CN107440898A - 一种电动电控心肺复苏机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械领域，具体涉及到一种电动电控心肺复苏机及其控制方法，电动电控心肺复苏机包括：上部框架；锂电池，其以拔插方式设置在所述上部框架内；电源管理电路板，其与所述锂电池接触连接；控制面板，其位于所述上部框架上，所述控制面板与所述电源管理电路板连接；丝杆，其一端通过同步传动机构连接至一电机，所述电机与所述控制面板连接；按压头，其与所述丝杆的另一端连接；背板，其与所述上部框架可拆卸连接；本发明还提供了一种电动电控心肺复苏机的控制方法，按压时由浅至深、循序渐进的增加按压深度，减小按压损伤。

Description

一种电动电控心肺复苏机及其控制方法

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及到一种电动电控心肺复苏机及其控制方法。

背景技术

徒手心肺复苏由于存在无法保证按压深度与按压频率的准确性；劳动强度大，导致操作者容易疲劳；随着按压时间的推移，按压质量逐渐下降；在病人转移过程中，徒手心肺较难实施且实施效果大打折扣。而心肺复苏机可以弥补徒手心肺复苏的不足，实现按压深度，按压频率完全可控的精准按压。当前市面上心肺复苏按照控制方式可以分为气动电控和电动电控两种模式，气动气控采用气提供按压动力，电动电控采用电机提供按压力，由于气动气控存在需要携带氧气瓶，体积大且笨重；依靠气体压力提供动力，用气量大，使用成本高，效率差(一个5L氧气瓶只能提供15分钟的动力)；另外，设备中气体管路复杂，故障率高；而且，病人在从现场往医院转运过程中设备要反复拆装，费时费力，非常不便，影响救治时间，有时甚至会耽误救治病人的最佳时机。因此，电动电控心肺复苏机成为一种发展趋势。

现有电动电控心肺复苏机，在设备开始工作时，按压头位移直接从零到设定按压深度，由于人体胸壁的顺应性较差(顺应性：是指弹性体在外力作用下发生形变的难易程度)，特别是老人和女性的胸壁顺应性要比其他人更差，按压时胸壁不能及时变形化解按压力，容易造成按压损伤，如肋骨骨折等。

为了解决上述问题，本发明提供了一种电动电控心肺复苏机及其控制方法，实现循序渐进的按压深度，从而减少按压损伤，提高心肺复苏的成功率。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少一个上述问题或缺陷，并提供至少一个后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明提供了一种电动电控心肺复苏机，包括：

上部框架；

锂电池，其以拔插方式设置在所述上部框架内；

电源管理电路板，其与所述锂电池接触连接；

控制面板，其位于所述上部框架上，所述控制面板与所述电源管理电路板连接；

丝杆，其一端通过同步传动机构连接至一电机，所述电机与所述控制面板连接；

按压头，其与所述丝杆的另一端连接；

背板，其与所述上部框架可拆卸连接。

本发明通过电动电控心肺复苏机，即所述电机通过同步传动机构的传动将旋转运动传递给所述丝杆，所述丝杆将旋转运动转化成所述按压头的直线运动，从而实现所述按压头的按压和提升动作，从而精确控制按压深度和按压频率，避免了按压造成的损伤，保证了心肺复苏的安全性，提高了施救的成功率。

优选的是，所述同步传动机构包括同步带、主动轮及从动轮，所述同步带与所述主动轮与所述从动轮啮合，所述主动轮与所述电机连接，所述从动轮与所述丝杆连接。

同步带传动由于同步带与主动轮及从动轮是靠啮合传递运动和动力，故同步带与主动轮及从动轮之间无相对滑动，能保证准确的传动比，从而保证心肺复苏机的准确使用。

优选的是，还包括高度调节机构和滑杆，所述上部框架与所述高度调节机构连接，所述高度调节机构与所述滑杆连接；所述高度调节机构包括调节按钮和第一弹簧，所述调节按钮的一端与所述第一弹簧弹性连接，所述调节按钮的另一端与所述滑杆选择性连接，且选择性连接的部位为一凸起，所述滑杆上设有凹槽，所述凸起与所述凹槽的形状相对应；

其中，所述高度调节机构控制所述上部框架在所述滑杆上移动。

所述高度调节机构通过第一弹簧、调节按钮来控制所述上部框架在所述滑杆上移动，即所述高度调节机构用来调节心肺复苏设备的高度，从而使设备适应被施救者的胸厚，进行有效的心肺复苏。

优选的是，所述背板上设置有固定孔，所述滑杆插入或者抽出所述固定孔，使所述背板与所述上部框架可拆卸连接。

优选的是，还包括背板解锁机构，其包括推动顶针、推力弹簧、第二弹簧及解锁按钮，所述解锁按钮包括自由端和连接端，所述连接端与所述第二弹簧的一端连接，所述第二弹簧的另一端固定在所述背板内；所述推动顶针与所述推力弹簧的一端连接，所述推力弹簧的另一端与所述滑杆的底部连接；所述解锁按钮与所述滑杆卡扣连接。

优选的是，所述解锁按钮与所述滑杆接触的部位为一凸台，所述滑杆在与所述凸台对应的位置设置一卡槽，所述凸台与所述卡槽的形状相对应。

所述解锁按钮上的凸起卡入或者离开所述滑杆上的卡槽，来实现所述解锁按钮选择性地与所述滑杆连接，从而实现限制所述上部框架相对所述滑杆的移动。

优选的是，还包括外部电源输入接口，其设置在所述上部框架上，所述外部电源输入接口接入的电源通过所述电源管理电路板向所述控制面板和所述电机供电。

所述外部电源输入接口可以接受外部市电和车载电源的输入，给设备供电，所述锂电池和外接电源供电为二选一，所述锂电池和外接电源均可以向设备供电。

优选的是，还包括一散热风扇，其与所述电机连接。

所述散热风扇用于给所述电机进行散热，从而保证所述电机的性能。

本发明还提供了一种电动电控心肺复苏机的控制方法，包括以下步骤：

将背板置于被施救者的背部，将上部框架从上往下通过滑杆插入所述背板的固定孔中，通过高度调节机构，进行复苏机的高度调节，使按压头适应被施救者的胸厚；

设备启动按压后，通过控制面板，发送从零逐渐递增至目标按压深度的按压控制指令来控制电机；

所述电机接受所述按压控制指令后，通过同步带传动机构控制丝杆运动，所述丝杆控制按压头，根据从零逐渐递增至目标按压深度的按压控制指令，按压被施救者的胸腔；

再按照所述目标按压深度循环持续按压被施救者的胸腔；

完成施救后，通过背板解锁机构将复苏机从被施救者身上移除。

采用本发明按压控制方法，胸廓变形由浅逐渐加深、胸廓所受的变形力也由小逐渐增加，增加了被施救者对外力的适应性，可有效减小肋骨骨折发生的概率。

本发明的有益效果

1、本发明采用的电动电控心肺复苏机，其采用同步带传动机构，能保证准确的传动比，从而保证心肺复苏机的的准确使用。

2、本发明通过采用高度调节机构和背板解锁机构两者相互配合，实现限制所述滑杆相对于所述背板的上下位移。

3、本发明提供的一种电动电控心肺复苏机的控制方法，其通过采用按压时由浅至深、循序渐进的增加按压深度的电动电控心肺复苏机，减小按压损伤。

4、本发明提供的一种电动电控心肺复苏机的控制方法，其的使得被施救者的胸廓变形由浅逐渐加深、胸廓所受的变形力也由小逐渐增加，增加了被施救者对外力的适应性，可有效减小肋骨骨折发生的概率。

附图说明

图1为本发明所述电动电控心肺复苏机的结构示意图；

图2为本发明所述电动电控心肺复苏机使用前的结构示意图；

图3为本发明所述上部框架内部的结构示意图；

图4为本发明所述高度调节机构与所述滑杆及背板连接的结构示意图；

图5为本发明所述背板解锁结构的结构示意图；

图6为从零逐渐递增至目标按压深度的按压控制指令的数据说明图；

图7为本发明实施例所采用的控制方法实际测得的胸腔变形量的数据说明图；

图8为本发明实施例所采用的控制方法实际测得的胸腔变形力的数据说明图；

图9为对比例采用按压深度控制和按压时间的关系图；

图10为对比例的控制方法实际测得的胸腔变形量的数据说明图；

图11为对比例的控制方法实际测得胸腔变形力的数据说明图；

附图标记说明如下：

1-上部框架，2-锂电池，3-电源管理电路板，4-控制面板，5-丝杆，6-同步传动机构，7-电机，8-按压头，9-背板，10-高度调节机构，11-滑杆，12-调节按钮，13-第一弹簧，14-凸起，15-凹槽，16固定孔，17-背板解锁机构，18-推动顶针，19-推力弹簧，20-第二弹簧，21-解锁按钮，22-自由端，23-连接端，24-凸台，25-卡槽，26-外部电源输入接口，27-散热风扇，28-凹凸面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或者多个其它元件或其组合的存在或添加。

如附图所示，本发明提供的一种电动电控心肺复苏机，包括：

上部框架1；

锂电池2，其以拔插方式设置在所述上部框架1内；

电源管理电路板3，其与所述锂电池2接触连接；

控制面板4，其位于所述上部框架1上，所述控制面板4与所述电源管理电路板3连接；

丝杆5，其一端通过同步传动机构6连接至一电机7，所述电机7与所述控制面板4连接；

按压头8，其与所述丝杆5的另一端连接；

背板9，其与所述上部框架1可拆卸连接。

本发明通过电动电控心肺复苏机，即所述电机7通过同步传动机构6的传动将旋转运动传递给所述丝杆5，所述丝杆5将旋转运动转化成所述按压头8的直线运动，从而实现所述按压头8的按压和提升动作，从而能控制复苏机按压被施救者的胸腔的按压压力，避免了按压造成的损伤，保证了心肺复苏的安全性，提高了施救的成功率。

在上述情况的基础上，又一个实施例，所述同步传动机构6包括同步带、主动轮及从动轮，所述同步带与所述主动轮与所述从动轮啮合，所述主动轮与所述电机连接，所述从动轮与所述丝杆连接。

同步带传动由于同步带与主动轮及从动轮是靠啮合传递运动和动力，故同步带与主动轮及从动轮之间无相对滑动，能保证准确的传动比，从而保证心肺复苏机的准确使用。

在上述实施例的基础上，又一个实施例，还包括高度调节机构10和滑杆11，所述上部框架1与所述高度调节机构10连接，所述高度调节机构10与所述滑杆11连接；所述高度调节机构10包括调节按钮12和第一弹簧13，所述调节按钮12的一端与所述第一弹簧13弹性连接，所述调节按钮12的另一端与所述滑杆11选择性连接，且选择性连接的部位为一凸起14，所述滑杆11上设有凹槽15，所述凸起14与所述凹槽15的形状相对应；

其中，所述高度调节机构10控制所述上部框架1在所述滑杆11上移动。

所述高度调节机构10通过第一弹簧13、调节按钮12来控制所述上部框架1在所述滑杆11上移动，即所述高度调节机构10用来调节心肺复苏设备的高度，从而使设备适应被施救者的胸厚，进行有效的心肺复苏。

所述上部框架1与所述背板9安装的同时，所述高度调节机构10可以控制所述上部框架1在所述滑杆11上移动，从而达到调节设备高度的效果。

另外，所述滑杆11的外侧设置为凹凸面28，所述上部框架1在所述滑杆11的凹凸面28上移动。所述凹凸面28能使所述上部框架1在所述滑杆11上均匀的移动，便于调节所述上部框架1在所述滑杆11上的移动距离，同时也不会造成所述上部框架1突然下降，伤害到被施救人员，保证设备安装调节的安全性。

在上述实施例的基础上，又一个实施例，所述背板9上设置有固定孔16，所述滑杆11插入或者抽出所述固定孔16，使所述背板9与所述上部框架1可拆卸连接。

在上述实施例的基础上，又一个实施例，还包括背板解锁机构17，其包括推动顶针18、推力弹簧19、第二弹簧20及解锁按钮21，所述解锁按钮21包括自由端22和连接端23，所述连接端23与所述第二弹簧20的一端连接，所述第二弹簧20的另一端固定在所述背板9内；所述推动顶针10与所述推力弹簧19的一端连接，所述推力弹簧19的另一端与所述滑杆11的底部连接；所述解锁按钮21与所述滑杆11卡扣连接。

在上述实施例的基础上，再一个实施例，所述解锁按钮21与所述滑杆11接触的部位为一凸台24，所述滑杆11在与所述凸台24对应的位置设置一卡槽25，所述凸台24与所述卡槽25的形状相对应。

所述解锁按钮21上的凸台24卡入或者离开所述滑杆11上的卡槽25，来实现所述解锁按钮21选择性地与所述滑杆11连接，从而实现限制所述上部框架1相对所述滑杆11的移动。

在上述实施例的基础上，再一个实施例，还包括外部电源输入接口26，其设置在所述上部框架1上，所述外部电源输入接口26接入的电源通过所述电源管理电路板3向所述控制面板4和所述电机7供电。

所述外部电源输入接口26可以接受外部市电和车载电源的输入，给设备供电，所述锂电池2和外接电源供电为二选一，所述锂电池2和外接电源均可以向设备供电。

在上述实施例的基础上，再一个实施例，还包括一散热风扇27，其与所述电机7连接。

所述散热风扇27用于给所述电机7进行散热，保证所述电机7的性能。

本发明提供的电动电控心肺复苏机的工作原理：设备使用时，被施救者平躺，将背板放置与被施救者背部；然后将设备上部框架从上往下插入背板的固定孔位中，操作者通过按压调节按钮，进行设备高度调节，以适应被施救者的胸厚；高度调节完成后，松开调节按钮，即锁定设备高度方向的移动；然后通过控制面板进行相关参数的设置，并启动设备开始工作，使按压头解除被施救者的心肺进行及时按压抢救。具体的为：在设备上部框架插入背板的固定孔中后，操作者按调节按钮进行高度调节前，高度调节装置的状态为：调节按钮的凸起卡在滑杆的凹槽里，此时滑杆相对背板上的固定孔可以自由上下滑动，当操作者按压调节按钮时，使调节按钮的凸起离开滑杆的凹槽，此时上部框架可相对滑杆上下滑动，操作者往下降上部框架，在上部框架下降时，受到推力弹簧对推动顶针往下的推力，直至到达背板的固定孔的底部，此刻，同时解锁按钮上的凸台卡扣在所述滑杆底部上的卡槽内部，使得滑杆与背板连接，高度调节完成后，松开调节按钮，即锁定设备高度方向的移动此时，上部框架相对于滑杆的上下移动也被限制，上部框架和背板之间的相对位置被完全限制；然后通过控制面板进行相关参数的设置，并启动设备开始工作，使按压头解除被施救者的心肺进行及时按压抢救；

当从被施救者身上移除设备时，按上述锁止过程反向操作即可，即操作者按压背板解锁结构中的解锁按钮，解锁按钮上的凸台从滑杆底部中的卡槽中脱离，同时，推力弹簧通过反弹作用力作用于推动顶针，给滑杆提供一个向上的推力，从而使滑杆退出背板，实现滑杆和背板的分离。

本发明还提供了一种电动电控心肺复苏机的控制方法，包括以下步骤：

将背板置于被施救者的背部，将上部框架从上往下通过滑杆插入所述背板的固定孔中，通过高度调节机构，进行复苏机的高度调节，使按压头适应被施救者的胸厚；

通过控制面板，发送从零逐渐递增至目标按压深度的按压控制指令来控制电机；

所述电机接受所述按压控制指令后，通过同步带传动机构控制丝杆运动，所述丝杆控制按压头，根据从零逐渐递增至目标按压深度的按压控制指令，按压被施救者的胸腔；

再按照所述目标按压深度循环持续按压被施救者的胸腔；

完成施救后，通过背板解锁机构将复苏机从被施救者身上移除；

其中，所述从零逐渐递增至目标按压深度的按压控制指令具体为：从零开始，每按压N次，加深预定深度Δh，从启动开始，每按压N次加深一定深度Δh，直至到达设定的目标按压深度，这里N不限定为1次，Δh也可以为不恒定值。

采用本发明按压控制方法，胸廓变形由浅逐渐加深、胸廓所受的变形力也由小逐渐增加，增加了被施救者对外力的适应性，可有效减小肋骨骨折发生的概率。

具体的实施例为：本发明通过所述控制面板对电机发送的控制指令如图6：从启动开始第一次按压深度为5mm，第二次按压深度为10mm，第三次按压深度为15mm，直至到达设定按压深度55mm后，持续循环按按压深度55mm按压。采用如上的控制方法，实际测得的胸腔变形量如图7所示，实际测得的胸腔变形力如图8所示；

本发明还设置了对比例，对比例采用的方法如图9所示：直接第一次按压就按压到目标按压深度的按压方法，按压深度控制和按压时间的关系图，实际测得的胸腔变形量如图10所示，实际测得的胸腔变形力如图11所示；

从两种按压方法胸廓变形量对比数据(图7、图10)以及胸廓变形力对比数据(图8、图11)，可以看出，采用本发明按压控制方法，胸廓变形由浅逐渐加深、胸廓所受的变形力也由小逐渐增加，增加了被施救者对外力的适应性，可有效减小肋骨骨折发生的概率；而采用直接按压的方法(图9所示)，胸廓变形和胸廓受力都是直接从0达到最大值，容易造成肋骨骨折。

另外，本发明还和徒手进行心肺复苏进行了对比，根据表1临床数据表明，本发明控制方法能够有效降低肋骨骨折发生的概率。

表1医学临床心肺复苏数据表

本发明还有其他供选择的实施例，这里就不再做详细说明。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种电动电控心肺复苏机，其特征在于，包括：

上部框架；

锂电池，其以拔插方式设置在所述上部框架内；

电源管理电路板，其与所述锂电池接触连接；

控制面板，其位于所述上部框架上，所述控制面板与所述电源管理电路板连接；

丝杆，其一端通过同步传动机构连接至一电机，所述电机与所述控制面板连接；

按压头，其与所述丝杆的另一端连接；

背板，其与所述上部框架可拆卸连接。

2.如权利要求1所述的电动电控心肺复苏机，其特征在于，所述同步传动机构包括同步带、主动轮及从动轮，所述同步带与所述主动轮与所述从动轮啮合，所述主动轮与所述电机连接，所述从动轮与所述丝杆连接。

3.如权利要求1所述的电动电控心肺复苏机，其特征在于，还包括高度调节机构和滑杆，所述上部框架与所述高度调节机构连接，所述高度调节机构与所述滑杆连接；所述高度调节机构包括调节按钮和第一弹簧，所述调节按钮的一端与所述第一弹簧弹性连接，所述调节按钮的另一端与所述滑杆选择性连接，且选择性连接的部位为一凸起，所述滑杆上设有凹槽，所述凸起与所述凹槽的形状相对应；

其中，所述高度调节机构控制所述上部框架在所述滑杆上移动。

4.如权利要求3所述的电动电控心肺复苏机，其特征在于，所述背板上设置有固定孔，所述滑杆插入或者抽出所述固定孔，使所述背板与所述上部框架可拆卸连接。

5.如权利要求3所述的电动电控心肺复苏机，其特征在于，还包括背板解锁机构，其包括推动顶针、推力弹簧、第二弹簧及解锁按钮，所述解锁按钮包括自由端和连接端，所述连接端与所述第二弹簧的一端连接，所述第二弹簧的另一端固定在所述背板内；所述推动顶针与所述推力弹簧的一端连接，所述推力弹簧的另一端与所述滑杆的底部连接；所述解锁按钮与所述滑杆卡扣连接。

6.如权利要求5所述的电动电控心肺复苏机，其特征在于，所述解锁按钮与所述滑杆接触的部位为一凸台，所述滑杆在与所述凸台对应的位置设置一卡槽，所述凸台与所述卡槽的形状相对应。

7.如权利要求1所述的电动电控心肺复苏机，其特征在于，还包括外部电源输入接口，其设置在所述上部框架上，所述外部电源输入接口接入的电源通过所述电源管理电路板向所述控制面板和所述电机供电。

8.如权利要求1所述的电动电控心肺复苏机，其特征在于，还包括一散热风扇，其与所述电机连接。

9.一种如权利要求1至8中任意一项所述的电动电控心肺复苏机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

将背板置于被施救者的背部，将上部框架从上往下通过滑杆插入所述背板的固定孔中，通过高度调节机构，进行复苏机的高度调节，使按压头适应被施救者的胸厚；

通过控制面板，发送从零逐渐递增至目标按压深度的按压控制指令来控制电机；

所述电机接受所述按压控制指令后，通过同步带传动机构控制丝杆运动，所述丝杆控制按压头，根据从零逐渐递增至目标按压深度的按压控制指令，按压被施救者的胸腔；

再按照所述目标按压深度循环持续按压被施救者的胸腔；

完成施救后，通过背板解锁机构将复苏机从被施救者身上移除。