提高復(fù)蘇成功率。此設(shè)備可通過目前移動無線網(wǎng)絡(luò)3G/4G或?qū)淼膞G進行遠程操控，搶救人員可通過無線網(wǎng)絡(luò)可獲得遠程的專家醫(yī)生的指導(dǎo)而急救中心的專家醫(yī)生可直接得到病人的生理指標(biāo)給遠方的搶救人員合理的建議及指導(dǎo)。該設(shè)備為一種攜帶方便的可遠程操控，全自動，多功能的移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的控制原理圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的設(shè)備內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖。
[0014]圖4為自動收帶功能的原理框圖。
[0015]圖5為本發(fā)明的外形圖。
[0016]圖6為胸部按壓帶的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖7為按壓前按壓帶的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖8為按壓時的按壓帶的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖9為本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。

【具體實施方式】
[0020]圖中:1、多功能顯示操作板；2、主控板，3、電池；4、電源處理板；5、伺服驅(qū)動器；6、電機離合控制板；7、溫度控制板；8、伺服電機；9、腹部按壓離合器；10、腹部電機減速器；
11、腹部機架；12、腹部電機輸出軸；13、腹部傳動軸；14、機殼；15、胸部傳動軸；16、胸部電機減速器；17、胸部按壓離合器；18、胸部電機輸出軸；19、胸部機架；20、鍵盤；21、OLED顯示單元；22、壓力檢測單元；23、胸部按壓帶；24、腹部按壓帶；25、按壓裝置殼體；26、按壓帶，27、傳動輪、28、電機輸出軸；29、人體。
[0021 ] 如圖1所示，一種移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備，包括主控板2，其特征在于所述主控板2與伺服驅(qū)動器5連接，所述伺服驅(qū)動器5與伺服電機8連接，胸部電機輸出軸18通過胸部按壓離合器17與所述伺服電機8相配合設(shè)置，腹部電機輸出軸12通過腹部按壓離合器9與所述伺服電機8相配合設(shè)置，主控板2有選擇地控制胸部按壓離合器17和腹部按壓離合器9貼合,從而將伺服電機8的動力傳遞給胸部電機輸出軸18或者腹部電機輸出軸12,所述胸部電機輸出軸18帶動胸部按壓帶收縮進行胸部按壓，所述腹部電機輸出軸12帶動腹部按壓帶收縮進行腹部按壓。主控板控制胸部按壓離合器17或腹部按壓離合器9分離或貼合，即可控制胸部電機輸出軸18或腹部電機輸出軸12轉(zhuǎn)動，從而帶動胸部按壓帶或者腹部按壓帶收縮進行按壓。
[0022]主控板2作為核心處理單元，通過數(shù)據(jù)總線與伺服電機通訊，控制伺服電機的動作，實現(xiàn)按壓功能。同時，主控板控制腹部以及胸部按壓的離合器，通過離合使一個伺服電機可以根據(jù)時序分別對患者胸部或者腹部進行按壓。系統(tǒng)的主控板采用ARM芯片作為主控芯片，作為系統(tǒng)的控制核心，實現(xiàn)心肺按壓的邏輯控制。具有兩個標(biāo)準(zhǔn)接口，分別與伺服控制器以及顯示器控制板通信。
[0023]電池3分別提供為中控板2及伺服控制器5提供電源。
[0024]鍵盤20作為人機交互接口，其目的是為了方便用戶進行參數(shù)設(shè)置以及動作控制。
[0025]OLED顯示單元21為用戶提供人機交互交互，為用戶提供大范圍，大視角，強光下可視的信息顯示功能。
[0026]所述主控板I還與壓力檢測單元22連接，壓力檢測單元22可以是設(shè)置在腹部按壓帶或胸部按壓帶上的壓力傳感器。壓力檢測單元22的目標(biāo)是為了讓用戶可以自適應(yīng)的根據(jù)患者的胸圍計算以及收帶動作，防止壓力過大導(dǎo)致復(fù)蘇過程的附加損害。
[0027]所述主控板I還可與無線通信模塊及視頻通信模塊連接，以便與醫(yī)院或急救中心進行通信。無線通信模塊是利用移動通信網(wǎng)絡(luò)在病人送往醫(yī)院的途中或在野外搶救中，將設(shè)備的各項指數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到急救就中心并可直接獲得遠程急救中心的操作指令給病人以及時。搶救人員可通過設(shè)備上的視頻通信模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)及時同急救中心進行視頻溝通以獲得更多的幫助是病人及時得到正確有效急救方法將大大增加病人獲救的機會。
[0028]主控板通過標(biāo)準(zhǔn)接口與伺服控制器通信，根據(jù)主控板給出的指令，完成按壓動作。而系統(tǒng)的定時，按壓狀態(tài)(呼吸比，頻率，深度)這些信息則由主控板控制。主控板與顯示器控制模塊也是通過標(biāo)準(zhǔn)接口通信，獲取人機交互的按鍵信號，并控制OLED顯示系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)、警告信息、操作提示等。伺服控制器控制電機程序則主要是根據(jù)指令，接收到一次指令則完成一次收放過程。主控板則根據(jù)用戶所選擇的按壓狀態(tài)，以及該狀態(tài)對應(yīng)的按壓參數(shù)，實現(xiàn)運動控制。
[0029]如圖2所示，所述心肺復(fù)蘇設(shè)備包括腹部機架11和胸部機架19，腹部機架11上設(shè)置有腹部按壓帶以及與腹部按壓帶相配合的腹部電機輸出軸12和腹部傳動軸13，腹部電機輸出軸12轉(zhuǎn)動，卷動腹部按壓帶收縮，對腹部進行按壓，胸部機架19上設(shè)置有胸部按壓帶以及與胸部按壓帶相配合的胸部電機輸出軸18和胸部傳動軸15，胸部電機輸出軸18轉(zhuǎn)動，卷動胸部按壓帶收縮，對胸部進行按壓，腹部電機輸出軸12與腹部電機減速器10連接，腹部電機減速器10通過腹部按壓離合器9與伺服電機8連接，胸部電機輸出軸18與胸部電機減速器16連接，胸部電機減速器16通過胸部離合器17與伺服電機8連接。腹部離合器9和胸部按壓離合器17的切換由電機離合器控制板6控制，伺服電機8由伺服驅(qū)動器5控制，電機離合器控制板6和伺服驅(qū)動器5均由主控板2控制。
[0030]該設(shè)備由主機和二套按壓帶組成，即胸部按壓帶及腹部按壓帶。使用時分別放置在病人胸部和腹部(根據(jù)需要可選擇性使用或不用)。主機內(nèi)裝有高精密微型電機，用電機轉(zhuǎn)動，交替卷動胸部按壓帶和可選擇性帶動腹部按壓帶，該動作為交替對胸腹擠壓。按壓胸腔時，使心臟射血，而此時腹腔呈舒張狀態(tài)，對心臟射出的血流有吸引作用；可選擇性的按壓腹腔時，能使動脈血更有效的進入腹部重要臟器如:肝及身體的主要器官，身體下肢，同時將腹腔內(nèi)大靜脈血擠壓回流至心臟，增加心臟回流。交替擠壓胸腹腔的頻率為:按壓頻率:100次/分鐘。
[0031]整套動作在電機的控制下，交替使胸腹腔有節(jié)律的收縮舒張。胸、腹聯(lián)合復(fù)蘇完善了復(fù)蘇理論，使復(fù)蘇過程變得完整了。以往人工按壓和機械按壓都是僅在心臟位置按壓，只強調(diào)將血液從心臟內(nèi)壓出，沒有顧及到靜脈血液往心臟內(nèi)的灌注，在血液循環(huán)上僅起到局部(心臟)快速，但系統(tǒng)慢速循環(huán)沒有改變。胸、腹聯(lián)合復(fù)蘇儀在復(fù)蘇時胸部和腹部不間斷的輪流按壓，使血液循環(huán)呈系統(tǒng)的高速循環(huán)，可使缺血缺氧的患者在短時期內(nèi)的到快速補充。
[0032]圖3為本發(fā)明的設(shè)備控制流程圖。其控制方法包括以下步驟:A、判斷是否啟動按壓，如是則B，如否則繼續(xù)A ;B、收帶；C、判斷收帶是否完成，如是則進入D，如否則繼續(xù)B ;D、計算胸圍；E、讀取深度參數(shù)、按壓頻率、呼吸比；G、進行胸部按壓；H、判斷是否達到按壓次數(shù)，如是則進入I，如否則繼續(xù)G ;1、等待呼吸時間；J、進行胸部按壓；K、判斷是否達到按壓次數(shù)，如是則進入L，如否則繼續(xù)J ;Μ、等待呼吸時間；Ν、腹部按壓Γ3次，繼續(xù)轉(zhuǎn)入G。
[0033]當(dāng)急救人員啟動按壓過程后，控制器首先執(zhí)行收帶動作，當(dāng)收帶動作執(zhí)行完成時，可以計算得知患者的胸圍信息，然后讀取急救人員設(shè)置的按壓深度信息(包括淺、中、深三個參數(shù))、按壓頻率信息以及呼吸比信息，在這些信息的基礎(chǔ)上，啟動按壓操作。
[0034]按壓操作可以分為兩部分組成，第一部分是對患者的胸部按壓，根據(jù)設(shè)置，以30:2或15:2的按壓呼吸比，淺度、中度或深度的按壓深度、80次每分或者100次每分的按壓頻率進行按壓，當(dāng)按壓完成兩次循環(huán)后，對用戶施加廣3次的腹部按壓，以此實現(xiàn)血液的回流。從而完成整個按壓動作。其中等待呼吸時間為使用其他器械進行呼吸2次的時間。
[0035]本發(fā)明的設(shè)備具有自動收帶功能。如圖4所示，在啟動按壓前輪詢檢測腹部按壓帶以及胸部按壓帶上的壓力傳感器的壓力，當(dāng)用戶按下啟動按壓功能，且壓力傳感器上存在人體背靠狀態(tài)下的壓力，則記錄此時的壓力數(shù)據(jù)以及伺服電機絕對位置，然后啟動收帶過程(即啟動伺服電機，通過腹部電機輸出軸或胸部電機輸出軸卷動腹部按壓帶或胸部按壓帶實現(xiàn)收帶)，當(dāng)收帶過程的壓力與啟動按壓時的壓力差超過患者容限閾值，則停止收帶。此時通過求取胸部按壓帶收帶時，伺服電機當(dāng)前絕對位置與啟動按壓時絕對位置之差，即可以得到患者的胸圍數(shù)值，從而實現(xiàn)自適應(yīng)的收帶操作。
[0036]圖疒圖9為按壓原理圖。按壓原理簡介:將按壓帶固定在電機輸出軸上，由于電機輸出軸轉(zhuǎn)動，帶動按壓帶高強度帶子纏繞至電機輸出軸上，由于纏繞作用導(dǎo)致按壓帶兩端的高強度帶子開始向下運動，將按壓帶整體向下拉，使得人體的胸腔(或腹腔)由于按壓帶下拉力的作用，開始擠壓，產(chǎn)生胸腔(或腹腔)的按壓效果。由于內(nèi)部離合器的作用，電機輸出軸此時處于無動力狀態(tài)，原來纏繞在電機輸出軸的按壓帶也處于無動力狀態(tài)，由于人體的順應(yīng)性開始放松，促使按壓帶恢復(fù)到原來未按壓狀態(tài)。如此往復(fù)機械運動，即產(chǎn)生了連續(xù)對胸腔(或腹腔)的按壓效果。
[0037]胸腔腹腔按壓系統(tǒng)切換原理:
當(dāng)胸腔按壓狀態(tài)下，胸部按壓離合器貼合，腹部按壓離合器分離，使得伺服電機只能帶動胸部按壓離合器轉(zhuǎn)動，因此將動力傳輸給胸部電機減速器，帶動纏繞在胸部電機輸出軸的胸部按壓帶，使其產(chǎn)生按壓效果。此時由于腹部按壓離合器處于分離狀態(tài)，因此無法將伺服電機動力傳輸給腹部電機減速器，則纏繞在腹部電機輸出軸的腹部按壓帶不受電機力的作用。因此，只產(chǎn)生胸腔按壓的效果。
[0038]當(dāng)切換到腹腔按壓狀態(tài)下，胸部按壓離合器分離，腹部按壓離合器貼合，使得伺服電機只能帶動腹部按壓離合器轉(zhuǎn)動，因此將動力傳輸給腹部電機減速器，帶動纏繞在腹部電機輸出軸的腹部按壓帶，使其產(chǎn)生按壓效果。此時由于胸部按壓離合器處于分離狀態(tài)，因此無法將伺服電機動力傳輸給胸部電機減速器，則纏繞在胸部電機輸出軸的胸部按壓帶不受電機力的作用。因此，只產(chǎn)生腹部按壓的效果。
[0039]如此，只要通過電機離合控制板控制胸部按壓離合器與腹部按壓離合器的狀態(tài)，即可達成胸腔按壓與腹腔按壓的交替工作。
[0040]整套動作在電機的控制下，交替使胸腹腔有節(jié)律的收縮舒張。即為“CPR時的動脈囊內(nèi)反搏。胸、腹聯(lián)合復(fù)蘇完善了復(fù)蘇理論，使復(fù)蘇過程變得完整了。以往人工按壓和機械按壓都是僅在心臟位置按壓，只強調(diào)將血液從心臟內(nèi)壓出，沒有顧及到靜脈血液往心臟內(nèi)的灌注，在血液循環(huán)上僅起到局部(心臟)快速，但系統(tǒng)慢速循環(huán)沒有改變。胸、腹聯(lián)合復(fù)蘇儀在復(fù)蘇時胸部和腹部不間斷的輪流按壓，使血液循環(huán)呈系統(tǒng)的高速循環(huán)，可使缺血缺氧的患者在短時期內(nèi)的到快速補充。
[0041]胸、腹聯(lián)合復(fù)蘇使動脈血進入腹部重要臟器及下肢，同時使靜脈血回流至心臟的時間縮短，快速穩(wěn)定的系統(tǒng)血液循環(huán)，使復(fù)蘇理論的基礎(chǔ)研究和運用研究有新的突破，在世界范圍內(nèi)首創(chuàng)。
【權(quán)利要求】
1.一種移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備，包括主控板，其特征在于所述主控板通過伺服驅(qū)動器與伺服電機連接，胸部電機輸出軸通過胸部按壓離合器與所述伺服電機相配合設(shè)置，腹部電機輸出軸通過腹部按壓離合器與所述伺服電機相配合設(shè)置，所述胸部電機輸出軸帶動胸部按壓帶收縮進行胸部按壓，所述腹部電機輸出軸帶動腹部按壓帶收縮進行腹部按壓。
2.如權(quán)利要求1所述的移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備，其特征在于所述心肺復(fù)蘇設(shè)備包括腹部機架和胸部機架，腹部機架上設(shè)置有腹部按壓帶以及與腹部按壓帶相配合的腹部電機輸出軸和腹部傳動軸，胸部機架上設(shè)置有胸部按壓帶以及與胸部按壓帶相配合的胸部電機輸出軸和胸部傳動軸，腹部電機輸出軸與腹部電機減速器連接，腹部電機減速器通過腹部按壓離合器與伺服電機連接，胸部電機輸出軸與胸部電機減速器連接，胸部電機減速器通過胸部按壓離合器與伺服電機連接。
3.如權(quán)利要求1所述的移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備，其特征在于所述主控板與壓力檢測單元連接。
4.如權(quán)利要求1所述的移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備，其特征在于所述主控板還與顯示器及按鍵連接。
5.一種移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備的控制方法，其特征在于:A、判斷是否啟動按壓，如是則B，如否則繼續(xù)A ;B、收帶；C、判斷收帶是否完成，如是則進入D，如否則繼續(xù)B ;D、計算胸圍；E、讀取深度參數(shù)、按壓頻率、呼吸比；G、進行胸部按壓；H、判斷是否達到按壓次數(shù)，如是則進入I，如否則繼續(xù)G ;1、等待呼吸時間；J、進行胸部按壓；K、判斷是否達到按壓次數(shù)，如是則進入L，如否則繼續(xù)J ;Μ、等待呼吸時間；Ν、腹部按壓Γ3次，繼續(xù)轉(zhuǎn)入G。
6.如權(quán)利要求5所述的移動式心肺復(fù)蘇設(shè)備的控制方法，其特征在于在步驟A中檢測胸部按壓帶上的壓力傳感器的壓力，當(dāng)用戶按下啟動按壓，且壓力傳感器上存在人體背靠狀態(tài)下的壓力，則記錄此時的壓力數(shù)據(jù)以及伺服電機絕對位置，步驟B中，啟動伺服電機，通過胸部電機輸出軸卷動胸部按壓帶實現(xiàn)收帶，當(dāng)收帶過程的壓力與啟動按壓時的壓力差超過患者容限閾值，則停止收帶，步驟D中，通過求取伺服電機當(dāng)前絕對位置與啟動按壓時絕對位置之差，即可以得到患者的胸圍數(shù)值。
【文檔編號】A61H31/00GK104352345SQ201410580735
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】郭德林, 徐濤 申請人:上海由威通信科技有限公司