CN105025862A - 具有直角绳索滑轮组件的自动心肺复苏装置 - Google Patents

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Abstract

一种自动心肺复苏装置，包括前部结构，该前部结构具有被布置成沿所述前部结构来回移动的第一可移动单元和第二可移动单元；用于按压患者胸部的按压元件；联接于胸部垫的两个臂，每个臂的一端联接于第一可移动单元和第二可移动单元中的相应一个；驱动装置，该驱动装置被布置成在运行时驱动第一可移动单元和第二可移动单元来回移动。前部结构包括传动系统，该传动系统包括第一驱动滑轮和传动绳索，传动绳索被布置成由驱动滑轮驱动，且所述第一可移动单元和第二可移动单元联接于传动绳索，以便沿前部结构以平移运动来回移动。

Description

具有直角绳索滑轮组件的自动心肺复苏装置
技术领域
本发明涉及心肺复苏领域，且更具体地涉及自动心肺复苏。本发明提出一种包括心肺复苏单元的心肺复苏设备，其中该心肺复苏单元包括具有按压垫的主体。
背景技术
心肺复苏(CPR)是一种用于从心脏骤停中增加生存机会的公知技术。然而，稳定地高质量地执行人工心肺复苏是非常困难的。由于CPR的质量是生存的关键，所以存在强烈的驱动来使用机械式自动装置代替较不可靠且持续时间长的人工胸部按压。自动CPR(A-CPR)设备近来被引入市场。
一些A-CPR系统使用气动致动器机构，而其它的A-CPR系统是通过电机(比如伺服电机)驱动。A-CPR系统通常包括背板和具有机械式心脏刺激器(比如按压垫)的A-CPR单元，以及可能地呼吸辅助器或用于电复苏的电极。在使用过程中，患者被置于背板上，背部朝下，且A-CPR单元被附接到背板上。当这样做时，重要的是以受控制但仍然有力的方式将由机械式心脏刺激器所提供的力从A-CPR单元传递到患者的胸骨。
文献WO 2010/049861Al公开了一种这样的A-CPR系统，其具有可连接于背板的A-CPR单元和用以控制按压元件运动的传动系统。该传动系统包括电机/齿轮箱组合和传动滑轮，以向在导轨上重复地来回移动的两个滑块传递动力。两个滑块的移动导致按压元件来回竖直运动，以执行复苏。滑块的平移运动是通过改变电机的方向获得的。
电机可以竖直方式放置在ACPR装置内。这种选择是笨重的。对于系统尺寸较小的情况，电机/齿轮箱组合可放置在水平方向上，使得电机/齿轮箱的输出轴平行于水平面，且滑轮旋转运动的方向与在水平方向上的平移运动成90度角。必须形成90度角。
以直角(90度)传递动力的机构是已知的。例如，90度的齿轮箱包括通过齿圈和小齿轮或螺旋锥齿轮和小齿轮连接的输入和输出轴。然而，这种90度的齿轮箱必须足够大，以在必须传递较大的力时传递需要的高力矩，这导致笨重的齿轮箱。另一缺点涉及到它的低效率和噪音量，以及齿轮沿彼此移动时的振动。
另一种在90度角上传递动力的方法是通过使用在链轮上运行的同步皮带或链，该链轮通过驱动滑轮来驱动且通过两个导向滑轮形成90度的转向。皮带必须被扭转以形成90度角。为克服扭转，滑轮之间的距离必须很大。代替皮带，已经设想到在连续系统和多驱动系统中的绳索。
人们希望有一种自动CPR系统，其具有用于将移动从水平运动转换到竖直平面的系统。
人们还将希望有一种用于以直角传递动力，同时保持低成本、高耐久性和低噪音的系统。
发明内容
为了更好地解决这些问题中的一个或多个，本发明提出一种自动心肺复苏装置，其包括前部结构，该前部结构具有被布置成沿所述前部结构来回移动的第一可移动单元和第二可移动单元；用于按压患者胸部的按压元件；联接于胸部垫的两个臂，每个臂的一端联接于第一可移动单元和第二可移动单元中的相应一个；驱动装置，该驱动装置被布置成在运行时驱动第一可移动单元和第二可移动单元来回移动。前部结构包括传动系统，该传动系统包括第一驱动滑轮和传动绳索，传动绳索被布置成由驱动滑轮驱动，且所述第一可移动单元和第二可移动单元联接于传动绳索，以便沿前部结构以平移运动来回移动。
因此，本发明提出使用传动绳索用于力的传递，从而实现非常紧凑且低成本的设计。传动绳索可被联接在驱动滑轮和可移动单元之间，且在提供转向时没有扭转。
自动心肺复苏装置优选地包括第一导向滑轮，传动绳索被布置成在所述第一导向滑轮上沿必须做平移运动的方向形成90度的转向。传动绳索优选为圆形，且因此可以以紧凑且有效的方式形成90°的转向，而没有扭转。
在本发明的一个方面中，自动心肺复苏装置包括用于将传动绳索引导回第二驱动滑轮的惰轮，其中，传动绳索被布置成在所述惰轮上形成180度的转向，并在第二导向滑轮上形成另一个90度的转向。传动绳索优选为圆形，因此可以在滑轮上按路线布放以实现良好的力传递。
在本发明的一个方面中，传动绳索的第一端通过在传动绳索侧和驱动滑轮侧的互补的连接元件连接到第一驱动滑轮，其中传动绳索包括用于在其中固定连接元件的端环。利用端环和连接元件，传动绳索可以固定地连接于驱动滑轮。
通过编接传动绳索形成端环，传动绳索可包括端环和重叠部分。重叠部分有利地具有双倍数量的材料，而这继而导致作用在纱线上的力更小。这允许增加传动绳索的寿命，同时防止当力作用在传动绳索上时绳索变扁。
在本发明的一个方面中，重叠部分可在10厘米和100厘米的范围上延伸。重叠部分在第一导向滑轮上延伸，且优选在惰轮上延伸。这确保了力由双倍数量的材料来传递，这将减轻磨损并增加使用寿命。这还有助于防止传动绳索在驱动滑轮和惰轮处变扁。
通过提供比如与端环固定的哑铃件的连接元件，其中哑铃件被固定在第一驱动滑轮的相应连接孔内，可以实现一种经济的设计。
在本发明的另一方面中，提供了用于将传动绳索连接到第一可移动单元和第二可移动单元的夹持装置，该夹持装置包括至少两个引导板，传动绳索在两个引导板之间被紧固。具有两个引导板的夹持装置的使用允许绳索可靠的紧固连接，还避免了传动绳索打滑。
在本发明的另一方面中，传动绳索包括聚合物材料、凯夫拉(Kevlar)、芳族聚酰胺、和钢中的至少一种。在另一方面中，传动绳索包括超高分子量聚乙烯。钢是经济的。聚合物材料是柔性的、轻量且易弯曲。凯夫拉(Kevlar)或芳族聚酰胺是能够应对高力度的高强度材料。
优选地，传动绳索具有在大约3毫米和5毫米的范围内的厚度。传动绳索具有优选地8或12股，且具有每10cm约15至35针的编织周期长度。
附图说明
参照在下文中描述的实施例(仅以示例给出)，本发明的这些和其它方面将变得显而易见并被阐明，其中：
图1示出了根据本发明一个方面的心肺复苏(CPR)组件的示意图；
图2示出了图1的自动心肺复苏组件的详细视图；
图3示出了可在图1和图2的自动心肺复苏组件中使用的传动系统的详细视图；
图4示出了根据本发明一个方面的可在自动心肺复苏组件中使用的传动绳索；
图5示出了根据本发明的一个方面的可在自动心肺复苏组件中使用的传动绳索和滑轮。
具体实施方式
图1示出了根据本发明第一方面的用于循环按压患者胸部的自动CPR装置的示意图。图2示出了图1的自动心肺复苏组件的详细视图。
CPR装置包括用于在患者背部之后定位的背部支撑件41。两个立柱42a、42b在其下部附接到背部支撑件41上。前部结构43在立柱42a、42b的上端部连接于立柱42a、42b。背部支撑件41被布置成将前部结构43保持在相对于患者背部固定的位置，或者相对固定的位置。前部结构43包括可被布置成沿前部机构43来回移动的第一可移动单元44a和第二可移动单元44b。
CPR装置还包括被布置成接触并按压/解压患者胸部的作为按压元件的胸部垫46。两个臂45a、45b均可通过一个端部可旋转地联接于胸部垫46，且每个臂可旋转地联接于第一可移动单元44a和第二可移动单元44b的相应之一。两个臂45a、45b在胸部垫46的任一分离点处，或者优选地在具有共同旋转或枢转轴线的单个共同点处，可旋转地或枢转地联接于胸部垫46。CPR装置还包括驱动装置50，其被布置成用于在运行时来回驱动第一可移动单元44a和第二可移动单元44b，使得胸部垫46循环按压患者胸部。
如图2所示，驱动装置包括(优选地)具有齿轮系统52的电机51。电机51可以是电磁式电机，或者更具体地说，是提供旋转力的电刷式(无刷式)直流电机，但气动或液压装置也可被布置成提供单元44a、44b所需的运动。如本领域技术人员所知，电机51优选为伺服控制的。电池为电机51供电。
齿轮系统52具有输出轴，输出轴具有旋转轴线X，且被布置成与平移运动的方向平行，在所述实施例中与背部支撑件41平行。输出轴连接于驱动滑轮63a，传动绳索70的第一端连接到驱动滑轮63a。传动绳索70在第一导向滑轮64a的上沿可移动单元44a、44b必须平移运动的方向形成90度转向。传动绳索70通过在惰轮65上形成180度的转向以及在第二导向滑轮64b上形成另一个90度的转向而被引导回至第二驱动滑轮63b。传动绳索的第二端连接到第二驱动滑轮63b。
第一驱动滑轮63a和第二驱动滑轮63b优选为同轴的，且被布置成围绕相同的旋转轴线旋转，该旋转轴线与输出轴的旋转轴线对准。第一导向滑轮64a和第二导向滑轮64b优选为同轴的，且被布置成围绕相同的旋转轴线旋转，该旋转轴线与输出轴的旋转轴线X正交。
夹持装置90被用于将传动绳索70连接于第一可移动单元44a和第二可移动单元44b。如图3中所示，夹持装置90包括引导板，传动绳索70在引导板之间按路线部放并被固定。引导板91、92优选是彼此相互平行的，并平行于前部结构安装，在ACPR单元处于工作状态时其处于竖直位置。引导板可以彼此相互固定并固定到可移动单元(例如使用螺钉)，或者引导板可以与可移动单元成为整体。
当电机51旋转时，驱动滑轮63a与传动绳索70一起旋转。结果，可移动单元44a、44b经历在彼此相反方向上的平移运动，以便沿前部结构以平移运动来回移动。这继而又导致按压垫46的平移运动。当电机51转动(例如顺时针方向转动)时，V型驱动器的两个臂45a、45b被拉到驱动器的中心(通过滑轮反转的方向)，按压元件下降。当电机反向旋转时，臂45a、45b被移动到相反的方向。
如图4和图5所示，将传动绳索70连接到驱动滑轮63a是通过分别在传动绳索侧和驱动滑轮侧的互补的第一和第二连接元件81、84实现的。在图3中，仅示出了第一驱动滑轮63a和一个连接，但在绳索的第二端和第二驱动滑轮63b之间实现了类似的连接。
传动绳索包括端环72，其用于在其中固定连接元件81。第一连接元件81是用端环72固定的哑铃件。端环/哑铃件组件被固定在对应的连接孔84内，该连接孔84在驱动滑轮63a上形成第二连接元件84。
端环72可通过编接传动绳索70来形成，从而形成用于在其中固定连接元件81的端环。传动绳索70的编接形成重叠部分74。重叠部分74有利地具有双倍数量的材料(纱线，在聚合材料的情况下)，这继而会使作用在纱线上的力较小。这允许增加传动绳索70的寿命，同时防止在力作用于传动绳索70上时绳索变扁。
重叠部分可在10厘米和100厘米的范围上延伸。重叠部分向上延伸到惰轮，从而确保力由双倍数量的材料来传递，并防止传动绳索在驱动滑轮和惰轮处变扁，这减轻了磨损并增加了使用寿命。
传动绳索优选地包括超高分子量聚乙烯。聚合物材料是柔性的、轻量且易弯曲。其它优选材料包括Kevlar、芳族聚酰胺或钢。
考虑到好的效率/寿命比，传动绳索优选地具有在大约3毫米和5毫米的范围内的厚度。另外，12股绳索能提供良好的效果。
传动绳索70被引导到两个可移动单元44a、44b(其上连接传动绳索70)。通过使引导板91、92之间的传动绳索形成几个弯，使得绳索的接触面积最大化，从而允许滑块和绳索之间的紧固连接，防止传动绳索打滑。
本领域技术人员应当理解的是，本发明可在并不完全符合本文所描述细节的其他实施例中实施，而不显著地脱离本发明的精神和范围。在这种情况下，且出于简洁和清楚的目的，已经省略了公知设备、电路和方法的详细描述，以避免不必要的细节和可能的混淆。

Claims (14)

1.一种自动心肺复苏装置，包括：
前部结构，所述前部结构具有被布置成沿所述前部结构来回移动的第一可移动单元和第二可移动单元，
用于按压患者胸部的按压元件，
联接于胸部垫的两个臂，每个臂的一端联接于所述第一可移动单元和所述第二可移动单元中的相应之一，
驱动装置，所述驱动装置被布置成在运行时驱动所述第一可移动单元和所述第二可移动单元来回移动，
其中，所述前部结构包括传动系统，所述传动系统包括第一驱动滑轮和传动绳索，所述传动绳索被布置成由所述驱动滑轮驱动，且所述第一可移动单元和所述第二可移动单元联接于所述传动绳索，以便沿所述前部结构以平移运动来回移动。
2.根据权利要求1所述的自动心肺复苏装置，其特征在于，包括第一导向滑轮，所述传动绳索被布置成在所述第一导向滑轮上沿必须做平移运动的方向形成90度的转向。
3.根据前述权利要求所述的自动心肺复苏装置，其特征在于，还包括用于将所述传动绳索引导回第二驱动滑轮的惰轮，其中，所述传动绳索被布置成在所述惰轮上形成180度的转向，并在所述第二导向滑轮上形成另一个90度的转向。
4.根据权利要求1所述的自动心肺复苏装置，其特征在于，所述绳索的第一端通过在所述传动绳索侧和所述驱动滑轮侧的互补的连接元件连接到所述第一驱动滑轮，其中所述传动绳索包括用于在其中固定连接元件的端环。
5.根据前述权利要求所述的自动心肺复苏装置，其特征在于，所述端环通过编接所述传动绳索形成，所述传动绳索包括所述端环和重叠部分。
6.根据前述权利要求所述的自动心肺复苏装置，其特征在于，所述重叠部分在10厘米和100厘米的范围上延伸。
7.根据前述权利要求所述的自动心肺复苏装置，其特征在于，所述重叠部分在所述惰轮上延伸。
8.根据权利要求5所述的自动心肺复苏装置，其特征在于，所述连接元件是与所述端环固定的哑铃件，所述哑铃件被固定在所述第一驱动滑轮的对应连接孔内。
9.根据权利要求1所述的自动心肺复苏装置，其特征在于，包括用于将所述传动绳索连接到所述第一可移动单元和所述第二可移动单元的夹持装置，所述夹持装置包括至少两个引导板，所述传动绳索在所述至少两个引导板之间被紧固。
10.根据权利要求1所述的自动心肺复苏装置，其特征在于，所述传动绳索包括聚合物材料、凯夫拉、芳族聚酰胺、和钢中的至少一种。
11.根据前述权利要求所述的自动心肺复苏装置，其特征在于，所述传动绳索包括超高分子量聚乙烯。
12.根据权利要求1所述的自动心肺复苏装置，其特征在于，所述传动绳索具有在大约3毫米和5毫米的范围内的厚度。
13.根据权利要求1所述的自动心肺复苏装置，其特征在于，所述传动绳索具有优选地8股或12股。
14.根据权利要求1所述的自动心肺复苏装置，其特征在于，所述传动绳索具有每10cm约15至35针的编织周期长度。
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