CN103040602A - 一种电控气动心肺复苏机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电控气动肺复苏机，用于病人心脏骤停的心肺复苏急救，属医疗器械领域。其结构包括刚性固定按压弓及等高背板两部分组成。按压弓由具刻度显示的固定杆，活动滑轨，按压活塞缸，回弹弹簧及凹面按压头组成。按压弓通过两侧固定杆与等高背板两侧活动滑轨上的固定锁连接，按压弓通过两个固定杆上下可移动。等高背板内部有芯片控制电路板、电磁阀、压力调节阀、稳压储气缸等组成。等高背板的设计有一定的斜度，便于打开病人气道。其原理是由芯片线路板程序控制，电磁阀准确控制按压及通气，压力调节阀控制按压深度及通气量，稳压储气缸可补充系统压力，保证连续压力输出及通气。该设备适用于院前、院内心脏骤停病人的心肺复苏急救。

Description

一种电控气动心肺复苏机

所属技术领域：电控气动心肺复苏机，用于心脏骤停患者的心肺复苏，包括对患者的自动心脏按压及同步通气功能，本发明属医疗器械领域。

背景技术：

心脏骤停病人的临床表现为呼吸与心脏跳动突然停止，病因为患者可能具有心脏病、高血压诱发，另外，电击、溺水及强烈打击等也可引发心脏骤停。心脏骤停造成患者体内血液循环停止，脑细胞及其它组织器官缺氧而引起死亡。据统计，我国心脏骤停病人急救复苏的成功率不到1％，因心脏骤停得不到有效心肺复苏急救而死亡的人数每年都在百万以上，整个医疗系统中呼叫“120”次数最多的就是心脏骤停患者。心脏骤停病人在6分钟内采取心肺复苏急救措施效果最好，而每延长一分钟，病人死亡的可能性就增加7％-10％。我国心脏骤停急救成功率低于世界平均水平的2％，往往是得不到及时的心肺复苏急救而造成的。

传统的心肺复苏是依赖急救人员对患者实施的人工心肺复苏，即人工心脏按压及人工呼吸，以帮助心脏恢复跳动及恢复呼吸功能。但随着临床心肺复苏技术的不断发展，对人工心肺复苏的技术也要求越来越高，体力强度也要求很大，2010年新的国际心肺复苏指南要求按压100次/分钟，按压30、15次给两次通气，开始心肺复苏时，按压频率要求120次/分钟。这样的要求使得很多急救人员的体能无法达到，因此，机械心肺复苏得到很大的发展。国内外机械心肺复苏机的研发生产得到迅速发展，目前，临床上有使用各国生产的心肺复苏机。

国内出现多种电控气动心肺复苏机，如，国内MSCPR-1A、XF-5、YH2005、WFS-01A等型号。临床实际应用过程中，集中反应存在的问题有，第一、结构应用方面：由于结构的缺陷，多为“C”型结构设计，不能与急救担架很好地配合使用，医院外的急救受到限制，仅限于医院内使用；有的按压深度不能连续可调且不能显示有效按压深度；第二、环境应用方面：有些采用液晶显示屏、普通电池等设计，在户外恶劣环境下，这些部件功能失效，引起安全问题。第三、功能应用方面：在临床应用上，普遍出现的功能问题主要有三方面：一是，在按压、通气交替时，按压不到位，回弹不到位；二是，按压时，呼吸需停止；呼吸时，按压被中断；未能同步完成按压、通气功能；三是，按压深度及通气量不能连续可调，不适用不同人群使用。由于心肺复苏电控气动技术易掌握应用、功能程序稳定、价格适当，电控气动心肺复苏机是非常具有潜力的医疗急救产品。因此，目前急需解决这些问题，才能让电控气动心肺复苏机真正意义上安全、有效、广泛的应用到急救医疗领域。

发明内容：

本发明在于解决目前国内电控气动心肺复苏机存在的三个方面的问题，从结构改进、性能提高及功能提出技术解决方案。

结构方面：本发明涉及刚性两侧固定按压弓及等高背板。按压弓通过两侧固定杆可与等高背板两侧活动滑轨上的固定锁连接。这种简洁的刚性固定结构，在急救过程中操作快捷，安全性高，方便用于各种急救场合。

按压弓由具刻度显示的固定杆，两侧活动滑轨，按压活塞缸及气体通气管，回弹弹簧，凹面按压头组成。固定按压弓两侧的固定杆具刻度显示，刻度显示部分为凹槽，用于固定按压弓及测量患者的胸腔厚度。按压弓可在固定杆上上下移动，可快速准确贴近需按压部位。两侧活动滑轨由滑轨杆，固定件，滑轨固定锁及连接两侧滑轨强化固定件组成。滑轨固定锁下部与滑杆纵向贯通，起到固定及移动固定杆的作用，固定锁上部有固定杆插入口及卡片锁，卡片锁为一长方形，一端有一凹槽，嵌入一弹簧，中部有长圆孔，靠凹槽一侧的长圆孔边缘较其它部分薄，以便穿入固定杆及固定按压弓的上下位置。固定锁侧面有一个锁孔，以便固定整个按压弓，防止其前后移动。

按压活塞缸为圆柱形缸体，与进气通道溶为一体。活塞缸的进气通道位于活塞缸的一侧，进气道顶部与活塞缸内腔有一个气口连通，进气道下侧侧边有一个气口与外部气管相连。整个活塞缸体与侧气道口为一个整体结构。按压缸为透明缸体，上有刻度显示0-7厘米，便于观察和调节按压的深度。凹面按压头为半球型，其直径为4～9cm，高为3～5cm；球面向内凹进直径为2～4cm，深为1～3cm。凹面按压头的设计弹性高分子材料，体积大小适合儿童及成人，也同样适合女性的胸腔按压。

等高背板最厚为5～8cm，最薄为3～5cm；有头部凹陷处，宽为15～20cm，深为4～7cm；两侧具滑轨槽杆。等高背板主机外壳设计，可快速打开病人的气道，便于急救时通气操作；主机外壳设计与病人或固定担架形成多点固定，确保按压器与病人的按压时精确位置，提高复苏率，减少因按压位置不正确引起的骨折损伤；主机可与转运担架、动力架氧气系统联合使用，满足医院外的急救的需要。

性能方面：本发明包含两个技术方案，一是无稳压储气缸，二是具储气缸方案。具储气缸方案中，储气缸一端连接在气源端的手动机械阀，另一端与调速阀连接，调速阀与通气电磁阀连接。用于压力源稳定，以保证工作时气体压力稳定，使按压及通气工作性能准确进行。

功能方面：由芯片线路板程序控制，电磁阀准确控制按压及通气，压力调节阀控制按压深度及通气量，稳压储气缸可补充系统压力，保证连续压力输出及通气。可实现三种按压模式，包括连续按压模式，CCV模式，即100次/分钟+10％，按压不中断的情况下，每10次插入一次通气。连续30次(15次)按压后，通气2次；按压频率分别为连续按压100次/分钟、110次/分钟、120次/分钟，按压深度在0～7cm，根据病人情况，按压深度连续可调，可确保不伤害病人的胸部；通气时间在1s、1.5s、2s时，通气量在0～1500ml，通气量根据病人情况连续可调，确保病人的肺部不至于过量通气而受损。

在功能上，本发明解决系统压力下降引起的按压、回弹不到位等问题，攻克了同步按压、通气的技术难关。一种电控气动同步连续按压及通气的心肺复苏机采用电控气动技术，由芯片控制程序控制，通过电磁阀控制心肺复苏过程中连续按压及同步正压通气，准确完成心肺复苏的操作过程。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1、两侧刚性固定按压弓与可移动固定杆及两侧滑动滑轨结构，可使按压弓上下、前后快速移动。结构设计可安全牢固固定按压头于病人所需按压部位，满足心肺复苏急救简单快速的临床要求。

2、外部等高背板结构：电控气动心肺复苏机由等高背板控制主机及按压头组成。等高背板主机外壳设计，可快速打开病人的气道，便于急救时通气操作；主机外壳设计与病人或固定担架形成多点固定，确保按压器与病人的按压时精确位置，提高复苏率，减少因按压位置不正确引起的骨折损伤；主机可与转运担架、动力架氧气系统联合使用，满足医院外的急救的需要。

3、内部储气缸结构：在设备系统内部的通气一端加入储气缸及调速阀。加入一定容量的储气缸，可提供连续通气，同时在通气气体减少时，可充分补充系统压力，确保按压精确到位。储气缸的氧气容量可保证在心肺复苏过程中实现同步连续按压、通气(连续按压/CCV模式)，即达到100次/分钟+10％，按压不中断的情况下，每10次插入一次准确通气。

4、准确实现三种按压模式，包括连续按压/CCV模式即100次/分钟+10％，按压不中断的情况下，每10次插入一次通气。连续30次(15次)按压后，通气2次；按压频率分别为连续按压100次/分钟、110次/分钟、120次/分钟，按压深度在0～7cm；通气时间在1s、1.5s、2s时，通气量在0～1500ml。

5、本发明提供给急救人员安全、操作简单、功能符合临床急救要求的急救医疗器械产品。可适用于院前、院内的心肺复苏急救。

附图说明：

图1是本发明的结构立体组合示意图；

图2是本发明的按压弓及部分气组件示意图；

图3是本发明的等高背板及其功能键示意图；

图4是本发明气控气路原理图

图5是本发明电控气动原理图

图6是本发明加入储气缸的电控气动原理图

图7是本发明的芯片控制电路板图

附图标记说明：等高背板1；按压弓2；按压活塞缸3；滑轨4，固定杆5；滑轨固定锁6；凹面按压头7；回弹弹簧8；头部固定槽9；提手孔部位10；电路控制面板11；压力控制开关12；通气量控制开关13；呼吸通气出道14；动力气体源接口15；活塞缸进气通道16；按压深度刻度显示17；活塞按压杆18；按压活塞缸内腔19；动力气体进气道20；纵向固定杆固定滑轮21；上部固定锁22；滑槽孔23；锁孔24；刻度固定杆26；动力气体连接孔27；滑轨固定件28；卡片锁29；按压模式调节按键30；通气时间调节按键31；电路开关32；电源能量显示灯33；固定带卡扣34。

具体实施方式：

本发明涉及一种电控气动心肺复苏机，其结构参照图1所示，包括一个等高背板1和一个可拆卸的方式连接于该等高背板的按压弓2。其中等高背板1大体为长方形，但顶部成圆弧形的板体，具有实质上为刚性的一支持面，该支持面供患者仰躺其上而固定患者的上半身，该支持面包含身体固定面和头部固定槽9，该头部固定槽9与等高背板1有一定的落差，形成一凹槽。当患者的身体固定于支持面上时，患者的头部可安置与凹槽中，此时患者的头部向后仰而利于打开患者的呼吸道，该固定件的前后分别设有一个提手10，以便于携带该固定件。

参照图2所示，按压弓2包含一实质上为刚性的弓形结构，包括一按压活塞缸3、两个具刻度固定杆26、动力气体连接口27，按压弓2大体为弓形结构，固定杆26位于弓形结构的两端，固定杆上分布有凹槽，底部的凹槽压入滑轨固定锁6后，依靠滑轨固定锁内的锁片将固定杆固定在滑轨固定锁6内。固定杆上弓形按压弓的移动也是依靠卡片锁29来固定定位的，卡片锁底部凹槽装有复位弹簧，压下锁片后，固定架可以在滑竿上上下移动，松开锁片，在弹簧力的作用下，锁片顶入固定杆上的凹槽，按压弓被固定在某个位置。按压弓2和等高背板1为可拆卸式的连接构件，当患者身体放置于该等高背板1和按压弓2之间，利用具有高度调整及前后移动功能的可拆卸式按压弓将患者的身体固定，由于患者的身体是由刚性的支持面支撑，因此当按压器按压患者胸部时，患者身体不会受到侧向的力量，从而避免肋骨胸骨受伤。

参照图2所示，气缸分为按压活塞缸3、活塞按压杆18、回弹弹簧8、凹面按压头7、按压深度显示刻度线17、活塞缸进气通道16和动力气体进气道20组成，按压活塞缸3固定于弓形结构面的中心位置，通过凹面按压头7与患者的胸部相接触。气体通过动力气体进气道20、活塞缸进气通道16进入按压活塞缸内腔19上部，推动活塞按压杆18向下运动，此时凹面按压头7即可按压胸部而产生心脏按压效果；气体中断后，活塞按压杆18在回弹弹簧8的作用力下回弹至零位，缸内气体由输入口流经气动阀排气孔排出。

图2所示，按压器与主机背板采用可拆卸的结合方式，主机背板两侧的滑轨固定件28上装有两个滑轨固定锁6。按压弓2固定在滑轨固定锁6，滑轨固定锁6由纵向固定杆固定滑轮21、上部固定锁22、滑槽孔23和锁孔24四部分组成，滑轨固定锁6在滑轨4上通过滑槽孔23前后移动，通过调节锁孔将滑轨固定锁6定位在滑道的某个位置。

整个机器以气体，多为氧气，也可以用空气为动力源，由芯片线路板程序控制，电磁阀准确控制按压及通气，压力调节阀控制按压深度及通气量，稳压储气缸可补充系统压力，保证连续压力输出及通气。

图4所示，气源经动力气体源接口15进入机器，通过过滤器过滤空气中的细微杂质、水分，然后分两条支路分别进入按压深度调节阀和潮气量调节阀，两个调节阀出气口都接有电磁阀，从电磁阀出来的气体分别接入按压控制输出端和潮气输出端。两个电磁阀的线圈电源直接接入芯片，芯片的控制端输出集成为电路控制面板11，整个机器的运行靠芯片内置好的程序来驱动电磁阀完成。

参照图3所示，主机背板上有四个固定带卡扣34，用于固定胸部绑带，在按压器运行过程中，以确保凹面按压头7不会移位。

参照图5所示，使用时，将氧气动力管上的快接推入动力气体源接口15，打开电源开关，电源指示灯亮。右上角“开始/暂停”键为开关键，在通电情况下，按下次按钮则机器启动；使用过程中左下角三个LED灯显示(≥80％时，三个绿灯亮；≥50％时两个绿灯亮；≥20％时，一个绿灯亮；低于20％最后一个LED灯变红闪动，闪动时开始计算，电池应继续可使用至少30分钟)；充电指示：充电时，在充电器LED灯显示红，充满显示绿色；上部三个为功能按钮，分别为“按压模式”，包括，连续按压模式、CCV模式，既按压频率为100次/分钟+10％，按压不中断的情况下，每10次插入一次通气、30:2按压通气模式、15:2按压通气模式；“通气时间”，包括，1秒，1.5秒及2秒、“按压频率”，包括，100次/分钟，110次/分钟及120次/分钟。开机默认状态下按压模式为30:2，通气时间为1S，按压频率为100次/分钟，在不同的档位切换时，对应下面的三个指示灯会亮，根据设定，可完成上述不同的功能。

参照图6所示，本发明又一个实例，在图5的工作原理基础上，系统内增加一个稳压储气缸，将氧气动力管上的快接推入动力气体源接口15，打开电源开关，一部分气体进入稳压储气缸，可提供连续通气，同时在通气气体减少时，可充分补充系统压力，确保按压精确到位。储气缸的氧气容量可保证在心肺复苏过程中实现同步连续按压、通气(连续按压/CCV模式)，即达到100次/分钟+10％，按压不中断的情况下，每10次插入一次准确通气。

在本发明中一个较佳实例，在控制面板右下角有“锁定/解锁”键。设备启动或暂停时，按一次“锁定/解锁”键，锁定面板上所有按键功能处于无效状态；需要解锁时，再按一次“锁定/解锁”键，所有按键功能恢复正常。在设备没有启动的情况下，“锁定/解锁”键无效。这个设计就确保了机器在正常运行过程避免由于人为的不经意间碰触到按键而对患者造成不必要的伤害。

以上所述，是本发明较佳可行实施例的具体说明，惟非因此即局限本发明专利范围，对于本领域的技术人员，很明显，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，能对本发明进行多种改进和变化。因此，如果这些改进和变化，直接或间接落在所附权利要求及其等同物的范围内，则本发明涵盖这些改进和变化，给予说明。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所有限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.本发明涉及一种电控气动心肺复苏机，其特征在于，其包括：刚性两侧固定按压弓及等高背板。按压弓通过两侧固定杆可与等高背板两侧活动滑轨上的固定锁连接。

2.根据权利要求1所述的一种电控气动心肺复苏机，其特征在于：按压弓由具刻度显示的固定杆，两侧活动滑轨，按压活塞缸及气体通气管，回弹弹簧，凹面按压头组成。

3.根据权利要求1，2所述的一种电控气动心肺复苏机，其特征在于：固定按压弓两侧的固定杆具刻度显示，刻度显示部分为凹槽，用于固定按压弓及测量患者的胸腔厚度。

4.根据权利要求1，2所述的一种电控气动心肺复苏机，其特征在于：两侧活动滑轨由滑轨杆，固定件，滑轨固定锁及连接两侧滑轨强化固定件组成。滑轨固定锁下部与滑杆纵向贯通，起到固定及移动固定杆的作用，固定锁上部有固定杆插入口及卡片锁，卡片锁为一长方形，一端有一凹槽，嵌入一弹簧，中部有长圆孔，靠凹槽一侧的长圆孔边缘较其它部分薄，以便穿入固定杆及固定按压弓的上下位置。固定锁侧面有一个锁孔，以便固定整个按压弓，防止其前后移动。

5.根据权利要求2所述的一种电控气动心肺复苏机，其特征在于：按压活塞缸为圆柱形缸体，与进气通道溶为一体。活塞缸的进气通道位于活塞缸的一侧，进气道顶部与活塞缸内腔有一个气口连通，进气道下侧侧边有一个气口与外部气管相连。整个活塞缸体与侧气道口为一个整体结构。

6.根据权利要求2所述的一种电控气动心肺复苏机，其特征在于：凹面按压头为半球型，其直径为4～9cm，高为3～5cm；球面向内凹进直径为2～4cm，深为1～3cm。

7.根据权利要求1所述的一种电控气动心肺复苏机，其特征在于：等高背板最厚为5～8cm，最薄为3～5cm；有头部凹陷处，宽为15～20cm，深为4～7cm；两侧具滑轨槽杆。

8.根据权利要求1所述的一种电控气动心肺复苏机，其特征在于：等高背板由外部控制面板，调节旋钮及气体连接口组成，内部有芯片控制电路板、电磁阀、压力调节阀、稳压储气缸组成。

9.根据权利要求8所述的一种电控气动心肺复苏机，其特征在于：储气缸一端连接在气源端的手动机械阀，另一端与调速阀连接，调速阀与通气电磁阀连接。用于压力源稳定。

10.根据权利要求1～9所述的一种电控气动心肺复苏机，其特征在于：由芯片线路板程序控制，电磁阀准确控制按压及通气，压力调节阀控制按压深度及通气量，稳压储气缸可补充系统压力，保证连续压力输出及通气。该设备适用于院前、院内心脏骤停病人的心肺复苏急救。

Images