CN108053711A - 一种用于心肺复苏训练的装置 - Google Patents

一种用于心肺复苏训练的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于心肺复苏训练的装置，包括训练模型、体征采集模块和数据处理与传输模块，训练模型中的胸骨模型由不锈钢弹性板条制成；体征采集模块包括：按压检测模块，设置于胸骨模型上，感应胸骨模型受到的按压压力生成按压检测信号；位移检测模块，设置于脊柱模型上并与按压检测模块的位置相对应，检测胸骨模型与脊柱模型之间距离的变化生成位移检测信号；人工呼吸检测模块，设置于模拟胸腔内，对模拟胸腔内的气体流量进行检测生成气体流量检测信号；数据处理与传输模块，接收按压检测信号、位移检测信号和/或气体流量检测信号，发送给数据处理设备用以进行分析处理，生成心肺复苏训练监控数据和/或结果数据，并输出。

Description

一种用于心肺复苏训练的装置
技术领域
本发明涉及医用设备领域，尤其涉及一种用于心肺复苏训练的装置。
背景技术
心肺复苏术(cardio pulmonary resuscitation，CPR)，指当呼吸终止及心跳停顿时，合并使用人工呼吸及心外按摩来进行急救的一种技术。心搏骤停一旦发生，如得不到即刻及时地抢救复苏，4～6分钟后会造成患者脑和其他人体重要器官组织的不可逆的损害，因此心搏骤停后的心肺复苏必须在现场立即进行，为进一步抢救直至挽回心搏骤停伤病员的生命而赢得最宝贵的时间。
因为心肺复苏的实施是以人体为对象实施的，所以施行者或者实习者并不适合以实际的人为对象反复地练习此过程。因此，出现了人体训练模型用以进行心肺复苏的训练。
基于对目前已有的心肺复苏的训练模型的研究，发现现有模型主要存在如下缺点：(1)心外按压多用的是弹簧模拟装置，对人体构造模拟不当；(2)通常显示屏与模拟人运用外线连接方式，模拟人腰侧有链接插口，使用中连接线极易断裂；(3)心外按压反映按压幅度的模块数据线极易因为按压导致断裂；(4)现有模拟人的按压部位通常使用塑料板，一旦按压位置错误切力气过大，极易将其压断；(5)模拟人气囊由塑料制成，吹气过大或频繁按压都易导致破损；(6)现有接收器，显示过于单一，数据不便于传输、收集和对比。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于心肺复苏训练的装置，采用不锈钢弹性板条模拟人体胸骨，通过对心肺复苏的按压位置、按压频次、力度以及人工呼吸的流量、频次等进行检测，通过无线传输实现数据传输，并基于数据的统计分析结果用于对心肺复苏训练的反馈和指导。
本发明实施例提供的用于心肺复苏训练的装置，包括：
训练模型，包括脊柱模型、肋骨模型、胸骨模型和皮肤模型；其中所述胸骨模型由不锈钢弹性板条制成；
体征采集模块，包括：
按压检测模块，设置于所述胸骨模型上，感应所述胸骨模型受到的按压压力，生成按压检测信号；
位移检测模块，设置于所述脊柱模型上，并与所述按压检测模块的位置相对应，检测所述胸骨模型与所述脊柱模型之间距离的变化，生成位移检测信号；
人工呼吸检测模块，设置于所述脊柱模型、肋骨模型、胸骨模型围成的模拟胸腔内，对所述模拟胸腔内的气体流量进行检测，生成气体流量检测信号；
数据处理与传输模块，与所述体征采集模块相连接，接收所述按压检测信号、位移检测信号和/或气体流量检测信号，发送给数据处理设备，用以所述数据处理设备对所述按压检测信号、位移检测信号和/或气体流量检测信号进行分析处理，生成心肺复苏训练监控数据和/或结果数据，并输出。
优选的，所述胸骨模型包括：胸骨柄模型、胸骨体模型、剑突模型；
所述按压检测模块设置于所述剑突模型上方预设距离的胸骨体模型上。
优选的，所述按压检测模块为环形设置的压力传感器。
优选的，所述位移检测模块具体为激光位移传感器。
优选的，所述人工呼吸检测模块具体为翼片式红外气体流量传感器。
优选的，所述装置还包括报警输出模块；
所述数据处理设备接收模式选择输入指令，根据所述模式选择输入指令确定模式选择参数和对应的按压检测基准信号、位移检测基准信号和气体流量检测基准信号；
根据所述按压检测基准信号、位移检测基准信号和气体流量检测基准信号对所述按压检测信号、位移检测信号和气体流量检测信号进行分析处理，当存在异常信号时生成报警信息发送给所述数据处理与传输模块；
所述数据处理与传输模块将所述报警信息发送给所述报警输出模块进行输出。
优选的，所述装置还包括报警输出模块；
所述数据处理与传输模块接收控制设备发送的模式选择信号；所述模式选择信号包括模式选择参数和对应的按压检测基准信号、位移检测基准信号和气体流量检测基准信号；
所述数据处理与传输模块根据所述按压检测基准信号、位移检测基准信号和气体流量检测基准信号对所述按压检测信号、位移检测信号和气体流量检测信号进行分析处理，当存在异常信号时生成报警信息；
所述数据处理与传输模块将所述报警信息发送给所述报警输出模块进行输出。
优选的，所述数据处理与传输模块具体包括：处理器和数据传输接口；
所述数据传输接口具体为无线数据传输接口。
优选的，所述装置还包括电源；
所述电源对所述体征采集模块以及数据处理与传输模块供电。
进一步优选的，所述电源具体为可充电式蓄电池。
本发明实施例提供的用于心肺复苏训练的装置，采用不锈钢弹性板条模拟人体胸骨，通过对心肺复苏的按压位置、按压频次、力度以及人工呼吸的流量、频次等进行检测，通过无线传输实现数据传输，并基于数据的统计分析结果用于对心肺复苏训练的反馈和指导。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种用于心肺复苏训练的装置框图；
图2为本发明实施例提供的用于心肺复苏训练的装置示意图；
图3为本发明实施例提供的用于心肺复苏训练的装置的局部示意图之一；
图4为本发明实施例提供的用于心肺复苏训练的装置的局部示意图之二；
图5为本发明实施例提供的另一种用于心肺复苏训练的装置框图。
具体实施方式
本发明实施例提供的用于心肺复苏训练的装置，可以面向医学院、体育专业院校和高校体育专业、医院、社区、急救培训中心等，进行心肺复苏的训练和考核使用。
下面结合装置的框图和示意图，以具体实施例，对本发明的用于心肺复苏训练的装置进行说明。
图1为本发明实施例提供的用于心肺复苏训练的装置框图。如图所示，本发明的用于心肺复苏训练的装置主要包括：训练模型1、体征采集模块2、数据处理与传输模块3和电源4。
训练模型1是按照实际人体构造设计的模型，具体如图2所示，包括脊柱模型11、肋骨模型12、胸骨模型13和皮肤模型14；其中，胸骨模型13包括了胸骨柄模型、胸骨体模型和剑突模型，其位置和结构特征均是仿造人体实际骨骼设计。
胸骨模型13由不锈钢弹性板条制成，不易被损坏，弹性系数依照人体进行胸外按压5cm±1cm设计。脊柱模型11和肋骨模型12优选的也采用不锈钢弹性材料制成。皮肤模型14外置于脊柱模型11、肋骨模型12、胸骨模型13之外，为塑性模拟皮肤。其他非重要部位可以用海绵体替代，以降低总重量。
结合图1、图2所示，体征采集模块2包括：按压检测模块21，位移检测模块22和人工呼吸检测模块23。
按压检测模块21设置于胸骨模型13上，感应胸骨模型13受到的按压压力，生成按压检测信号。
优选的，按压检测模块21采用环形设置的压力传感器，具体位置可以置于剑突模型向上二指宽度距离(约3cm)的胸骨体上，如图3所示，按压检测模块21用于检测按压部位是否正确。
位移检测模块22设置于脊柱模型11上，并与按压检测模块21的位置相对应，优选的位移检测模块22与按压检测模块21位于同一垂直线上。位移检测模块22检测胸骨模型13与脊柱模型11之间距离的变化，生成位移检测信号。
优选的，位移检测模块22采用激光位移传感器，如图4所示，与压力传感器位于同一垂直线上，以实现高精度检测，传感器位于脊柱模型11、肋骨模型12、胸骨模型13围成的模拟胸腔的底部，固定在脊柱模型11上，减少激光位移传感器不必要的移动和振动，保证使用寿命。
人工呼吸检测模块23，设置于脊柱模型11、肋骨模型12、胸骨模型13围成的模拟胸腔内，对模拟胸腔内的气体流量进行检测，生成气体流量检测信号。
人工呼吸检测模块23可以具体采用翼片式红外气体流量传感器。
训练模型1相应的包括人工呼吸训练接口模型，具体可以是仿真头部模型，并且与模拟胸腔间具有气体通道，用以进行人工呼吸训练时气体进入模拟胸腔。
数据处理与传输模块3，与体征采集模块2相连接，接收按压检测信号、位移检测信号和/或气体流量检测信号，发送给数据处理设备5。
数据处理设备5可以为用于心肺复苏训练的装置的一个部分，如图5所示，也可以是独立于装置之外的设备，如图1所示。比如数据处理设备5可以是定制的专用设备，与数据处理与传输模块3通过有线或无线连接，优选为无线连接，该设备仅用于心肺复苏训练的数据分析和输出、显示等，则可认为是装置的一个部分。如图1所示的情况下，数据处理设备5可以是加载有相应应用(APP)的基于Android、iOS等系统的智能手机，也可以是配有适用于Windows、Mac、Linux等软件的计算机，能够对数据进行分析、分类等处理，以及输出和打印。
无论采用哪种数据处理设备5，均用于对按压检测信号、位移检测信号和/或气体流量检测信号进行分析处理，生成心肺复苏训练监控数据和/或结果数据，并输出。
此外，按压检测信号、位移检测信号和/或气体流量检测信号的分析处理也可以在数据处理与传输模块3上进行。
分析处理可以具体包括，对按压位置、按压频次、力度以及人工呼吸的流量、频次等数据的分析、统计等。
进一步的，为了能够对错误操作的及时提醒，本装置还包括有报警输出模块6；报警输出模块6设置在训练模型1上，与数据处理与传输模块3相连接。具体可以以声音报警、灯光报警等方式来实现。
根据对按压检测信号、位移检测信号和/或气体流量检测信号分析处理的执行主体不同，可以至少以以下两种方式产生报警信号。
第一种方式：
数据处理设备5接收模式选择输入指令，例如选择成人模式或儿童模式，训练模式或考试模式等等。对应每种模式，可以设置有不同的基准信号预设参数。根据模式选择输入指令确定模式选择参数和对应的按压检测基准信号、位移检测基准信号和气体流量检测基准信号。
根据按压检测基准信号、位移检测基准信号和气体流量检测基准信号对按压检测信号、位移检测信号和气体流量检测信号进行分析处理，确定检测得到的信号是否存在异常，比如超出阈值设定范围等。当存在异常信号时生成报警信息发送给数据处理与传输模块3；数据处理与传输模块3将报警信息发送给报警输出模块6进行输出。
第二种方式：
数据处理与传输模块3接收外部控制设备发送的模式选择信号；外部控制设备可以是单独的输入设备，比如专用的遥控器，也可以是集成于数据处理设备5中的。
数据处理与传输模块3根据按压检测基准信号、位移检测基准信号和气体流量检测基准信号对按压检测信号、位移检测信号和气体流量检测信号进行分析处理，当存在异常信号时生成报警信息；
数据处理与传输模块3将报警信息发送给报警输出模块6进行输出。
进一步的，数据处理与传输模块3可以具体包括：处理器和数据传输接口，其中数据传输接口优选采用无线数据传输接口，包括支持GSM、3G、4G、LTE、WIFI、蓝牙传输中任一种或多种的数据接口。
该装置的电源4用于对体征采集模块2、数据处理与传输模块3、报警输出模块6供电。在具体的实现方案中，电源优选的采用可充电式蓄电池。
本发明实施例的用于心肺复苏训练的装置，按照人体构造利用不锈钢弹性板条进行模拟，弹性板条弹性系数与成人或儿童人体心外按压5cm±1cm相一致，更加直观形象。通过体征采集模块对心肺复苏的按压位置、按压频次、力度以及人工呼吸的流量、频次等进行检测，并基于数据的统计分析结果用于对心肺复苏训练的反馈和指导。装置采用无线传输方式进行数据传输，内置可充电式蓄电池，方便使用。支持多种外接处理设备，包括配有适用于Windows、Mac、Linux等软件的计算机，以及加载有相应APP的基于Android、iOS的智能手机，使得数据交互界面更加直观友好，方便测试者操作和查看测量结果，也便于数据的记录和保存。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于心肺复苏训练的装置，其特征在于，所述装置包括：
训练模型，包括脊柱模型、肋骨模型、胸骨模型和皮肤模型；其中所述胸骨模型由不锈钢弹性板条制成；
体征采集模块，包括：
按压检测模块，设置于所述胸骨模型上，感应所述胸骨模型受到的按压压力，生成按压检测信号；
位移检测模块，设置于所述脊柱模型上，并与所述按压检测模块的位置相对应，检测所述胸骨模型与所述脊柱模型之间距离的变化，生成位移检测信号；
人工呼吸检测模块，设置于所述脊柱模型、肋骨模型、胸骨模型围成的模拟胸腔内，对所述模拟胸腔内的气体流量进行检测，生成气体流量检测信号；
数据处理与传输模块，与所述体征采集模块相连接，接收所述按压检测信号、位移检测信号和/或气体流量检测信号，发送给数据处理设备，用以所述数据处理设备对所述按压检测信号、位移检测信号和/或气体流量检测信号进行分析处理，生成心肺复苏训练监控数据和/或结果数据，并输出。
2.根据权利要求1所述的用于心肺复苏训练的装置，其特征在于，所述胸骨模型包括：胸骨柄模型、胸骨体模型、剑突模型；
所述按压检测模块设置于所述剑突模型上方预设距离的胸骨体模型上。
3.根据权利要求1或2所述的用于心肺复苏训练的装置，其特征在于，所述按压检测模块为环形设置的压力传感器。
4.根据权利要求1所述的用于心肺复苏训练的装置，其特征在于，所述位移检测模块具体为激光位移传感器。
5.根据权利要求1所述的用于心肺复苏训练的装置，其特征在于，所述人工呼吸检测模块具体为翼片式红外气体流量传感器。
6.根据权利要求1所述的用于心肺复苏训练的装置，其特征在于，所述装置还包括报警输出模块；
所述数据处理设备接收模式选择输入指令，根据所述模式选择输入指令确定模式选择参数和对应的按压检测基准信号、位移检测基准信号和气体流量检测基准信号；
根据所述按压检测基准信号、位移检测基准信号和气体流量检测基准信号对所述按压检测信号、位移检测信号和气体流量检测信号进行分析处理，当存在异常信号时生成报警信息发送给所述数据处理与传输模块；
所述数据处理与传输模块将所述报警信息发送给所述报警输出模块进行输出。
7.根据权利要求1所述的用于心肺复苏训练的装置，其特征在于，所述装置还包括报警输出模块；
所述数据处理与传输模块接收控制设备发送的模式选择信号；所述模式选择信号包括模式选择参数和对应的按压检测基准信号、位移检测基准信号和气体流量检测基准信号；
所述数据处理与传输模块根据所述按压检测基准信号、位移检测基准信号和气体流量检测基准信号对所述按压检测信号、位移检测信号和气体流量检测信号进行分析处理，当存在异常信号时生成报警信息；
所述数据处理与传输模块将所述报警信息发送给所述报警输出模块进行输出。
8.根据权利要求1所述的用于心肺复苏训练的装置，其特征在于，所述数据处理与传输模块具体包括：处理器和数据传输接口；
所述数据传输接口具体为无线数据传输接口。
9.根据权利要求1所述的用于心肺复苏训练的装置，其特征在于，所述装置还包括电源；
所述电源对所述体征采集模块以及数据处理与传输模块供电。
10.根据权利要求9所述的用于心肺复苏训练的装置，其特征在于，所述电源具体为可充电式蓄电池。
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