CN108324547B - 一种机械式心肺复苏装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械式心肺复苏装置，包括支架、心脏按压单元和人工呼吸单元。与现有技术相比，本发明按照最新国际急救的要求，控制了胸外按压和人工呼吸的比例。且纯机械使得操作者能够在任何缺乏能源动力的环境下进行急救，便于推广。装置体积适当，满足了随车携带的要求且便于组装，可以在任何有需要的时刻组装完毕进行使用，操作者只需在简单地学习后便可独自完成使用，对患者进行及时的心肺复苏，使患者在医护人员来之前稳定情况。压杆运用了杠杆原理，处于适当的位置，可使使用者在使用时用较小的力达到心肺复苏需要的按压深度和效果。气囊结构的使用，避免因人口之间呼气时可能出现的病菌的传染，保证了施救者和被救者的安全。

Description

一种机械式心肺复苏装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种机械式心肺复苏装置。

背景技术

心肺复苏器，用于救治心跳骤停病者的电动机械设备，意在摆脱传统手工CPR的局限性。目前国内市面上的心肺复苏机分为两类：电动和气动。它们都需要动力驱动，一旦出现动力不足或缺失的情况，便无法正常工作，导致错过对患者的进行CPR的黄金时间。电动产品例如武汉三龙电动心肺复苏机，但心肺复苏的步骤依旧是A-B-C模式，气动产品有北京麦科仪心肺复苏机，但该产品按压深度偏小，按压力度偏小，可能会导致胸外按压效果不稳定；没有提及按压和呼吸比例，无法保证其符合国际急救要求《2015AHA心肺复苏及心血管急救指南更新》。目前国产的机械心肺复苏机的不足之处在于无法确定30次胸外按压之后就直接进入人工呼吸2次。无法确保以30:2的比例为周期的精确进行和稳定循环。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种以30:2的比例为周期的机械式心肺复苏装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种机械式心肺复苏装置，该装置包括：

支架：包括底板、中间板、顶板以及支撑在底板、中间板和顶板之间的支撑杆，患者的胸部躺在底板和中间板之间；

心脏按压单元：包括设置在顶板顶部并穿过顶板的按压部、与按压部底端连接的套杆、设置在套杆内部且从上往下依次设置的中杆和压杆套、与压杆套底部连接的压杆，所述压杆穿过中间板按压患者胸部；

人工呼吸单元：包括气囊、设置在套杆底部并与套杆共同旋转的棘爪、与棘爪匹配的端面棘轮、设置在棘轮外侧用于限制棘轮运动轨迹的导环，所述端面棘轮上设有64个齿，当按压部下压一次，所述棘爪和棘轮发生相对旋转并经过一个齿，当按压16次后，所述套杆旋转180°，且其中有一次所述套杆按压气囊，实现人工呼吸，其余15次套杆不按压气囊。

所述的套杆为空心圆柱型，且其顶部封闭，所述套杆外壁的上端设有向下设置的两个钩状凸起，且两个钩状凸起在套杆外壁呈180°设置；

所述套杆内壁的底部设有均匀设置的至少2个卡槽。

所述的棘爪包括一体成型的上圆环和下圆环，所述上圆环设置在套杆内部的底端，且上圆环的外周设有与卡槽相匹配的卡接块；在上圆环中设置卡接块，是为了使得棘爪和套杆保持同步旋转；

所述下圆环的外径大于上圆环，且下圆环的顶端面与卡套的底端面抵接，所述下圆环的底端面设有两个呈180°分布且与端面棘轮相匹配的棘突；

所述上圆环和下圆环的中心为圆柱形中空结构。

所述的端面棘轮包括下部的棘轮部以及设置在棘轮部中部的卡设部，所述棘轮部的中央为圆柱形中空结构，棘轮部的顶端面设有与棘突相匹配的齿，所述棘轮部的侧壁设有至少一个向外凸的滑块；

所述卡设部固定连接在棘轮部中空结构的顶端，所述卡设部包括至少3块从下至上往外扩张的弹性片，所述弹性片卡设在上圆环和下圆环的中空结构中。

所述的导环包括有底无顶的桶状结构，导环的内壁设有与滑块相匹配的导轨，所述导轨沿着导环的内壁呈螺旋转设置，且导轨上端和下端相对于导环的轴心相差11.25°；

所述导环内部固定设有弹簧，弹簧的上端与棘轮部的底端面抵接。

所述的压杆呈倒T型，且竖直杆穿过支架的底板、导环的底部，并从下往上依次插设在弹簧、棘轮部的中空结构中、上圆环和下圆环的中空结构中，且其顶端与压杆套底部连接。

所述的气囊包括顶部的气囊盖以及设置在气囊盖下方的囊袋，所述气囊盖和囊袋套设在套杆的外壁，且所述囊袋的底部与支架的支撑杆固定；

所述气囊盖的顶部设有呈圆环状的凹陷，所述凹陷的宽度与钩状凸起相匹配，且凹陷中设有两个呈180°分布的水平台，当装置处于心脏按压阶段时，所述钩状凸起落在凹陷中，所述套杆的下压不会按压气囊盖；当装置处于人工呼吸阶段时，所述钩状凸起抵接在水平台上，所述套杆的下压使得钩状凸起按压水平台，从而按压囊袋，将囊袋中的空气挤出。

所述的中杆呈T字形，包括水平圆板和竖直圆柱杆，所述水平圆板的顶部与套杆内部的顶端固定连接，所述竖直圆柱杆的外壁设有两个呈180°分布且向下设置的倒L状压块。

所述的压杆套顶部设有两个呈180°分布且与压块相匹配的向下凹陷的凹孔，所述压杆套的上端中部设有用于插设竖直圆柱杆的中空结构，当装置处于心脏按压阶段时，所述压块未落入凹孔中，所述中杆的下压会通过压块下压压杆套；当装置处于人工呼吸阶段时，所述压块落入凹孔中，所述中杆的下压使得压块进入凹孔，中杆的底部进入压杆套底部的中空结构中，中杆无法对压杆套形成压力。

所述的按压部包括一端与支架的顶板铰接的杠杆、铰接在杠杆中部且垂直穿过支架顶板的连杆，所述连杆与套杆的顶部抵接。

本发明的工作原理如下：

将患者放置在支架底板和中间板之间，将患者的胸口对准压杆，将患者的嘴巴通过导管与气囊连接；然后操作者向下按压杠杆，杠杆通过连杆向下按压套杆的顶部。

当处于心脏按压阶段时，套杆的下压，带动中杆往下压，而此时中杆的压块未落入凹孔中，从而使得中杆带动压杆套下压，最终带动压杆按压患者的胸口，且处于心脏按压阶段时，套杆钩状凸起落在凹陷中，所以套杆的下压不会按压气囊盖；而压块未落入凹孔中，所以中杆的下压会通过压块下压压杆套。

当处于人工呼吸阶段时，套杆的钩状凸起抵接在气囊盖的水平台上，套杆的下压使得钩状凸起按压水平台，从而按压囊袋，将囊袋中的空气挤出；且同时，中杆的压块落入压杆套的凹孔中，即中杆的下压使得压块进入凹孔，中杆的底部进入压杆套底部的中空结构中，中杆无法对压杆套形成压力，所以无法通过压杆套对压杆形成压力，也就无法对患者胸口按压。从而保证了心脏按压时不进行人工呼吸，人工呼吸时，不进行心脏按压。

与此同时，套杆的下压会带动棘爪往下压，棘爪的下压带动端面棘轮下压，由于导环中螺旋状导轨的存在，端面棘轮的下压会使得端面棘轮旋转，而旋转的角度即为11.25°(即180°的十六分之一)，由于端面棘轮表面齿的存在，端面棘轮的旋转会使得棘爪同样发生旋转，旋转的角度液位11.25°，由于棘爪与套杆是同步旋转的，套杆和中杆又是同步旋转的，所以在下压的过程中，套杆和中杆均旋转了11.25°。当操作者松开杠杆后，位于导环中的弹簧向上弹起，将端面棘轮向上推起，由于导轨的存在，端面棘轮反向旋转11.25°恢复原状，而棘爪再被端面棘轮向上推的过程中并不会受到端面棘轮顶端齿的作用，所以棘爪只是向上运动而不做旋转，棘爪底部的两个棘突各转过一个齿，即相对于端面棘轮旋转了11.25°(一共64个齿，每个齿占5.625°，转过两个齿相当于旋转了11.25°)，同样，套杆和中杆也只是垂直向上运动，并不旋转。因此，杠杆的一次下压及松开，套杆和中杆均相比于之前旋转了11.25°，即设置在套杆外壁的两个钩状凸起和设置在中杆上的两个压块均旋转了11.25°，当下压16次，套杆和中杆旋转180°。

在经过上一次人工呼吸阶段后，操作者按压15次杠杆，压杆就对患者胸口按压15次；在操作者按压第16次杠杆时，套杆和中杆刚好旋转了180°，钩状凸起重新和水平台抵接并按压气囊，而压块落入凹孔中，压杆套不受压力，实现人工呼吸。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：按照最新国际急救的要求，控制了胸外按压和人工呼吸的比例。再加上此装置为完全纯机械使得操作者能够在任何缺乏能源动力的环境下进行急救，便于推广。其次，因本装置体积适当，满足了随车携带的要求且便于组装，可以在任何有需要的时刻组装完毕进行使用，操作者只需在简单地学习后便可独自完成使用，对患者进行及时的心肺复苏，使患者在医护人员来之前稳定情况。压杆运用了杠杆原理，处于适当的位置，可使使用者在使用时用较小的力达到心肺复苏需要的按压深度和效果。气囊结构的使用，避免因人口之间呼气时可能出现的病菌的传染，保证了施救者和被救者的安全。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明套杆的结构示意图；

图3为本发明棘爪的结构示意图；

图4为本发明端面棘轮的结构示意图；

图5为本发明导环的结构示意图；

图6为本发明压杆的结构示意图；

图7为本发明气囊盖的结构示意图；

图8为本发明囊袋的结构示意图；

图9为本发明中杆的结构示意图；

图10为本发明压杆套的结构示意图；

图11为本发明按压部的结构示意图。

其中，1为支架，11为底板，12为中间板，13为顶板，14为支撑杆，2为按压部，21为杠杆，22为连杆，3为套杆，31为钩状凸起，32为卡槽，4为棘爪，41为上圆环，42为下圆环，43为卡接块，44为棘突，5为端面棘轮，51为棘轮部，52为卡设部，53为滑块，54为齿，6为导环，61为导轨，62为弹簧，7为压杆，71为竖直杆，72为压板，8为气囊，81为气囊盖，82为凹陷，83为水平台，84为囊袋，9为中杆，91为水平圆板，92为竖直圆柱杆，93为压块，10为压杆套，101为凹孔。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种机械式心肺复苏装置，其结构如图1所示，包括：

支架1：包括底板11、中间板12、顶板13以及支撑在底板11、中间板12和顶板13之间的支撑杆14，患者的胸部躺在底板11和中间板12之间；

心脏按压单元：包括设置在顶板13顶部并穿过顶板13的按压部2、与按压部2底端连接的套杆3、设置在套杆3内部且从上往下依次设置的中杆9和压杆套10、与压杆套10底部连接的压杆7，压杆7穿过中间板12按压患者胸部；

人工呼吸单元：包括气囊8、设置在套杆3底部并与套杆3共同旋转的棘爪4、与棘爪4匹配的端面棘轮5、设置在棘轮外侧用于限制棘轮运动轨迹的导环6，端面棘轮5上设有64个齿54，当按压部2下压一次，棘爪4和棘轮发生相对旋转并经过一个齿54，当按压16次后，套杆3旋转180°，且其中有一次套杆3按压气囊8，实现人工呼吸，其余15次套杆3不按压气囊8。

套杆3的结构如图2所示，为空心圆柱型，且其顶部封闭，套杆3外壁的上端设有向下设置的两个钩状凸起31，且两个钩状凸起31在套杆3外壁呈180°设置；

套杆3内壁的底部设有均匀设置的至少2个卡槽32。

棘爪4的结构如图3所示，包括一体成型的上圆环41和下圆环42，上圆环41设置在套杆3内部的底端，且上圆环41的外周设有与卡槽32相匹配的卡接块43；在上圆环41中设置卡接块43，是为了使得棘爪4和套杆3保持同步旋转；

下圆环42的外径大于上圆环41，且下圆环42的顶端面与卡套的底端面抵接，下圆环42的底端面设有两个呈180°分布且与端面棘轮5相匹配的棘突44；

上圆环41和下圆环42的中心为圆柱形中空结构。

端面棘轮5的结构如图4所示，包括下部的棘轮部51以及设置在棘轮部51中部的卡设部52，棘轮部51的中央为圆柱形中空结构，棘轮部51的顶端面设有与棘突44相匹配的齿54，棘轮部51的侧壁设有至少一个向外凸的滑块53；

卡设部52固定连接在棘轮部51中空结构的顶端，卡设部52包括至少3块从下至上往外扩张的弹性片，弹性片卡设在上圆环41和下圆环42的中空结构中。

导环6的结构如图5所示，包括有底无顶的桶状结构，导环6的内壁设有与滑块53相匹配的导轨61，导轨61沿着导环6的内壁呈螺旋转设置，且导轨61上端和下端相对于导环6的轴心相差11.25°；

导环6内部固定设有弹簧62，弹簧62的上端与棘轮部51的底端面抵接。

压杆7的结构如图6所示，呈倒T型，包括压板72和竖直杆71，且竖直杆71穿过支架1的底板11、导环6的底部，并从下往上依次插设在弹簧62、棘轮部51的中空结构中、上圆环41和下圆环42的中空结构中，且其顶端与压杆套10底部连接。

气囊8的结构如图7、图8所示，包括顶部的气囊盖81以及设置在气囊盖81下方的囊袋84，气囊盖81和囊袋84套设在套杆3的外壁，且囊袋84的底部与支架1的支撑杆14固定；

气囊盖81的顶部设有呈圆环状的凹陷82，凹陷82的宽度与钩状凸起31相匹配，且凹陷82中设有两个呈180°分布的水平台83，当装置处于心脏按压阶段时，钩状凸起31落在凹陷82中，套杆3的下压不会按压气囊盖81；当装置处于人工呼吸阶段时，钩状凸起31抵接在水平台83上，套杆3的下压使得钩状凸起31按压水平台83，从而按压囊袋84，将囊袋84中的空气挤出。

中杆9的结构如图9所示，呈T字形，包括水平圆板91和竖直圆柱杆92，水平圆板91的顶部与套杆3内部的顶端固定连接，竖直圆柱杆92的外壁设有两个呈180°分布且向下设置的倒L状压块93。

压杆套10的结构如图10所示，顶部设有两个呈180°分布且与压块93相匹配的向下凹陷的凹孔101，压杆套10的上端中部设有用于插设竖直圆柱杆92的中空结构，当装置处于心脏按压阶段时，压块93未落入凹孔101中，中杆9的下压会通过压块93下压压杆套10；当装置处于人工呼吸阶段时，压块93落入凹孔101中，中杆9的下压使得压块93进入凹孔101，中杆9的底部进入压杆套10底部的中空结构中，中杆9无法对压杆套10形成压力。

按压部2的结构如图11所示，包括一端与支架1的顶板13铰接的杠杆21、铰接在杠杆21中部且垂直穿过支架1顶板13的连杆22，连杆22与套杆3的顶部抵接。

本装置的工作原理如下：

将患者放置在支架1底板11和中间板12之间，将患者的胸口对准压杆7，将患者的嘴巴通过导管与气囊8连接；然后操作者向下按压杠杆21，杠杆21通过连杆22向下按压套杆3的顶部。

当处于心脏按压阶段时，套杆3的下压，带动中杆9往下压，而此时中杆9的压块93未落入凹孔101中，从而使得中杆9带动压杆套10下压，最终带动压杆7按压患者的胸口，且处于心脏按压阶段时，套杆3钩状凸起31落在凹陷82中，所以套杆3的下压不会按压气囊盖81；而压块93未落入凹孔101中，所以中杆9的下压会通过压块93下压压杆套10。

当处于人工呼吸阶段时，套杆3的钩状凸起31抵接在气囊盖81的水平台83上，套杆3的下压使得钩状凸起31按压水平台83，从而按压囊袋84，将囊袋84中的空气挤出；且同时，中杆9的压块93落入压杆套10的凹孔101中，即中杆9的下压使得压块93进入凹孔101，中杆9的底部进入压杆套10底部的中空结构中，中杆9无法对压杆套10形成压力，所以无法通过压杆套10对压杆7形成压力，也就无法对患者胸口按压。从而保证了心脏按压时不进行人工呼吸，人工呼吸时，不进行心脏按压。

与此同时，套杆3的下压会带动棘爪4往下压，棘爪4的下压带动端面棘轮5下压，由于导环6中螺旋状导轨61的存在，端面棘轮5的下压会使得端面棘轮5旋转，而旋转的角度即为11.25°(即180°的十六分之一)，由于端面棘轮5表面齿54的存在，端面棘轮5的旋转会使得棘爪4同样发生旋转，旋转的角度液位11.25°，由于棘爪4与套杆3是同步旋转的，套杆3和中杆9又是同步旋转的，所以在下压的过程中，套杆3和中杆9均旋转了11.25°。当操作者松开杠杆21后，位于导环6中的弹簧62向上弹起，将端面棘轮5向上推起，由于导轨61的存在，端面棘轮5反向旋转11.25°恢复原状，而棘爪4再被端面棘轮5向上推的过程中并不会受到端面棘轮5顶端齿54的作用，所以棘爪4只是向上运动而不做旋转，棘爪4底部的两个棘突44各转过一个齿54，即相对于端面棘轮5旋转了11.25°(一共64个齿54，每个齿54占5.625°，转过两个齿54相当于旋转了11.25°)，同样，套杆3和中杆9也只是垂直向上运动，并不旋转。因此，杠杆21的一次下压及松开，套杆3和中杆9均相比于之前旋转了11.25°，即设置在套杆3外壁的两个钩状凸起31和设置在中杆9上的两个压块93均旋转了11.25°，当下压16次，套杆3和中杆9旋转180°。

在经过上一次人工呼吸阶段后，操作者按压15次杠杆21，压杆7就对患者胸口按压15次；在操作者按压第16次杠杆21时，套杆3和中杆9刚好旋转了180°，钩状凸起31重新和水平台83抵接并按压气囊8，而压块93落入凹孔101中，压杆套10不受压力，实现人工呼吸。

Claims (3)

1.一种机械式心肺复苏装置，其特征在于，该装置包括：

支架：包括底板、中间板、顶板以及支撑在底板、中间板和顶板之间的支撑杆，患者的胸部躺在底板和中间板之间；

心脏按压单元：包括设置在顶板顶部并穿过顶板的按压部、与按压部底端连接的套杆、设置在套杆内部且从上往下依次设置的中杆和压杆套、与压杆套底部连接的压杆，所述压杆穿过中间板按压患者胸部；

人工呼吸单元：包括气囊、设置在套杆底部并与套杆共同旋转的棘爪、与棘爪匹配的端面棘轮、设置在棘轮外侧用于限制棘轮运动轨迹的导环，所述端面棘轮上设有64个齿，当按压部下压一次，所述棘爪和棘轮发生相对旋转并经过一个齿，当按压16次后，所述套杆旋转180°，且其中有一次所述套杆按压气囊，实现人工呼吸，其余15次套杆不按压气囊；

所述的套杆为空心圆柱型，且其顶部封闭，所述套杆外壁的上端设有向下设置的两个钩状凸起，且两个钩状凸起在套杆外壁呈180°设置；

所述套杆内壁的底部设有均匀设置的至少2个卡槽；

所述的棘爪包括一体成型的上圆环和下圆环，所述上圆环设置在套杆内部的底端，且上圆环的外周设有与卡槽相匹配的卡接块；

所述下圆环的外径大于上圆环，且下圆环的顶端面与卡套的底端面抵接，所述下圆环的底端面设有两个呈180°分布且与端面棘轮相匹配的棘突；

所述上圆环和下圆环的中心为圆柱形中空结构；

所述的端面棘轮包括下部的棘轮部以及设置在棘轮部中部的卡设部，所述棘轮部的中央为圆柱形中空结构，棘轮部的顶端面设有与棘突相匹配的齿，所述棘轮部的侧壁设有至少一个向外凸的滑块；

所述卡设部固定连接在棘轮部中空结构的顶端，所述卡设部包括至少3块从下至上往外扩张的弹性片，所述弹性片卡设在上圆环和下圆环的中空结构中；

所述的导环包括有底无顶的桶状结构，导环的内壁设有与滑块相匹配的导轨，所述导轨沿着导环的内壁呈螺旋转设置，且导轨上端和下端相对于导环的轴心相差11.25°；

所述导环内部固定设有弹簧，弹簧的上端与棘轮部的底端面抵接；

所述的气囊包括顶部的气囊盖以及设置在气囊盖下方的囊袋，所述气囊盖和囊袋套设在套杆的外壁，且所述囊袋的底部与支架的支撑杆固定；

所述气囊盖的顶部设有呈圆环状的凹陷，所述凹陷的宽度与钩状凸起相匹配，且凹陷中设有两个呈180°分布的水平台，当装置处于心脏按压阶段时，所述钩状凸起落在凹陷中，所述套杆的下压不会按压气囊盖；当装置处于人工呼吸阶段时，所述钩状凸起抵接在水平台上，所述套杆的下压使得钩状凸起按压水平台，从而按压囊袋，将囊袋中的空气挤出；

所述的中杆呈T字形，包括水平圆板和竖直圆柱杆，所述水平圆板的顶部与套杆内部的顶端固定连接，所述竖直圆柱杆的外壁设有两个呈180°分布且向下设置的倒L状压块；

所述的压杆套顶部设有两个呈180°分布且与压块相匹配的向下凹陷的凹孔，所述压杆套的上端中部设有用于插设竖直圆柱杆的中空结构，当装置处于心脏按压阶段时，所述压块未落入凹孔中，所述中杆的下压会通过压块下压压杆套；当装置处于人工呼吸阶段时，所述压块落入凹孔中，所述中杆的下压使得压块进入凹孔，中杆的底部进入压杆套底部的中空结构中，中杆无法对压杆套形成压力。

2.根据权利要求1所述的一种机械式心肺复苏装置，其特征在于，所述的压杆呈倒T型，且竖直杆穿过支架的底板、导环的底部，并从下往上依次插设在弹簧、棘轮部的中空结构中、上圆环和下圆环的中空结构中，且其顶端与压杆套底部连接。

3.根据权利要求1所述的一种机械式心肺复苏装置，其特征在于，所述的按压部包括一端与支架的顶板铰接的杠杆、铰接在杠杆中部且垂直穿过支架顶板的连杆，所述连杆与套杆的顶部抵接。

Images