CN105708640A - 一种智能的多体位左右侧翻病床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能的多体位左右侧翻病床,包括:操作指令显示发送器(1)、中央控制器(2)、病床背腿升降结构装置(3)、病床左右侧翻结构装置(4)、病床整体升降前后倾斜结构装置(5)、角度测定装置(6)、通讯模块(7)、信息存储模块(8)，本发明采用双层层叠的病床左右侧翻和整体升降前后倾斜结构，实现0?35o稳固的多体位左右侧翻，既满足ICU监护对复杂体位的要求，又提高预防肺部并发症等辅助治疗的实际功效；以角度测定装置和中央控制器的结合使用，实现了数字化控制病床的体位保存、半卧位左右侧翻、自动左右侧翻，拓展了病床功能，提高了ICU监护质量。

Description

一种智能的多体位左右侧翻病床

技术领域

本发明涉及一种智能的多体位左右侧翻病床，属于ICU监护使用的辅助治疗的医疗器械。

背景技术

监护病床是一种ICU监护中使用的基础医疗器械，ICU监护病床与普通病床的不同之处是应具备左右侧翻功能。左右侧翻的临床意义主要在于预防患者的肺部并发症，防止褥疮，以及减轻护理人员的护理劳动强度。近年来，美国等发达国家采用半卧位左右侧翻辅助治疗用于心衰患者的ICU监护和日常护理，取得了良好的效果。

现在具备左右侧翻功能的病床釆用的是三根电动立柱支撑结构，俗称的三立柱结构,一般头部中央位置一根电动立柱，腿部位置对称两根电动立柱，三根电动立柱呈三角形排列，以头部位置的电动立柱不动，腿部的两个电动立柱一升一降，实现病床的左右侧翻。由于两立柱的升降过程中会产生位置差，一般是一个立柱固定，另一个立柱釆用条形孔安装的形式，以条形孔的距离来补偿两立柱升降产生的位置差。这种结构最大的弊端是病床只能在水平位实现左右侧翻。这是因为如果病床要实现前后倾斜位时也左右侧翻，它就需要另外补偿的前后倾斜产生的位置差，如果三个立柱就有两个立柱都有位置补差，结构就完全不稳了，无法使用。

现代医疗技术的发展对ICU监护的体位要求提出了更多的要求。例如，头低脚高位侧翻俯卧排痰，胸腹部手术后的头高脚低位侧翻引流减压，都是水平位左右侧翻不能实现的。

另一方面，现有的侧翻控制都采用的是机电结合的开关形式，开关只能设置于电动推杆的起点和末端，系统只能用触碰两端开关的形式来判断电动推杆的位置，无法确认中间的运行位置。也有采用干簧管之类的装置确认电动推杆的中间运行值，但终究是机电结合的形式，运行中会产生误差积累，最终导致无法使用。而心衰患者的半卧位左右侧翻辅助治疗，就要求精确控制背腿电动推杆的中间运行位置。

由于现有的病床控制技术无法精准判断电杆推杆位置的中间位置状态，因此，它采用一些固定功能键来实现一些特定的功能需求。例如，为心衰患者设置的心脏椅体位，为背、腿电动推杆全部伸出，升降电动推杆一升一降，形成椅子样体位。由于心衰的多样性和复杂性，固化形式的心衰体位是满足不了需求的。同样道理，体检体位也是背、腿电动推杆全部退回，升降电动推杆全部伸出的固定体位。在操作面板资源有限的情况，设置很多不符合实际使用的固定功能键，是不利于实际应用的。

三立柱结构的另一个问题是左右侧翻角度。左右侧翻的辅助治疗作用，如预防肺部并发症等是需要达到一定的侧翻角度才能实现，一般应达到30o以上，国外领先技术的产品可达40o。要达到这样的的左右侧翻角度，三立柱结构要么加大两侧翻立柱间调位置差的条孔距离，要么缩短两立柱间的距离，这都影响病床的整体稳定性。为解决这一难题，国内目前产品的一般做法是减少侧翻角度到0-10o或0-15o，这实际上是以牺牲左右侧翻的辅助治疗的实际能效为代价。不能起到辅助治疗功能的左右侧翻，于临床应用有什么意义?

因此，现有的左右侧翻病床已经不能满足现代ICU监护的要求，提出一种既能在水平位，又能在前后倾斜位以及半卧位都能侧翻的多体位左右侧翻病床，并以传感器技术控制病床的体位状态，实现病床控制的数字化智能化是十分必要的。为此，本发明提出了一种智能的多体位左右侧翻病床，采用双层层叠的左右侧翻和整体升降前后倾斜结构，实现了稳固的0-35o多体位左右侧翻，并用角度传感器控制病床的体位运行状态，数字化程度高，能真正实现左右侧翻的辅助治疗功能，造价与现有的侧翻病床相当，有利于临床普及推广使用。

发明内容

本发明主要由操作指令显示发送器、中央控制器、病床背腿升降结构装置、病床左右侧翻结构装置、病床整体升降前后倾斜结构装置、角度测定装置、通讯模块、信息存储模块等部分组成。

本发明多体位左右侧翻的工作原理是：所述的一种智能的多体位左右侧翻病床的病床左右侧翻结构装置、病床整体升降前后倾斜结构装置为双层层叠结构，病床左右侧翻结构装置在上一层，病床整体升降前后倾斜结构装置在下一层，协同动作完成多体位左右侧翻，所述的多体位左右侧翻是这样运行的：病床左右侧翻结构装置的两对称设置的电动推杆同时一升一降，实现病床的左右侧翻;病床整体升降前后倾斜结构装置的两对称设置的电动推杆同升同降,实现病床的整体升降；一升一降，实现病床的前后倾斜。依靠这种分置在两个互相独立的层面，各自独立工作，综合应用形成类似万向节样的左右侧翻结构，实现在病床在水平状态、前后倾斜状态、病床升高或降低状态均能左右侧翻。双层层叠结构的另一个优点是两层架各自独立运行，彼此不需要进行位置补差，可以实现病床在稳固状态下的0-35o的多体位左右侧翻。

本发明智能化控制的工作原理是：所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，应用角度测定装置实时监测病床的角度位置变化，以角度测定装置和中央控制器的结合使用，实现数字化控制病床的体位保存、半卧位左右侧翻、自动左右侧翻，使病床进入智能化控制。

所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，为了病床的安全有效，内置了病床安全侧翻模式，所述的病床安全侧翻模式是这样运行的：用角度测定装置监测背腿部的升降角度，设定30o以内为安全侧翻模式，中央控制器通过程序控制，允许病床的背、腿在30度升降范围内进行左右侧翻。当超过30o范围，中央控制器会发出动作指令，让背、腿回到30o以内才能进行左右侧翻。这也是病床的半卧位左右侧翻模式。

所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，采用操作指令显示发送器为人机交互工具。人机交互界面设置了设置模式，以实现人机交流。所述的设置模式是这样运行的：在操作指令显示发送器的按键控制单元中设置了一个设置键，一个设置选择(+)键，一个设置选择(-)键，开启设置键后进入设置菜单，分别按动设置选择(+)键或设置选择(-)键，进行设置参数选择，完成后，再次按动设置键，信息存储模块自动存储所设置的病床参数。

所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，设置了病床体位参数保存模式，以取代传统的各种固定功能键。这些体位参数值的设置，都是基于角度传感器给予的精准测量，并以此区别别的技术方式。使用时，使用者预先调节好治疗或护理所需的体位状态，开启设置键，进入设置选择菜单，选择并确认体位参数保存，再次按动设置键，信息存储模块会保存体位参数，操作指令显示发送器会显示已经成功保存了预先调节好的体位状态值，再次使用该体位时，使用者只需长按对应的体位保存功能键,中央控制器会驱动各电动推杆动作，让病床自动回到设置好的体位状态。若在此运行过程中有意外情况发，松开按键，中央控制器立即停止各电动推杆的运行，防止发生意外。

所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，设置了自动左右侧翻模式，使用者可自主设置、存储侧翻參数，这些设置的体位状态参数都是基于角度传感器给予的精准测量，并以此区别别的技术方式。设置的内容包括侧翻方向、侧翻角度、侧翻时间、侧翻间隔时间等。使用者完成设置后，在使用自动侧翻功能时，只需开启自动左右侧翻功能键时，病床会自动按照设置的参数左右侧翻。自动侧翻模式的具体实施方式是：开启设置键后进入设置菜单，分别按动设置选择(+)键或设置选择(-)键，进行设置参数选择，完成后，再次按动设置键，信息存储模块自动存储所设置的自动侧翻参数，使用自动侧翻时，只需触按自动侧翻键即可。

所述的操作指令显示发送器主要由按键控制单元和显示提示单元组成。按键控制单元用于各种功能的操作与切换，控制按钮可以采用触点开关，也可以是直接设置在电容显示屏的触摸按钮。显示提示单元用于即时信息显示与读出、存储信息浏览、故障与紧急状态报警。显示提示单元主要由显示屏、声音提示器、指示灯组成。显示提示方式包括但不限于文字、图标、声音、指示灯等。

所述的中央控制器主要由控制模块、通讯模块、信息存储模块等部分组成。所述的控制模块由集成电路、单片机、电器元件、电源、外接端口、塑料外壳等组成，通过内置软件完成病床体位功能动作控制。软件设置分为两种模式：安全模式和功能模式。安全模式的参数使用者不可更改或写入，以保持病床控制的安全有效。功能模式是可读写部分，使用者可以按自己的需求进行病床体位参数的设置。前者的权限大于后者，当使用者设置的参数超出安全许可范围，系统自动执行安全模式。

所述的通讯模块可以将角度测定装置发送来的角度信号转化成中央控制器可读取的模拟或数字信号,并向中央控制器发送监测获取的数据，通讯模块的通讯方式不限，可以与角度测定装置协议通讯的有线或无线传输的通讯模块能均可,通讯模块还可以将分析合成的信息远程发送到医学监护终端。

所述的信息存储模块由程序存储器和数据存储器等组成。程序存储器ROM，是只读存储器，用来存放代码段，它是只读的，经烧写后不能改写（除非重新擦写），掉电后其中的数据会不会消失。数据存储器RAM，是随即存储器，它是可读可写的，用来存放数据变量的，掉电后其中的数据会消失。

所述的角度测定装置是数字型小体积倾角传感器，采用非接触式测量原理，内置双通道地球引力倾斜单元，通过测量动态重力加速度，转换成倾角变化，实时输出当前的体位倾角，从而可以测量传感器输出相对于水平面的倾斜和俯仰角度。内置MCU微型控制单元，使传感器输出线性度得到二次修正，弥补了模拟型的因为修正不够导致的精度下降。

本发明具有以下优点:

1、采用角度测定装置即时获取的病床体位状态角度值，精准控制病床体位，使其在ICU监护中的辅助医学治疗更加精准、科学

2、采用人机交互实现病床的智能化操作，既能满足ICU监护所需的各种复杂多变的体位要求，又能减轻护理人员的劳动强度，造福医患双方

3、采用双层层叠结构的左右侧翻、整体升降前后倾斜结构装置，实现病床的多体位左右侧翻，改变了现有侧翻病床只能在水平位左右侧翻的现状，增加了病床的使用功能

4、采用双层层叠结构的左右侧翻、整体升降前后倾斜结构装置，实现0-35o稳固的多体位左右侧翻。0-35o多体位左右侧翻参数，仅是实施例的设计参数，利用此工作原理，亦可以为医疗单位定制所需侧翻角度。

附图说明

图1是本发明的工作原理框图。

图2是本发明的系统结构示意图。

图3是本发明实施例的病床结构示意图。

图4是本发明实施例的病床背腿升降结构示意图。

图5是本发明实施例的病床左右侧翻结构示意图。

图6是本发明实施例的病床整体升降前后倾斜结构示意图。

图中所示:操作指令显示发送器(1)、中央控制器(2)、病床背腿升降结构装置(3)、病床左右侧翻结构装置(4)、病床整体升降前后倾斜结构装置(5)、角度测定装置(6)、通讯模块(7)、信息存储模块(8)、液晶显示屏(9)、蜂鸣器(10)、操作按钮(11)、病床背部升降电动推杆(12)、病床腿部升降电动推杆(13)、病床左右侧翻电动推杆(14)、病床整体升降前后倾斜电动推杆(15)。

具体实施方式

以下结合附图1、图2、图3、图4、图5、图6和具体实施例,对本发明进行详细说明。

实施例。

所述的一种智能的多体位左右侧翻病床如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，它由操作指令显示发送器(1)、中央控制器(2)、病床背腿升降结构装置(3)、病床左右侧翻结构装置(4)、病床整体升降前后倾斜结构装置(5)、角度测定装置(6)、通讯模块(7)、信息存储模块(8)、液晶显示屏(9)、蜂鸣器(10)、操作按钮(11)、病床背部升降电动推杆(12)、病床腿部升降电动推杆(13)、病床左右侧翻电动推杆(14)、病床整体升降前后倾斜电动推杆(15)组成。

所述的操作指令显示发送器(1)由液晶显示屏(9)、蜂鸣器(10)组成信息显示提示单元和由操作按钮(11)组成的按键控制单元组成。液晶显示屏(9)实施例采用3.5寸256像素液晶屏。亦可釆用7寸或10寸的电容触摸显示屏。釆用电容触摸显示屏后，按键控制单元与显示屏合为一体。蜂鸣器(10)实施例采用德国Hitpoint蜂鸣器。操作按钮(11)实施例采用触点式开关，触点开关外部用PP材料注塑成外壳。

所述的中央控制器(2)是由内置的通讯模块(7)、信息存储模块(8)和集成电路、单片机、电器元件、电源、外接端口组成的控制模块等共同组成的。实施例的通讯模块(7)采用三星公司的BTVZ0502SA芯片。信息存储模块(8)采用P87LPC760进口MCU存储器。单片机采用80C51通用型。中央控制器(2)的外壳用PP材料注塑而成，并进行防水设计。

所述的角度测定装置(6)实施例采用LTV526T双轴数字型倾角传感器，全范围精度0.1度。

所述的病床背腿升降结构装置(3)如图4所示，病床背部升降电动推杆(12)和病床腿部升降电动推杆(13)，在病床床面水平状态时，两推杆可按操作指令带动背、腿升降；在侧翻时，两推杆受安全侧翻模式控制。

所述的病床左右侧翻结构装置(4)如图5所示，两对称设置的病床左右侧翻电动推杆(14)同时一升一降，实现病床的左右侧翻。需要说明的是，两推杆无论是垂直安装或倾斜安装，都未脱离本发明技术方案的宗旨和范围,都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

所述的病床整体升降前后倾斜结构装置(5)如图5所示，两对称设置的床整体升降前后倾斜电动推杆(15)同升同降,实现病床的整体升降；同时一升一降，实现病床的前后倾斜。

所述的电动推杆均采用丹麦力纳克公司31型医用电动推杆。

应当理解的是,本发明所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，其多体位左右侧翻核心是病床的左右侧翻结构装置(4)、病床整体升降前后倾斜结构装置(5)为双层层叠结构，上述附图及实施例的结构形式，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，对本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，只要未脱离本发明技术方案的宗旨和范围,无论釆用何种形式的结构，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

应当理解的是,本发明所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，其智能化的核心是指釆用角度测定装置(6)和中央控制器(2)的结合使用，实现数字化控制病床的体位保存、半卧位左右侧翻、自动左右侧翻，上述附图及实施例的原器件的选用，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，对本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，只要未脱离本发明技术方案的宗旨和范围,都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能的多体位左右侧翻病床,包括:操作指令显示发送器(1)、中央控制器(2)、病床背腿升降结构装置(3)、病床左右侧翻结构装置(4)、病床整体升降前后倾斜结构装置(5)、角度测定装置(6)、通讯模块(7)、信息存储模块(8)，其特征在于:操作指令显示发送器(1)、中央控制器(2)组成病床的人机交互智能操作系统，病床背腿升降结构装置(3)、病床左右侧翻结构装置(4)、病床整体升降前后倾斜结构装置(5)组成病床的多体位左右侧翻机械结构系统，角度测定装置(6)、通讯模块(7)、信息存储模块(8)组成病床的数字化测量及数据存储系统，三个系统有机结合，组成一种智能的多体位左右侧翻病床。

2.根据权利要求1所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，其特征还在于:操作指令显示发送器(1)是病床的人机交互工具，由液晶屏、蜂呜器等组成信息显示提示单元和由按键组成的按键控制单元组成，所述的人机交互是这样运行的：使用者通过操作指令显示发送器(1)上的按键控制单元，把病床需要调节的体位状态模式发送到中央控制器(2)，中央控制器(2)发出指令驱动病床背腿升降结构装置(3)、病床左右侧翻结构装置(4)、病床整体升降前后倾斜结构装置(5)实现病床的背腿升降、整体升降、前后倾斜、左右侧翻的综合作业，即简称的多体位左右侧翻，角度测定装置(6)将监测到的病床体位即时状态角度值发送到通讯模块(7)，通讯模块(7)转换处理后发送到中央控制器(2)，中央控制器(2)转换成可显示指令发送到操作指令显示发送器(1)的信息显示提示单元显示，使用者通过信息显示提示单元显示的病床即时状态，判断是让病床各部件停止或继续动作,若已达到需求体位，操作按键控制单元停止动作，若未达到需求体位，操作按键控制单元继续动作;使用者亦可使用操作指令显示发送器(1)设置所需操作的病床信息，保存到信息存储模块(8),使用时通过按键控制单元的功能按键，使病床达到设定状态。

3.根据权利要求1所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，其特征还在于:操作指令显示发送器(1)的人机交互界面的按键控制单元设有设置模块，以实现人机交流。

4.根据权利要求1所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，其特征还在于:操作指令显示发送器(1)的人机交互界面的信息显示提示单元的设置模块设有病床体位设置保存模式，以实现复杂体位的固化操作，所述的病床体位设置保存模式是这样运行的：使用者调节好治疗或护理所需的体位状态，启动设置功能键，信息存储模块(8)自动保存角度测定装置(6)监测获取的病床综合状态角度值，使用者再次使用时只需操作对应的体位保存功能键,病床会自动回到所设置好的综合状态角度值。

5.根据权利要求1所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，其特征还在于:操作指令显示发送器(1)的人机交互界面的信息显示提示单元的设置模块设有病床自动左右侧翻设置保存模式，所述的病床自动左右侧翻设置保存模式是这样运行的:护理人员启动设置功能键，设置病床自动左右侧翻模式参数后，信息存储模块(8)会自动保存左右侧翻模式参数，当使用者开启自动左右侧翻功能键时，病床会自动按照设置的参数左右侧翻。

6.根据权利要求1所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，其特征还在于:所述的中央控制器(2)内置了病床的安全侧翻模式，它也是病床的半卧位左右侧翻模式，所述的病床安全侧翻--半卧位左右侧翻模式是这样运行的：设置病床背腿升降结构装置(3)与病床左右侧翻结构装置(4)为动作相互关联，即病床左右侧翻结构装置(4)侧翻时，要满足病床背腿升降结构装置(3)保持在特定的安全角度之内，当病床左右侧翻结构装置(4)侧翻前，中央控制器(2)会自动驱动病床背腿升降结构装置(3)保持背腿在安全角度之内，内置的病床安全侧翻模式存储在信息存储模块(8)，且使用者不能调用和改写。

7.根据权利要求1所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，其特征还在于:中央控制器(2)内置了通讯模块(7)，所述的通讯模块(7)将角度测定装置(6)监测到的病床综合状态角度值转换转化成中央控制器可读取的模拟或数字信号,并向中央控制器(2)发送监测获取的数据。

8.根据权利要求1所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，其特征还在于:中央控制器(2)内置了信息存储模块(8)，所述的信息存储模块(8)保存操作指令显示发送器(1)设置的操作指令和角度测定装置(6)监测到的病床综合状态角度值以及病床内置的程序控制指令如安全侧翻模式等。

9.根据权利要求1所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，其特征还在于:所述的病床左右侧翻结构装置(4)、病床整体升降前后倾斜结构装置(5)为双层层叠结构，协同动作完成病床的多体位左右侧翻，所述的多体位左右侧翻是这样运行的：病床左右侧翻结构装置(4)的两对称设置的电动推杆同时一升一降，实现病床的左右侧翻;病床整体升降前后倾斜结构装置(5)的两对称设置的电动推杆同升同降,实现病床的整体升降,同时一升一降，实现病床的前后倾斜。

10.根据权利要求1所述的一种智能的多体位左右侧翻病床，其特征还在于:所述的角度测定装置(6)是一种角度传感器，所述的角度传感器是数字型小体积倾角传感器，采用非接触式测量原理，内置双通道地球引力倾斜单元，通过测量动态重力加速度，转换成倾角变化，实时输出当前的体位倾角，从而可以测量传感器输出相对于水平面的倾斜和俯仰角度。