CN110090139B - 一种智能化主动性及便携式心肺复苏仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能化主动性心肺复苏仪。采用的技术方案是：包括可滑动安装于担架上的心肺复苏***，所述心肺复苏***包括支撑结构、控制装置、监测装置、按压装置、除颤装置、呼吸装置，所述支撑结构上部设置有按压装置，所述按压装置包括按压器和与按压器连接的真空发生器，所述按压器包括主按压器和辅按压器，所述辅按压器包括至少两个辅助按压吸盘，所述辅助按压吸盘与除颤装置连接，所述除颤装置包括设置于辅助按压吸盘内的复律电极片。本发明为解决民众医疗专业背景尚有所不足和现有心肺复苏仪不能自动调整按压的问题，设计了一种进行医疗决策、自动按压深度调整和主动性减压的心肺复苏仪，利于提高心肺复苏成功率。

Description

一种智能化主动性及便携式心肺复苏仪

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，具体为一种智能化主动性心肺复苏仪，另外，还涉及一种便携式心肺复苏仪。

背景技术

心搏骤停(CA) 指心脏泵血功能机械活动的突然停止，造成全身血液循环中断、呼吸停止和意识丧失，目前每年约有54.4万人发生CA，发病率已渐近发达国家水平，但整体抢救水平远低于发达国家和地区；CA发生后有效手段就是抓住4-6分钟内这个黄金时间，实施高质量的心肺复苏术(CPR)，包括及时电除颤或者高质量的胸外按压。但是目前CPR的实施效果并不尽如人意，即便由专业的医疗工作者实施，人工胸外按压的质量仅有28%达到指南要求，非专业人士的按压质量则更低，这可能极大程度上影响复苏的成功率和患者生存率。

目前国外有一些产品面世，包括ZOLL公司开发的全自动体外除颤器（AED），其具备实时的按压深度和频率的反馈***，可提高按压质量、自动心肺复苏***（AutoPulse），其可进行自动的全胸廓胸外按压、JOLIFE AB公司开发的自动胸外按压设备LUCAS等，而国内目前在这个领域的产品还是空白，并且按压的深度缺乏及时的反馈和个体化调整。值得注意的是，虽然这些产品相比人工胸外按压增加了按压质量，但是在临床研究中，在患者复苏成功率、生存率等主要结局指标上并未表现出优势。这可能与设备安装时间过长导致错过最佳复苏时间、个体差异导致按压深度和频率有所差异而影响按压效果、缺乏实时的反馈***导致复苏程序不能跟随机体生命指标变化而及时调整、家庭使用缺乏医疗专业知识影响复苏的时机和效果的判断等。

因此，为克服以上自动心肺复苏中的不足，需要设计发明一款具备实时反馈并智能化决策的自动心肺复苏仪；同时结合我国人口基数大，CPR培训质量和普及程度不足，民众医疗专业背景尚有所不足的问题，需要设计一款易操作、便于携带、无需实施救助者进行医疗决策的心肺复苏仪。

发明内容

本发明针对的CPR培训质量和普及程度不足，民众医疗专业背景尚有所不足的技术问题，提供了一种易操作、便于携带、无需实施救助者进行医疗决策的智能化主动性心肺复苏仪。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种智能化主动性心肺复苏仪，包括心肺复苏***，所述心肺复苏***包括支撑结构、控制装置、监测装置、按压装置、除颤装置、呼吸装置，所述支撑结构上部设置有按压装置，所述按压装置包括按压器和与按压器连接的真空发生器，所述按压器包括主按压器和辅按压器，所述辅按压器上连接有调节机构，所述调节机构包括上下调节组件和角度调节组件，所述辅按压器包括至少两个辅助按压吸盘，所述辅助按压吸盘与除颤装置连接，所述除颤装置包括设置于辅助按压吸盘内的复律电极片，所述监测装置包括支撑结构上设置的超声探头，所述超声探头上连接有位移组件。通过按压装置进行按压，为了达到更好的按压效果，设置主按压器和副按压器，按压器使用吸盘式，且在辅按压器内安装有复律电极片，并通过调节机构对按压位置进行调节，能够在人体准确的位置进行按压与除颤，通过监测装置进行监测，并将信号反馈给控制装置进行下一步的操作，整体上实现了智能化的按压，易于操作，便于携带，广泛适用于急救现场。

进一步的，所述按压装置还包括气缸，所述气缸上连接有伸缩杆，所述伸缩杆外套装有上下调节组件，所述上下调节组件上安装有角度调节组件，所述角度调节组件包括滑动件，所述滑动件上铰接有连杆，所述连杆与辅按压器相铰接。通过上下移动组件调节辅按压器的高度，通过推动滑动件来调节辅按压器的角度，进而调节宽窄，以适应不同的人体胸宽。

进一步的，所述辅按压器包括与连杆相铰接的支撑杆，所述支撑杆的一端铰接有固定件，所述支撑杆的另一端连接有辅助按压吸盘。通过支撑杆的铰接达到角度调节的目的，带动吸盘运动。

进一步的，所述辅助按压吸盘设置有四个，且按压时四个按压点首尾顺次连接后为矩形，两个所述辅助按压吸盘内设置有复律电极片，且设置有复律电极片的两个辅助按压吸盘位于对角位置。达到吸盘与复律电极片能够在同一准确的位置进行工作，既有按压又有除颤的效果。

进一步的，所述复律电极片的底部与辅助按压吸盘的底部平齐，所述复律电极片上连接有内部可通线的弹性绝缘体，所述弹性绝缘体贯穿辅助按压吸盘，且贯穿处设置有密封件。通过弹性绝缘体的设置能够使复律电极片适应吸盘的张缩运动，保持紧贴人体胸壁。

进一步的，所述呼吸装置包括呼吸器，所述呼吸器包括进气道和呼气道，所述进气道上设置有阻抗阈值瓣膜，所述呼气道上设置有用于监测二氧化碳分压的红外检测器。

进一步的，所述支撑结构侧部设置有滑槽，所述滑槽中设置有位移组件，所述位移组件包括啮合连接的齿条和锥齿轮，所述齿条上连接有超声探头，所述锥齿轮上连接有位于支撑结构外侧的手柄。通过超声探头检测人体内的状况，将信号传递到控制***。

为了方便推广，解决民众医疗专业背景尚有所不足的问题，在上述基础上，本方案提供了一种易操作、便于携带、无需实施救助者进行医疗决策的便携式心肺复苏仪。一种便携式心肺复苏仪，包括可折叠的担架，所述担架上设置有定位机构，所述定位机构包括头部定位结构和身部定位机构，所述身部定位机构包括担架两侧设置的助推器和锁紧单元；所述支撑结构可与担架配合连接形成一内腔。通过支架上的定位机构将人体推到合适的位置并固定，通过滑动支撑结构来调节到合适的位置，通过锁紧单元将人体进行锁紧，然后进行心肺复苏。

进一步的，所述助推器包括第一助推器和第二助推器，所述第一助推器的底部固连有第一齿条，所述第二助推器的底部固连有第二齿条，所述第一齿条与第二齿条相对而设，且与同一齿轮啮合连接。通过推动一侧的助推器就能使另一个同时做相对运动，达到助推人体居中的效果。

进一步的，所述担架的两侧设置有轨道，所述轨道上可滑动安装支撑结构。

进一步的，所述头部定位结构包括一低于担架人体安放面的凹弧面。使头部向后倾斜一定角度，保证最佳的呼吸效果，利于按压。

该发明采用上述技术方案，具有以下优点：

1、本发明为便携式设计，利于携带，而且可以供给家庭使用；本发明为一键式操作，安装和使用简单，仅需要操作者根据语音提示进行基本的一些操作和充气，不需要具备任何专业背景；本发明在进行除颤、胸外按压抉择，自动胸外按压过程中实时调整按压深度和提拉深度保证复苏效果，创新式将按压后胸壁回弹过程增加主动式提拉进一步增加胸腔内负压功能，复苏过程时实时监测自主循环回复情况，复苏过程中实时监测心电情况，不错过除颤时机等方面具有智能性，使得最大程度上避免人工的差异性带来的复苏效果的差异；本研究智能化决策***为心肺复苏自动仪领域的首创，智能化保障了仪器使用的简易型和推广性。

2、通过支架上的定位机构将人体推到合适的位置并固定，通过滑动支撑结构来调节到合适的位置，通过按压装置进行按压，为了达到更好的按压效果，设置主按压器和副按压器，按压器使用吸盘式，且在辅按压器内安装有复律电极片，并通过调节机构对按压位置进行调节，能够在人体准确的位置进行按压与除颤，通过监测装置进行监测，并将信号反馈给控制装置进行下一步的操作，整体上实现了智能化的按压，易于操作，便于携带，广泛适用于急救现场。

3、主动性体现在按压松开时不仅利用吸盘吸力帮助胸壁快速恢复到按压前状态，同时进一步上提胸壁一定高度，使胸廓被动扩张。智能化体现在三个方面：不停止按压下心电监测并自动判断可除颤心律后自动电除颤（这个包含心电和除颤装置）、根据阻抗阈值瓣膜开关与否自动进行按压深度调整（这个需要呼吸装置里面包含的这个阻抗阈值瓣膜和按压模块，如果开放就维持按压深度，如果没有开放，就增加一定按压深度，直至开放后固定深度按压，或者超过6cm这个按压深度上限）、智能化判别自主循环恢复（也就是判断按压成功的专业称呼。利用不停止按压下心电监测、红外技术检测呼气末二氧化碳分压、近红外检测局部脑氧饱和度（这三个各自为一个模块）；本发明中的呼吸模块包含呼气末二氧化碳分压、阻抗阈值瓣膜和通气末正压通气。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式1的结构示意图。

图2为图1的主视图。

图3为图1中按压装置部分结构示意图。

图4为图1中辅助按压吸盘与除颤装置连接关系的结构示意图。

图5为本发明具体实施方式2的结构示意图。

图6为图5的主视图。

图7为图5中助推器的结构示意图。

图8为本发明具体实施方式3的结构示意图。

图9为图8的侧视图。

图中，1、担架，2、轨道，3、头部定位结构，4、锁紧带，5、支撑结构，6、放置架，7、呼吸装置，8、助推器，9、按压装置，10、控制装置，11、气缸，12、安装槽，13、超声探头，14、弹性绝缘体，15、复律电极片，16、病床滑轨，17、滑动卡扣，801、第一助推器，802、第一齿条，803、齿轮，804、第二齿条，805、第二助推器，901、主按压吸盘，902、辅助按压吸盘，903、支撑杆，904、U形件，905、连杆，906、转动件，907、滑动件，908、紧固件，909、外套筒，910、吸管，911、伸缩杆，912、固定件，913、圆环。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

具体实施方式1

如图1和图2所示，一种智能化主动性心肺复苏仪，包括心肺复苏***，心肺复苏***包括支撑结构5、控制装置10、监测装置、按压装置9、除颤装置、呼吸装置7；在支撑结构5上部设置有按压装置9，按压装置9包括按压器和与按压器连接的真空发生器，按压器分为主按压器和辅按压器；如图3所示，按压装置9还包括气缸11，所述气缸上连接有伸缩杆911，所述伸缩杆911外套装有上下调节组件，上下调节组件采用螺旋传动机构，包括套设在伸缩杆911上的外套筒909，与外套筒909螺纹连接的内套筒，内套筒的下部设置有转动件906，通过转动转动件906进而转动内套筒，使得外套筒909能够做直线升降运动，以调节辅按压器的高度；在外套筒909上安装有角度调节组件，角度调节组件包括滑动件907，滑动件907上铰接有连杆905，连杆905与辅按压器相铰接。通过上下移动组件调节辅按压器的高度，通过推动滑动件来调节辅按压器的角度，调节到合适的角度后利用紧固件908将其紧固，进而调节宽窄，以适应不同的人体胸宽；其中，辅按压器包括与连杆905相铰接的支撑杆903，支撑杆903的一端铰接有固定件912，支撑杆903的另一端连接有辅助按压吸盘902，通过支撑杆903的铰接达到角度调节的目的，带动吸盘运动。

其中，辅助按压吸盘902设置有四个，且按压时四个按压点首尾顺次连接后为矩形，两个辅助按压吸盘902内设置有复律电极片15，复律电极片15与吸盘的配合结构关系如图4所示，且设置有复律电极片15的两个辅助按压吸盘902位于对角位置，达到吸盘与复律电极片15能够在同一准确的位置进行工作，既有按压又有除颤的效果，复律电极片15的底部与辅助按压吸盘902的底部平齐，复律电极片15上连接有内部可通线的弹性绝缘体14，弹性绝缘体14贯穿辅助按压吸盘902，且贯穿处设置有密封件，通过弹性绝缘体14的设置能够使复律电极片15适应吸盘的张缩运动，保持紧贴人体胸壁。

为了更好的对人体状况进行监测，支撑结构5侧部设置有滑槽，滑槽中设置有位移组件，位移组件包括啮合连接的齿条和锥齿轮，齿条上连接有超声探头13，且锥齿轮上连接有位于支撑结构5外侧的手柄，通过转动手柄对超声探头13的位置进行调节，检测人体内的状况，将信号传递到控制装置10，控制装置10外部电连接语音模块与显示模块。

另外，呼吸装置7包括呼吸器，所述呼吸器包括进气道和呼气道，进气道上设置有阻抗阈值瓣膜，呼气道上设置有用于监测二氧化碳分压的红外检测器。

具体实施方式2

如图5和图6所示，本方案在具体实施方式1的基础上还提供了一种便携式心肺复苏仪，包括可折叠的担架1，在担架上配合安装心肺复苏***，也就是将支撑结构5的下部设置滑槽，将滑槽安装于担架1两侧设置的轨道2上，并且与担架1配合连接形成一内腔；担架1上设置有定位机构，定位机构包括头部定位结构3和身部定位机构，身部定位机构包括担架1两侧设置的助推器和锁紧单元；其中，头部定位结构3包括一低于担架1人体安放面的凹弧面，使头部向后倾斜一定角度，保证最佳的呼吸效果，利于按压；助推器使用硬性材质，且结构根据人体进行设计，其与人体接触的面为凹弧面，附着有弹性垫片，以避免推动时给人体造成的硬性碰撞；同时，如图7所示，助推器包括第一助推器801和第二助推器805，第一助推器801的底部固连有第一齿条802，第二助推器805的底部固连有第二齿条804，第一齿条802与第二齿条804相对而设，且与同一齿轮803啮合连接。通过推动一侧的助推器就能使另一个同时做相对运动，达到助推人体居中的效果；锁紧单元包括两条锁紧带4，分别对人体的肩部和腿部进行固定。

本发明的工作原理为：将心脏骤停者身体置于机器底部，头部放入对应的部位后，推动助推器将人体居中，用锁紧带4将人体固定，点击开始按钮；语音提示按键“开始监测”，并语音提示肩部和腹部固定病人，绑血压监测袖带（监测在心电监测后进行），然后提示将呼吸器置入口部；在按下开始监测时，机器自动采集心电信号（10秒用于分析），然后，降下主按压器和辅按压器，开始给予吸盘负压条件；居中后，超声探头13移动到心尖部，调整位置；待心电分析完毕（1秒），判断是否应该除颤，如需除颤或复律，则将复律电极片15通电工作，紧贴胸壁；如不需要复律，则进行胸外按压；除颤效果利用心脏彩超检测的心输出量和心电监测情况进行判断；按压效果通过呼吸器上接驳的负压感受器及心脏彩超检测的心输出量判断；按压模式采用30:2模式，按压频率为一分钟100-120次，通气时间根据呼吸器上的负压，到达一定要求负压时，语音提示进行充气，智能化通过心电分析模块、血压监测模块、心输出量模块（或者此也可以是血压模块，如果是院内的已经有心导管监测的基础上）、胸腔内负压判断模块。在最开始阶段，通过十秒钟采集的心电信号，归类为可除颤波、同步电复律波、不可除颤波；如果为不可除颤波，则开始胸外按压，初始胸外按压深度为4.5cm，根据胸腔内负压判断模块和心输出量模块，设置实时负压达到一定值α、心输出量为β时，为按压足够；如达不到，则会加深0.5cm（这个数值可调，会根据后期实验数据进行细调）；在按压过程中，仍然会坚持判断，进行增减按压深度，达到智能化的按压，减少按压相关损伤的发生。按压过程中，监测血压，当血压达到一个值γ后，则会中断按压，进行5秒钟心电监测，联合心输出量指标判断是否恢复自主循环；每个充气的间歇会进行心电监测和心输出量监测及PETCO2监测，当三者达到一定值后，判断为自助循环恢复；同时进行心电分析是否需要除颤，如需要则返回除颤的过程。吸盘吸力上有气体抽吸装置来创造负压条件，并且负压大小为设置一个初始值δ，根据按压胸部回吸过程末的呼吸器上的负压判断模块，未达到则会增加吸盘中的负压，同时增加吸盘上提的吸力，调整的为一个相对较小的值（通过具体实验确定），按压过程中实时监测，配合按压深度和上提力度一起使得心输出量和胸腔内负压达到需要的值。

具体实施方式3

如图8和图9所示，本具体实施方式在具体实施方式1的基础上提供了一种用于病床上的心肺复苏仪，包括心肺复苏***，心肺复苏***由支撑结构5提供安装位置，支撑结构5的下部设置有具有一定弹性的卡接件，卡接件可与配套设置的滑动卡扣17进行卡紧安装，滑动卡扣17可在病床滑轨16上滑动，以适应病人的胸部位置，病床滑轨16可根据实际应用情况安装于病床上。本具体实施方式中的心肺复苏仪用于医院，采用语音互动模式，智能化的三个模块的决策由医生完成，即会提示应该除颤、已经恢复自主循环、需要按压加深等，然后由医生进行操作和决定。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种智能化主动性心肺复苏仪，其特征在于，包括心肺复苏***，所述心肺复苏***包括支撑结构（5）、控制装置（10）、监测装置、按压装置（9）、除颤装置、呼吸装置（7），所述支撑结构（5）上部设置有按压装置（9），所述按压装置（9）包括按压器和与按压器连接的真空发生器，所述按压器包括主按压器和辅按压器，所述辅按压器上连接有调节机构，所述调节机构包括上下调节组件和角度调节组件，所述辅按压器包括至少两个辅助按压吸盘（902），所述辅助按压吸盘（902）与除颤装置连接，所述除颤装置包括设置于辅助按压吸盘（902）内的复律电极片（15），所述监测装置包括支撑结构（5）上设置的超声探头（13），所述超声探头（13）上连接有位移组件；

所述按压装置还包括气缸（11），所述气缸（11）上连接有伸缩杆（911），所述伸缩杆（911）外套装有上下调节组件，上下调节组件采用螺旋传动机构，包括套设在伸缩杆（911）上的外套筒（909），与外套筒（909）螺纹连接的内套筒，内套筒的下部设置有转动件（906），通过转动转动件（906）进而转动内套筒，使得外套筒（909）能够做直线升降运动，以调节辅按压器的高度；在外套筒（909）上安装有角度调节组件，角度调节组件包括滑动件（907），滑动件（907）上铰接有连杆（905），连杆（905）与辅按压器相铰接，通过上下移动组件调节辅按压器的高度，通过推动滑动件来调节辅按压器的角度，调节到合适的角度后利用紧固件（908）将其紧固；

所述辅按压器包括与连杆（905）相铰接的支撑杆（903），所述支撑杆（903）的一端铰接有固定件（912），所述支撑杆（903）的另一端连接有辅助按压吸盘（902）；所述辅助按压吸盘（902）设置有四个，且按压时四个按压点首尾顺次连接后为矩形，两个所述辅助按压吸盘（902）内设置有复律电极片（15），且设置有复律电极片（15）的两个辅助按压吸盘（902）位于对角位置；所述复律电极片（15）的底部与辅助按压吸盘（902）的底部平齐，所述复律电极片（15）上连接有内部可通线的弹性绝缘体（14），所述弹性绝缘体（14）贯穿辅助按压吸盘（902），且贯穿处设置有密封件。

2.根据权利要求1所述的智能化主动性心肺复苏仪，其特征在于，所述呼吸装置（7）包括呼吸器，所述呼吸器包括进气道和呼气道，所述进气道上设置有阻抗阈值瓣膜，所述呼气道上设置有用于监测二氧化碳分压的红外检测器。

3.根据权利要求1所述的智能化主动性心肺复苏仪，其特征在于，所述支撑结构（5）侧部设置有滑槽，所述滑槽中设置有位移组件，所述位移组件包括啮合连接的齿条和锥齿轮，所述齿条上连接有超声探头（13），所述锥齿轮上连接有位于支撑结构（5）外侧的手柄。

4.一种便携式心肺复苏仪，其特征在于：包括权利要求1所述的智能化主动性心肺复苏仪，还包括可折叠的担架（1），所述担架上设置有定位机构，所述定位机构包括头部定位结构（3）和身部定位机构，所述身部定位机构包括担架（1）两侧设置的助推器（8）和锁紧单元；所述支撑结构（5）可与担架配合连接形成一内腔。

5.根据权利要求4所述的便携式心肺复苏仪，其特征在于，所述助推器（8）包括第一助推器（801）和第二助推器（805），所述第一助推器（801）的底部固连有第一齿条（802），所述第二助推器（805）的底部固连有第二齿条（804），所述第一齿条（802）与第二齿条（804）相对而设，且与同一齿轮（803）啮合连接。

6.根据权利要求4所述的便携式心肺复苏仪，其特征在于，所述担架（1）的两侧设置有轨道（2），所述轨道（2）上可滑动安装支撑结构（5），所述头部定位结构（3）包括一低于担架（1）上人体安放面的凹弧面。

Images