CN105126218A - 自动吸痰机 - Google Patents

Abstract

本发明自动吸痰机，属于能够自动完成多段组合式吸痰管的***、旋转，启动真空泵吸痰，延时，退出多段组合式吸痰管，关闭真空泵的自动化医疗设备，可以自动完成全部的吸痰操作步骤。自动吸痰机包括多段组合式吸痰管、运动机构、支架、无线报警接收机、真空泵、微处理器、负压传感器、储液瓶、冲洗水泵、冲洗液瓶、组合式连接软管组件。如果探测到多段组合式吸痰管阻塞或者储液瓶液位过高，***会发出无线报警信号。通知携带无线报警接收机的医护人员。使用自动吸痰机，可以减少医患之间的接触时间，降低医护人员的劳动强度。

Description

自动吸痰机

技术领域

本发明属于一种自动化医疗设备，能够自动完成多段组合式吸痰管的***，启动真空泵吸痰，旋转，退出，关闭真空泵的全部吸痰操作，具体涉及一种自动吸痰机。

背景技术

目前，医护人员在为患者做吸痰操作时，都是使用普通吸痰机，由医护人员手工进行吸痰管的***，然后打开负压***进行吸痰操作，操作中还需要多次旋转、移动吸痰管。医护人员需要在复杂而严密的防护措施下才能为病人进行吸痰治疗操作，一方面会使医护人员被传染的风险增加，另一方面医护人员长期高强度高风险工作也会产生不良情绪危害健康，降低工作效率，本发明自动吸痰机通过模拟熟练护士的吸痰规范操作，能有效的缓解目前吸痰操作中的上诉难题，可以极大减轻医护人员的工作强度，减少医护人员和高危病人的接触时间，减少医护人员被传染的风险。

发明内容

本发明旨在提供一种自动吸痰机，能够自动完成多段组合式吸痰管的***，启动真空泵吸痰，旋转，退出，关闭真空泵。并具有多段组合式吸痰管的阻塞检测功能、多段组合式吸痰管手动冲洗功能、远程报警功能，自动吸痰机可以在一定程度上完全自主运行，无需医护人员经常看护，能有效的减少医护人员的工作量，减少医护人员和高危病人的接触时间。

本发明的技术方案是：多段组合式吸痰管安装在运动机构上，在微处理器控制下，按照预先设定的参数，通过运动机构带动多段组合式吸痰管自动完成***，启动真空泵吸痰，旋转，退出，关闭真空泵，随后进入等待状态，在到达预先设定的时间时，自动启动下一轮工作循环，在***工作时，负压值可以设定在一个合适的数值上，避免对患者的粘膜造成损伤，如果探测到多段组合式吸痰管管阻塞或者储液瓶液位过高，***会通过无线报警发射模块发射射频信号，通知携带无线报警接收机的医护人员前来查看和冲洗多段组合式吸痰管。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是多段组合式吸痰管纵剖面结构图。

图3是运动机构纵剖面结构图。

图4是微处理器组件电路图。

图5是储液瓶结构图。

图6是支架结构图。

图7是组合式连接软管组件结构图。

图1中：1、气管插管，2、呼吸机接口，3、多段组合式吸痰管，4、快速接头母头，5、运动机构，6、负压传感器，7、微处理器组件，8、电源，9、真空泵，10、储液瓶，11、冲洗液瓶，12、冲洗水泵，13、组合式连接软管组件，14、无线报警接收机。

图2中：20、软管部分，21、连接器，22，硬管部分，23、连接软管接口，24、快速接头公头，25、方型插头，26、开口，27、半圆孔。

图3中：4、快速接头母头，30、左侧旋转限位开关，31、直线运动前限位开关，32、推杆，33、深沟球轴承C，34直线运动限位磁铁，35、直线运动后限位开关，36、轴承座，37、直线运动步进电机，38、直线运动同步齿形传动带轮，39、螺钉B，40、压板，41、直线运动同步齿形传动带，42、张紧轮，43、右侧旋转限位开关，44、旋转运动限位磁铁，45、空心轴套，46、深沟球轴承A，48、螺钉A，49、空心轴，50、深沟球轴承B，51、旋转运动同步齿形传动带轮B，52、旋转运动同步齿形传动带，53、旋转运动同步齿形传动带轮A，54，旋转运动步进电机，60、方形孔，61、弹簧，62、按钮，63、销轴小端，64、销轴大端，65、推杆截面，66、空心轴截面。

图4中：6、负压传感器，9、真空泵，12、冲洗水泵，14、无线报警接收机，30、左侧旋转限位开关，31、直线运动前限位开关，35、直线运动后限位开关，37、直线运动步进电机，43、右侧旋转限位开关，54、旋转运动步进电机，83、浮子式液位开关，IC3、单片机atmega16，IC4、直线运动步进电机驱动器，IC5、旋转运动步进电机驱动器，IC6、无线报警模块，IC7、真空泵驱动模块，IC8、稳压器。

图5中：80、连接软管接口，81、负压传感器接口，82、真空泵接口，83、浮子式液位开关，84、储液瓶瓶盖，85、储液瓶瓶体。

图6中：3、多段组合式吸痰管，5、运动机构，90、角度调节板，91、角度调节翼形螺钉，92、前后调节按钮，93、横梁轨道，94、高度调节翼形螺钉，95、立柱，96、底板。

图7中：100、多段组合式吸痰管连接软管，101、手动三通阀，102、储液瓶连接软管，103、冲洗水泵连接软管。

具体实施方式

多段组合式吸痰管：如图2所示，软管部分（20）为塑料或硅胶材质，可以提高和患者气管的接触舒适度，而且不易损伤气管粘膜，硬管部分（22）为中空的塑料管，在传递直线运动和旋转运动的同时可以配合气管插管进行适度的弯曲，软管部分和硬管部分由连接器（21）连接在一起。在自动吸痰机工作过程中，硬管部分始终在气管插管中运动，不会接触到患者气管粘膜。在待机状态时，硬管部分前端***气管插管中，保证多段组合式吸痰管不会脱出气管插管，软管连接接口（23）用于连接组合式连接软管组件，快速接头公头（24）上设有方型插头（25），方型插头开有半圆孔（27），前端有开口（26）。

运动机构：如图3所示，由推杆（32），直线运动机构和旋转运动机构组成。

推杆（32）采用六边形截面结构，后端通过深沟球轴承C（33），轴承座(36),压板（40），螺钉B（39）和直线运动同步齿形传动带（41）连接，在做直线运动的同时可以做圆周运动，快速接头母头（4）通过螺钉A（48）安装在推杆（32）前端。

直线运动机构由直线运动步进电机（37），直线运动同步齿形传动带轮（38），直线运动同步齿形传动带（41），轴承座（36），压板（40），张紧轮（42），螺钉B（39）组成。直线运动同步齿形传动带轮（38）安装在直线运动步进电机（37）轴上，轴承座（36）下端通过压板（40）和螺钉B（39）与直线运动同步齿形传动带（41）连接在一起。在轴承座（36）上安装有直线运动限位磁铁（34），在推杆（32）运动的范围内安装有直线运动前限位开关（31），直线运动后限位开关（35），在推杆（32）到达前后极限位置时，开关内部的干簧管在磁场作用下结合导通，微处理器组件接收到信号后停止直线运动。

旋转运动机构由旋转运动步进电机（54），旋转运动同步齿形传动带（52），旋转运动同步齿形传动带轮A（53），旋转运动同步齿形传动带轮B（51）,空心轴（49），空心轴套（45），深沟球轴承A（46），深沟球轴承B（50）组成。旋转运动同步齿形传动带轮A（53）安装在旋转运动步进电机（54）轴上，旋转运动同步齿形传动带轮B（51）安装在空心轴（49）上，两者用旋转运动同步齿形传动带（52）连接构成降速传动副，空心轴（49）通孔为六边形截面结构，和推杆（32）构成滑动配合，推杆（32）可在其中做轴向运动。旋转运动机构在不限制推杆（32）轴向运动的同时，可将旋转运动步进电机（54）的转矩通过降速传动副传递到推杆（32）上，使其旋转。在旋转运动同步齿形传动带轮B（51）端面上安装有旋转运动限位磁铁（44），在圆周方向上设有左侧旋转限位开关（30）和右侧旋转限位开关（43），两只开关之间夹角约300°，在旋转运动同步齿形传动带轮B（51）到达左侧和右侧极限位置时，开关内部的干簧管在磁场作用下结合导通，微处理器组件依据得到的信号控制推杆（32）在300°范围内正反旋转，避免了连接软管缠绕在推杆（32）上。

微处理器组件：如图3、图4、图5所示，数码管LED1-LED4连接到ATMEGA16型单片机IC3的PC0-7，PD4-7端口上，由单片机IC3作动态扫描显示。左侧旋转限位开关（30），直线运动前限位开关（31），直线运动后限位开关（35），右侧旋转限位开关（43）连接到单片机IC3的PA1-PA4端口上，浮子式液位开关（83）连接到单片机IC3的PA5端口上，轻触按键K6-K10连接到单片机IC3的PA6,PA7,PB1,PB2,PB5端口上，分别为：K6为启动/停止键，K7为暂停键，K8为设定键，K9为+键，K10为-键。K12为冲洗水泵（12）控制按钮，可以手动控制冲洗水泵（12）启动停止。直线运动步进电机（37）连接到直线运动步进电机驱动器IC4上，IC4连接到单片机IC3的PD0-PD2端口上。旋转运动步进电机（54）连接到旋转运动步进电机驱动器IC5上，IC5连接到单片机IC3的PB3,PB6,PB7端口上。无线报警发射模块IC6连接到单片机IC3的PB0端口上，IC6发射的射频信号由无线报警接收机（14）接收。真空泵（9）通过驱动器（IC7）连接到单片机IC3的PD4端口上。负压传感器（6）输出的模拟电压信号送到单片机IC3的PA0端口进行A/D转换。由IC8组成的电源管理***提供5V的工作电压。上述电路全部安装在一块电路板上。通过轻触按键K6-K10，可以操作吸痰机进行待机、手动、自动运行，或者进行参数设置，运行和设置参数可在4位LED数码管上显示。在待机模式下可以设置运行参数，可依次设置：自动吸痰机循环工作时间间隔设定，多段组合式吸痰管（3）***的深度，多段组合式吸痰管（3）的***速度，多段组合式吸痰管（3）到位后延时时间，多段组合式吸痰管（3）退出时每次旋转的角度，多段组合式吸痰管（3）退出时每次退出的距离，***最大负压压力设定，多段组合式吸痰管阻塞报警负压值设定。在不进行设置的情况下，***按默认参数运行。

储液瓶：如图5所示，储液瓶盖（84）上安装有连接软管接口（80），负压传感器接口（81），真空泵接口（82），浮子式液位开关（83），液位过高时浮子式液位开关（83）导通，***会通过无线报警模块（IC6）发出报警信号，储液瓶瓶盖（84）可以打开，便于清理储液瓶瓶体（85）中的痰液。

支架：如图6所示，运动机构（5）由锁紧按钮（92）固定在横梁轨道（93）上，按下锁紧按钮（92）后，运动机构（5）可以在横梁轨道（93）上前后移动。横梁轨道（93）安装在立柱（95）上，配置有高度调节翼形螺钉（94），可以做高度位置调整，在需要调整自动吸痰机倾角时，可拆下角度调节翼形螺钉（91），选择角度调节板（90）上的不同孔位，即可调整自动吸痰机倾角，以适应患者***。

组合式连接软管组件：如图7所示，由多段组合式吸痰管连接软管（100），手动三通阀（101），储液瓶连接软管（102），冲洗水泵连接软管（103）组成。

真空泵：12v-90kpa-0kpa。

冲洗水泵：12v。

负压传感器：5v-100kpa-0kpa。

无线报警接收机：315MHZ。

电源：DC12V5A。

本发明实施例的工作过程：本发明有待机、手动、自动3种工作模式。

待机模式：如图4所示，在待机模式下，使用设置键（K8），+键（K9），-键（K10）可以进行参数设置，按启动/停止键（K6），可以启动自动工作模式。

手动模式：如图1、图3、图4所示，在待机模式下，按暂停键（K7）可以手动启动、停止真空泵（9）。按+键（K9），-键（K10）可以手动操作直线运动步进电机（37）正向和反向旋转，从而带动多段组合式吸痰管（3）***和退出。按下冲洗键（K12）可以手动启动冲洗水泵，松开后关闭。

自动模式：如图1、图3、图4所示，自动模式启动后，直线运动步进电机（37）启动，通过直线运动同步齿形传动带（41）带动推杆（32）伸出，带动多段组合式吸痰管（3）完成***操作，到达设定深度后启动真空泵（9）开始吸痰，然后启动定时，到达定时时间后多段组合式吸痰管（3）开始退出，退出设定的一段距离后停止，旋转运动步进电机（54）启动，通过旋转运动同步齿形传动带轮A（53）、旋转运动同步齿形传动带轮B（51），旋转运动同步齿形传动带（52），空心轴（49）带动推杆（32）旋转，推杆（32）带动多段组合式吸痰管（3）同步旋转，到达设定角度后旋转运动步进电机（54）停止，直线运动步进电机（37）又启动，推杆（32）带动多段组合式吸痰管（3）再次退出。直线运动步进电机（37）、旋转运动步进电机（54）交替工作，直到退出到待机位置。多段组合式吸痰管（3）退出到待机位置后，软管部分退回到气管插管内，不与患者气管接触。到达待机位置后微处理器通过负压传感器（6）测量***负压压力，通过和设定值比较，判断多段组合式吸痰管（3）阻塞状况，如果判定阻塞，则关闭真空泵（9），启动无线报警发射模块（IC6）发射射频信号，通知携带无线报警接收机（14）的医护人员前来查看和冲洗。如果判定正常，则关闭真空泵（9），结束一个工作循环，并进入延时等待状态，延时到达时自动开始新一轮工作循环。在工作过程中如果按下暂停键（K7），则多段组合式吸痰管（3）停止运动，保持位置，关闭真空泵（9）。再次按下暂停键，则启动真空泵，多段组合式吸痰管（3）继续工作。在自动模式下，按启动/停止键（K6），可以停止自动工作模式，进入待机模式。

储液瓶液位过高报警：如图4、图5所示，储液瓶液位过高时，浮子式液位开关（83）导通，***会通过无线报警模块（IC6）发出报警信号。

手动冲洗功能：如图1、图6、图7所示，当需要冲洗时，按下前后调节按钮（92），把运动机构（5）整体向后移动，使多段组合式吸痰管（3）全部退出气管插管（1），然后转动三通阀（101），使多段组合式吸痰管（3）接通冲洗水泵（12），并关闭储液瓶连接软管（102），启动冲洗水泵（12），冲洗液瓶（11）中的冲洗液经过冲洗水泵（12）加压后从多段组合式吸痰管（3）后端进入，由前端流出，达到冲洗目的。

多段组合式吸痰管阻塞报警：如图1、图4所示，在每次自动工作循环结束前，微处理器组件（7）测量***负压值，如果***负压值高于设定值，则判定多段组合式吸痰管（3）阻塞，***会通过无线报警模块（IC6）发出报警信号。

多段组合式吸痰管连接步骤：如图2、图3所示，按下快速接头母头（4）上的按钮（62），销轴小端（63）和销轴大端（64）向左移动，销轴大端（64）全部退出方形孔（60），将方型插头（25）***方形孔（60）中，方型插头（25）前端开口（26）越过销轴小端（63）后就位，放松按钮（62），销轴小端（63）和销轴大端（64）在弹簧作用下向右移动，销轴大端（64）进入半圆孔（27），将多段组合式吸痰管（3）锁紧。

Claims (8)

1.一种自动吸痰机，包括支架，真空泵，储液瓶，连接软管，电源，微处理器，其特征是：还包括多段组合式吸痰管和运动机构。

2.根据权利要求1所述的直线运动机构，其特征是：由推杆、步进电机、同步齿形传动带、同步齿形传动带轮、张紧轮、轴承、轴承座组成。

3.根据权利要求1所述的旋转运动机构，其特征是：由空心轴、轴承、空心轴套、步进电机、同步齿形传动带、同步齿形传动带轮组成。

4.根据权利要求1所述的多段组合式吸痰管，其特征是：多段组合式吸痰管由多段不同材质、硬度、长度、直径的管道组合而成。

5.根据权利要求1或4所述的多段组合式吸痰管快速接头，其特征是：多段组合式吸痰管末端设有快速接头。

6.根据权利要求1所述的吸痰管手动冲洗装置，其特征是：由组合式连接软管，冲洗水泵，冲洗液瓶组成。

7.根据权利要求1或6所述的组合式连接软管，其特征是：由三通阀和三根软管组合而成。

8.一种自动吸痰机，其特征是：使用上述权利要求4所述的多段组合式吸痰管。