CN113577491A - 一种频率自调节智能苏生器 - Google Patents

Abstract

本申请属于医疗器械技术领域，公开了一种频率自调节智能苏生器，包括高压氧气瓶、减压阀、机械人工肺、面罩和频率调节组件，所述机械人工肺通过主管道与高压氧气瓶连接，所述减压阀设在主管道上，所述面罩设有呼吸口，所述呼吸口通过呼吸管道与机械人工肺连接，所述频率调节组件包括压力传感器、控制器和面罩电磁阀，所述面罩上还设有面罩气口，面罩电磁阀设在面罩气口处，所述面罩电磁阀为常闭状态；所述压力传感器安装在面罩内，用于实时监测面罩内的呼吸压力；所述压力传感器、面罩电磁阀和机械人工肺与控制器电连接，控制器用于控制面罩电磁阀开闭和机械人工肺的呼吸频率。

Description

一种频率自调节智能苏生器

技术领域

本申请属于医疗器械技术领域，具体涉及一种频率自调节智能苏生器。

背景技术

苏生器是能够自动进行人工呼吸或输氧的急救器具。通过连续把新鲜的氧气输入被抢救人员的肺内，同时将肺内的气体抽除，帮助危急病人进行呼吸，达到心肺复苏的目的。自动苏生器还能通过负压引射功能吸出伤者呼吸道内的分泌物、异物等。主要对于救助因胸外伤、一氧化碳或其它有毒气体中毒、溺水、触电等原因造成的呼吸抑制、窒息的伤员。

现有技术中，自动苏生器利用机械人工肺在气压达到阈值时能够自动开闭的原理，手动对减压器和配气阀旋钮进行调整，通过手动控制机械人工肺进气及出气速度，从而达到调节呼吸频率的目的。这种调节方式必须建立在操作者的经验之上，并且准确性较低，若调节的呼吸频率大于呼吸压力，则会降低伤员的呼吸舒适性；若调节的呼吸频率满足不了呼吸压力，则起不到救援的作用。

发明内容

本申请意在提供一种频率自调节智能苏生器，以解决现有技术必须要通过有经验人员调节呼吸频率，并且调节的准确性较低的问题。

本申请提供的基础方案：一种频率自调节智能苏生器，包括高压氧气瓶、减压阀、机械人工肺和面罩，所述机械人工肺通过主管道与高压氧气瓶连接，所述减压阀设在主管道上，所述面罩设有呼吸口，所述呼吸口通过呼吸管道与机械人工肺连接；还包括频率调节组件，所述频率调节组件包括压力传感器、控制器和面罩电磁阀，所述面罩上还设有面罩气口，面罩电磁阀设在面罩气口处，所述面罩电磁阀为常闭状态；所述压力传感器安装在面罩内，用于实时监测面罩内的呼吸压力；所述压力传感器、面罩电磁阀和机械人工肺均与控制器电连接，控制器用于控制面罩电磁阀开闭和机械人工肺的呼吸频率。

本申请的原理及优点在于：高压氧气瓶通过减压阀向机械人工肺提供氧气，机械人工肺通过模拟呼吸过程向面罩呼入和吸出氧气，压力传感器实时监测面罩呼入的氧气压力，控制器获取监测压力值，控制器根据监测的压力值控制面罩电磁阀开启和关闭，通过面罩电磁阀的开启和关闭使面罩内的气体压力达到设定值，同时控制器调节机械人工肺的呼吸频率，加快面罩内的气体压力达到设定值并保持。本方案的优点在于，监测面罩内的呼吸压力，当呼吸压力超过设定的数据范围时，通过气口平衡面罩中的气体压力，使面罩中的气体压力快速达到设定的数据值，同时自动对机械人工肺的呼吸频率进行调节，不需要人工手动调节，从而避免了手动调节存在主观性和误差打的问题，本方案的调节方式更加客观、准确性更高。

进一步，所述频率调节组件还包括气泵，所述气泵与面罩气口连接，所述控制器与气泵电连接，用于控制气泵充气和排气。

有益效果：通过气泵调节面罩内的压力，加快调节过程，使面罩内的呼吸压力快速达到设定值，保证救援工作的顺利开展。

进一步，所述频率调节组件还包括引射器和引射器电磁阀，所述面罩电磁阀和引射器电磁阀均为换向电磁阀；所述引射器设有引射口，引射口与主管道连接，所述引射器上还设有第一气口和第二气口，所述第一气口与面罩气口通过管道连接，所述第二气口处设有第二换向电磁阀；所述控制器与引射电磁阀电连接，用于控制面罩电磁阀和引射器电磁阀换向。

有益效果：引射器与主管道相连，高压气体进入引射器后会变成负压，引射器上设有第一气口和第二气口，控制器控制换向电磁阀换向，换向电磁阀通过换向使用引射器的负压实现对面罩内的压力进行调节，由于现有技术的苏生器本来就包括引射器，本方案通过引射器的自身条件调节面具内的气体压力，使面具内的气体压力尽快达到设定值，同时控制器对机械人工肺呼吸频率进行调节，跟基础方案相比，加快调节过程，跟添加泵相比，本方案无需增加动力零部件，并且更加省电，使用过程更安全。

进一步，所述频率调节组件还包括引射器和引射器电磁阀，所述引射器电磁阀为常闭状态，，面罩电磁阀包括第一单向电磁阀和第二单向电磁阀，引射器电磁阀包括第三单向电磁阀和第四单向电磁阀；所述控制器与引射电磁阀电连接，用于控制引射器电磁阀开闭；

所述面罩气口包括面罩出气口和面罩进气口，面罩出气口处设有第一单向电磁阀，面罩进气口处设有第二单向电磁阀；所述引射器设有引射口，引射口与主管道连接，所述引射器上还设有第一出气口、第一进气口、第二出气口和第二进气口，所述第一出气口与面罩进气口通过管道连接，所述第一进气口与面罩出气口通过管道连接；所述第三单向电磁阀设于第二出气口处，所述第四单向电磁阀设于第二进气口处。

有益效果：将所有气口分为出气口和进气口，并用单向阀控制，使面罩内的气体能够有序地进出，加快调节过程。

进一步，还包括调节按钮，调节按钮用于调节机械人工肺的呼吸频率。

有益效果：增加调节按钮，操作人员能够手动对呼吸频率进行调节，增加本方案的可行性。

进一步，还包括存储介质，存储介质中存储有能够被控制器执行的程序，所述程序执行时实现以下步骤：

S1：获取压力传感器的实时监测数据；

S2：判断监测数据是否在设定的数据范围中；若是，则结束程序，否则，执行S3；

S3：判断监测数据是否小于设定的最小压力值，若是，则开启面罩电磁阀，提高机械人工肺的呼吸频率；若否，则开启面罩电磁阀，降低机械人工肺的呼吸频率。

有益效果：监测面罩内的呼吸压力，当呼吸压力超过设定的数据范围时，自动对机械人工肺的呼吸频率进行调节，当面罩内的压力大于设定最大压力时，将面罩内的多余的气体通过气口排出，同时控制器调节机械人工肺的呼吸频率，不需要人工手动调节，并且手动调节存在误差和臆想性，本方案的调节方式更加客观、准确性更高。

进一步，所述程序还包括以下步骤：

S4：获取压力传感器的实时监测数据；

S5：判断监测数据是否在设定的数据范围中；若是，则结束程序，否则，执行S6；

S6：判断监测数据是否小于设定的最小压力值，若是，则开启面罩电磁阀，启动气泵向面罩内充气，提高机械人工肺的呼吸频率；若否，则开启面罩电磁阀，启动气泵排出面罩内多余的气体，降低机械人工肺的呼吸频率。

有益效果：当呼吸压力超过设定的数据范围时，自动对机械人工肺的呼吸频率进行调节，当面罩内的压力大于设定最大压力时，将面罩内的多余的气体通过气口排出，控制器调慢机械人工肺的呼吸频率；当面罩内的压力小于设定的最小压力时，将外部的空气充入面罩中，控制器调快机械人工肺的呼吸频率；通过气泵调节面罩内的压力，加快调节过程，使面罩内的呼吸压力快速达到设定值，保证救援工作的顺利开展。

进一步，所述程序还包括以下步骤：

S7：获取压力传感器的实时监测数据；

S8：判断监测数据是否在设定的数据范围中；若是，则结束程序，否则，执行S9；

S9：判断监测数据是否小于设定的最小压力值，若是，则调整面罩电磁阀和引射器电磁阀状态，使空气能够通过引射器气口进入引射器，引射器内的气体通过面罩气口进入面罩内，同时提高机械人工肺的呼吸频率；否则，则调整面罩电磁阀和引射器电磁阀状态，使面罩内的气体能够通过面罩气口进入引射器内，引射器的气体再通过引射器气口排出，同时提高机械人工肺的呼吸频率。

有益效果：通过引射器的自身条件调节面具内的气体压力，使面具内的气体压力尽快达到设定值，同时控制器对机械人工肺呼吸频率进行调节，跟基础方案相比，加快调节过程，跟添加泵相比，本方案无需增加动力零部件，并且更加省电，使用过程更安全。

进一步，所述程序还包括以下步骤：

S10：获取压力传感器的实时监测数据；

S11：判断监测数据是否在设定的数据范围中；若是，则结束程序，否则，执行S12；

S12：判断监测数据是否小于设定的最小压力值，若是，则开启第四单向电磁阀，使空气能够通过引射器气口进入引射器，开启第二单向电磁阀，使引射器内的气体通过面罩气口进入面罩内，同时提高机械人工肺的呼吸频率；否则，则开启第一单向电磁阀，使面罩内的气体能够通过面罩气口进入引射器内，并开启第三单向电磁阀，使引射器的气体再通过引射器气口排出，同时提高机械人工肺的呼吸频率。

有益效果：增加电磁阀，减少每个电磁阀的控制程序，降低控制器在控制过程中出错的概率；将所有气口分为出气口和进气口，并用单向阀控制，使面罩内的气体能够有序地进出，加快调节过程。

附图说明

图1为本申请实施例1的逻辑示意图。

图2为本申请实施例2的逻辑示意图。

图3为本申请实施例3的逻辑示意图。

图4为本申请实施例4的逻辑示意图。

图5为本申请实施例1的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：高压氧气瓶1、主管道2、减压阀3、机械人工肺4、面罩电磁阀5、呼吸管道6、面罩7。

实施例1

如附图5所示，一种频率自调节智能苏生器，包括高压氧气瓶1、减压阀3、机械人工肺4、面罩7、调节按钮和频率调节组件，所述机械人工肺4通过主管道2与高压氧气瓶1连接，所述减压阀3设在主管道2上，所述面罩7设有呼吸口，所述呼吸口通过呼吸管道6与机械人工肺4连接；所述频率调节组件包括压力传感器、控制器和面罩电磁阀5，所述面罩7上还设有面罩7气口，面罩电磁阀5设在面罩7气口处，所述面罩电磁阀5为常闭状态；所述压力传感器安装在面罩7内，用于实时监测面罩7内的呼吸压力；所述压力传感器、面罩电磁阀5和机械人工肺4与控制器电连接，控制器用于控制面罩电磁阀5开闭和机械人工肺4的呼吸频率。

本实施例中压力传感器优选型号：FST800-2100，控制器为单片机，优选型号STM32F101C8T6。

调节按钮用于调节机械人工肺4的呼吸频率。

所述控制器还包括存储介质，存储介质中存储有程序，所述程序能够通过控制器操作实现，程序包括以下步骤：

S1：获取压力传感器的实时监测数据；

S2：判断监测数据是否在设定的数据范围中；若是，则结束程序，否则，执行S3；

S3：判断监测数据是否小于设定的最小压力值，若是，则开启面罩电磁阀5，提高机械人工肺4的呼吸频率；若否，则开启面罩电磁阀5，降低机械人工肺4的呼吸频率。

本实施例中成人的正常呼吸频率范围为12-20次/分钟，控制器在该范围内对机械人工肺4的呼吸频率进行调节，设定的压力数据范围为大于等于1.77kpa，小于等于2.70kpa。

实施例2

如附图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述频率调节组件还包括气泵，所述气泵与面罩7气口连接，所述控制器与气泵电连接，用于控制气泵充气和排气。所述控制器还包括存储介质，存储介质中存储有程序，所述程序能够通过控制器操作实现，程序包括以下步骤：

S4：获取压力传感器的实时监测数据；

S5：判断监测数据是否在设定的数据范围中；若是，则结束程序，否则，执行S6；

S6：判断监测数据是否小于设定的最小压力值，若是，则开启面罩电磁阀5，启动气泵向面罩7内充气，提高机械人工肺4的呼吸频率；若否，则开启面罩电磁阀5，启动气泵排出面罩7内多余的气体，降低机械人工肺4的呼吸频率。

实施例3

如附图3所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述频率调节组件还包括引射器和引射器电磁阀，所述面罩电磁阀5和引射器电磁阀均为换向电磁阀，状态为常闭；所述引射器设有引射口，引射口与主管道2连接，所述引射器上还设有第一气口和第二气口，所述第一气口与面罩7气口通过管道连接，所述第二气口处设有第二换向电磁阀；所述控制器与引射电磁阀电连接，用于控制面罩电磁阀5和引射器电磁阀换向。

所述控制器还包括存储介质，存储介质中存储有程序，所述程序能够通过控制器操作实现，程序包括以下步骤：

S7：获取压力传感器的实时监测数据；

S8：判断监测数据是否在设定的数据范围中；若是，则结束程序，否则，执行S9；

S9：判断监测数据是否小于设定的最小压力值，若是，则调整面罩电磁阀5和引射器电磁阀状态，使空气能够通过引射器气口进入引射器，引射器内的气体通过面罩7气口进入面罩7内，同时提高机械人工肺4的呼吸频率；否则，则调整面罩电磁阀5和引射器电磁阀状态，使面罩7内的气体能够通过面罩7气口进入引射器内，引射器的气体再通过引射器气口排出，同时提高机械人工肺4的呼吸频率。

实施例4

如附图4所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述频率调节组件还包括引射器和引射器电磁阀，所述引射器电磁阀为常闭状态，所述面罩电磁阀5和引射器电磁阀均为单向电磁阀，面罩电磁阀5包括第一单向电磁阀和第二单向电磁阀，引射器电磁阀包括第三单向电磁阀和第四单向电磁阀；所述控制器与引射电磁阀电连接，用于控制引射器电磁阀开闭；

所述面罩7气口包括面罩7出气口和面罩7进气口，面罩7出气口处设有第一单向电磁阀，面罩7进气口处设有第二单向电磁阀；所述引射器设有引射口，引射口与主管道2连接，所述引射器上还设有第一出气口、第一进气口、第二出气口和第二进气口，所述第一出气口与面罩7进气口通过管道连接，所述第一进气口与面罩7出气口通过管道连接；所述第三单向电磁阀设于第二出气口处，所述第四单向电磁阀设于第二进气口处。

如附图1所示：所述控制器还包括存储介质，存储介质中存储有程序，所述程序能够通过控制器操作实现，程序包括以下步骤：

S10：获取压力传感器的实时监测数据；

S11：判断监测数据是否在设定的数据范围中；若是，则结束程序，否则，执行S12；

S12：判断监测数据是否小于设定的最小压力值，若是，则开启第四单向电磁阀，使空气能够通过引射器气口进入引射器，开启第二单向电磁阀，使引射器内的气体通过面罩7气口进入面罩7内，同时提高机械人工肺4的呼吸频率；否则，则开启第一单向电磁阀，使面罩7内的气体能够通过面罩7气口进入引射器内，并开启第三单向电磁阀，使引射器的气体再通过引射器气口排出，同时提高机械人工肺4的呼吸频率。

以上的仅是本申请的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本申请结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本申请的保护范围，这些都不会影响本申请实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种频率自调节智能苏生器，包括高压氧气瓶、减压阀、机械人工肺和面罩，所述机械人工肺通过主管道与高压氧气瓶连接，所述减压阀设在主管道上，所述面罩设有呼吸口，所述呼吸口通过呼吸管道与机械人工肺连接；其特征在于：还包括频率调节组件，所述频率调节组件包括压力传感器、控制器和面罩电磁阀，所述面罩上还设有面罩气口，面罩电磁阀设在面罩气口处，所述面罩电磁阀为常闭状态；所述压力传感器安装在面罩内，用于实时监测面罩内的呼吸压力；所述压力传感器、面罩电磁阀和机械人工肺与控制器电连接，控制器用于控制面罩电磁阀开闭和机械人工肺的呼吸频率。

2.根据权利要求1所述的一种频率自调节智能苏生器，其特征在于：所述频率调节组件还包括气泵，所述气泵与面罩气口连接，所述控制器与气泵电连接，用于控制气泵充气和排气。

3.根据权利要求1所述的一种频率自调节智能苏生器，其特征在于：所述频率调节组件还包括引射器和引射器电磁阀，所述面罩电磁阀和引射器电磁阀均为换向电磁阀，状态为常闭；所述引射器设有引射口，引射口与主管道连接，所述引射器上还设有第一气口和第二气口，所述第一气口与面罩气口通过管道连接，所述第二气口处设有第二换向电磁阀；所述控制器与引射电磁阀电连接，用于控制面罩电磁阀和引射器电磁阀换向。

4.根据权利要求1所述的一种频率自调节智能苏生器，其特征在于：所述频率调节组件还包括引射器和引射器电磁阀，所述引射器电磁阀为常闭状态，所述面罩电磁阀和引射器电磁阀均为单向电磁阀，面罩电磁阀包括第一单向电磁阀和第二单向电磁阀，引射器电磁阀包括第三单向电磁阀和第四单向电磁阀；所述控制器与引射电磁阀电连接，用于控制引射器电磁阀开闭；

所述面罩气口包括面罩出气口和面罩进气口，面罩出气口处设有第一单向电磁阀，面罩进气口处设有第二单向电磁阀；所述引射器设有引射口，引射口与主管道连接，所述引射器上还设有第一出气口、第一进气口、第二出气口和第二进气口，所述第一出气口与面罩进气口通过管道连接，所述第一进气口与面罩出气口通过管道连接；所述第三单向电磁阀设于第二出气口处，所述第四单向电磁阀设于第二进气口处。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种频率自调节智能苏生器，其特征在于：还包括调节按钮，调节按钮用于调节机械人工肺的呼吸频率。

6.根据权利要求5所述的一种频率自调节智能苏生器，其特征在于：所述控制器还包括存储介质，存储介质中存储有程序，所述程序能够通过控制器操作实现，程序包括以下步骤：

S1：获取压力传感器的实时监测数据；

S2：判断监测数据是否在设定的数据范围中；若是，则结束程序，否则，执行S3；

S3：判断监测数据是否小于设定的最小压力值，若是，则开启面罩电磁阀，提高机械人工肺的呼吸频率；若否，则开启面罩电磁阀，降低机械人工肺的呼吸频率。

7.根据权利要求6所述的一种频率自调节智能苏生器，其特征在于：所述程序还包括以下步骤：

S4：获取压力传感器的实时监测数据；

S5：判断监测数据是否在设定的数据范围中；若是，则结束程序，否则，执行S6；

S6：判断监测数据是否小于设定的最小压力值，若是，则开启面罩电磁阀，启动气泵向面罩内充气，提高机械人工肺的呼吸频率；若否，则开启面罩电磁阀，启动气泵排出面罩内多余的气体，降低机械人工肺的呼吸频率。

8.根据权利要求7所述的一种频率自调节智能苏生器，其特征在于：所述程序还包括以下步骤：

S7：获取压力传感器的实时监测数据；

S8：判断监测数据是否在设定的数据范围中；若是，则结束程序，否则，执行S9；

S9：判断监测数据是否小于设定的最小压力值，若是，则调整面罩电磁阀和引射器电磁阀状态，使空气能够通过引射器气口进入引射器，引射器内的气体通过面罩气口进入面罩内，同时提高机械人工肺的呼吸频率；否则，则调整面罩电磁阀和引射器电磁阀状态，使面罩内的气体能够通过面罩气口进入引射器内，引射器的气体再通过引射器气口排出，同时提高机械人工肺的呼吸频率。

9.根据权利要求8所述的一种频率自调节智能苏生器，其特征在于：所述程序还包括以下步骤：

S10：获取压力传感器的实时监测数据；

S11：判断监测数据是否在设定的数据范围中；若是，则结束程序，否则，执行S12；

S12：判断监测数据是否小于设定的最小压力值，若是，则开启第四单向电磁阀，使空气能够通过引射器气口进入引射器，开启第二单向电磁阀，使引射器内的气体通过面罩气口进入面罩内，同时提高机械人工肺的呼吸频率；否则，则开启第一单向电磁阀，使面罩内的气体能够通过面罩气口进入引射器内，并开启第三单向电磁阀，使引射器的气体再通过引射器气口排出，同时提高机械人工肺的呼吸频率。

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