CN108721018A - 一种腰、颈椎疾病患者使用的卧床升降支撑垫 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种腰、颈椎疾病患者使用的卧床升降支撑垫，包括头垫、腰垫和膝垫。头垫充气管单独设置，腰垫和膝垫并联。供气管路由头垫输气管路和腰膝垫输气管路并联后再与充气泵串联构成。控制电路有多条，由并联连接的头垫充气电路和腰膝垫充气电路构成的充气控制线路，由并联连接的头垫排气电路和腰膝垫排气电路构成的排气控制线路，由第一继电器、第二继电器并联后再与体位信号开关串联构成的切换控制电路。本发明的有益效果是该装置能够在人体在睡眠过程中根据技术要求，实现头、腰、膝三个支撑部位的高度变换，充分保证睡眠过程中肢体和脊椎得到放松，完全杜绝了腰部悬空状态的出现，对腰间盘病患者的康复具有很好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种腰、颈椎疾病患者使用的卧床升降支撑垫。
背景技术
目前国内的腰、颈椎疾病患者在不断增多，对于这类患者而言，卧床休息是一种简单而有效的康复方法。对于颈椎疾病患者来说，为了改善睡眠过程中颈椎的受力状况，在仰卧和侧卧切换时应该对枕头的高度进行调整。对于腰间盘病患者而言，为了保证在卧床过程中肢体和脊椎得到放松，应严格杜绝腰部出现悬空状态，为此专业人员对此提出了以下要求：除了在平躺时枕头的枕体应该降低，侧卧时枕体应该升高之外，还要求平躺时在腰部及膝部下方各垫一个高度适宜的垫，侧卧时将两个垫移除。实现这样的要求比较麻烦，虽然清醒状态下基本可以做到，但是在睡眠过程平躺、侧卧的体位交替过程中就很难实现。所以设计一种平躺时枕体自动降低，同时腰下、膝下垫自动升高；侧卧时枕体自动升高，腰下、膝下垫自动降低的自动化装置成为目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种腰、颈椎疾病患者使用的卧床升降支撑垫，该升降支撑垫能够改善腰、颈椎疾病患者腰、颈椎部的受力状况，促进病变部位的修复，具有性能稳定，噪音低、使用舒适、结构紧凑的优点。
本发明采用以下技术方案：该升降支撑垫包括一个充气型头垫；头垫充气后形状与枕头相似，头垫的充气管通过输气管线与充气泵连接；在输气管线上装有头垫充气电磁阀、头垫排气电磁阀和头垫气动压力开关；控制电路由以下并联线路构成：第一条是头垫充气电路，由充气电磁阀电控线和气动压力开关电控线串联构成；第二条是头垫排气电路，由排气电磁阀控制线和头垫通电延时继电器并联构成，头垫通电延时继电器的常闭延时断开触点串联在排气电磁阀控制线上；第三条是充气泵工作电路，由充气泵控制线与头垫充气电路构成；第四条为切换控制电路，由体位信号开关和继电器串联构成；该升降垫设有卧床体位信号采集装置，当人体在床上处于侧卧状态时，卧床体位信号采集装置发出线路断开信号，处于仰卧状态时发出线路导通信号；体位信号开关与卧床体位信号采集装置的控制信号输出端口连接；在体位信号开关断开状态下，头垫充气电路和充气泵工作电路导通，在体位信号开关导通状态下，充气泵工作电路和头垫排气电路导通。
该升降支撑垫还包括一个膝垫，膝垫充气后为椭圆柱形或长方柱形，与人体膝部自然弯曲挠度相匹配；头垫和膝垫分别通过输气管线与充气泵连接；在两条输气管线上分别装有头垫充气电磁阀、头垫排气电磁阀、头垫气动压力开关、膝垫充气电磁阀、膝垫排气电磁阀和膝垫气动压力开关；控制电路由以下并联线路构成：第一条是充气控制电路，包括并联连接的头垫充气电路和膝垫充气电路，每条电路由充气电磁阀电控线和气动压力开关电控线串联构成；第二条是排气控制电路，包括并联连接的头垫排气电路和膝垫排气电路，两条电路分别由头垫排气电磁阀控制线、头垫通电延时继电器和膝垫排气电磁阀控制线、膝垫通电延时继电器并联构成，通电延时继电器的常闭延时断开触点分别串联在排气电磁阀控制线上。第三条是充气泵工作电路，由充气泵控制线与头垫充气电路、膝垫充气电路并联构成；第四条为切换控制电路，由体位信号开关和联动切换部件串联构成；联动切换部件为体位信号开关的执行机构，在体位信号开关断开状态下，头垫充气电路和充气泵工作电路导通，膝垫排气电路导通，在体位信号开关导通状态下，膝垫充气电路和充气泵工作电路导通，头垫排气电路导通。
上述的联动切换部件由第一继电器、第二继电器并联构成，第一继电器的常开接点k1-2设在膝垫充气电路上，常闭接点k1-3设置在充气泵控制线与头垫充气电路的连线上，常开接点k1-4设置在充气泵控制线与膝垫充气电路的连线上，常闭接点k1-1设在头垫充气电路上；第二继电器的常开接点k2-1设在头垫排气电路上，常闭接点k2-2设在膝垫排气电路上。
上述的膝垫呈倒T形，底部为横垫，中间为立垫，立垫为封闭结构，其内充有部分气体。
该升降支撑垫还设有腰垫，腰垫充气后为椭圆柱形或长方柱形，与人体腰部的生理弯曲曲线相匹配，腰垫在输气管路上与膝垫并联设置。
所述的头垫、腰垫和膝垫各自单独设置，也可以设置在一块平面材料上。
本发明中的卧床体位信号采集装置可以采用现有设计，该设计应该能够满足以下功能：当人体在床上处于侧卧状态时，卧床体位信号采集装置和体位信号开关发出线路断开信号，处于仰卧状态时发出线路导通信号。
本发明卧床体位信号采集装置的技术方案是：该卧床体位信号采集装置安装在一个弹性垫上，弹性垫的尺寸应大于人体在睡眠时床面上的整个肩背部活动区。在弹性垫上中心区设有四条触压式开关安装位置沿线，分别位于人体仰卧在弹性垫时肩背部上、下、左、右四条轮廓线内侧数厘米处，上述四条安装位置沿线中至少有两条装有多个触压式开关。所有的触压式开关串联连接，构成控制信号采集线路，该控制信号采集线路的两个端点间连线上设有控制信号输出端口。
做为优选方案，触压式开关设置左、右两排，分别安装在左、右触压式开关安装位置沿线上。
上述的触压式开关有三种设计方案。
第一种设计方案是触压式开关使用独立设置的轻触开关，在弹性垫上与轻触开关对应处开有与轻触开关外形相匹配的安装孔，轻触开关嵌在安装孔中。轻触开关的触头按钮上设有一个触压面积增大座。
第二种设计方案是触压式开关由弹性垫和导电线路材料自身构成，具体结构是在弹性垫上与触压式开关对应处设有开关通道孔，弹性垫两侧的孔口用柔性导电片触点封闭，构成一个弹性触压开关。将导线或柔性导电片分成若干段，上、下交错地将所有弹性触压开关串联在一起，构成穿梭于弹性垫上、下表面的方形波开关线路。本方案中弹性垫的弹性和厚度应能保证当弹性垫被人体压缩时，每个开关通道孔上方和下方的柔性导电片触点之间能够接通。
第三种设计方案是对第二种方案的改进，基本结构与第二种设计方案完全相同，差别只在于当弹性垫被人体压缩时，每个开关通道孔上方和下方的柔性导电片触点之间具有一定的间隙。该间隙由与开关通道孔形状相匹配的弹性导电体填充。所述的弹性导电体可以选用压缩弹簧或导电海棉。
采用此种方案时，弹性垫下方的柔性导电片和柔性导电片触点可以用金属导线代替，金属导线的两端分别与两个弹性导电体连接。
卧床体位信号采集线路可以在一个弹性垫上横向交错设置多组，多组卧床体位信号采集线路的控制信号输出端口并联在一起。
本发明的有益效果是该装置能够在人体在睡眠过程中根据技术要求实现头腰、膝三个支撑部位的高度变换，充分保证睡眠过程中肢体和脊椎得到放松，完全杜绝了腰部悬空状态的出现，对腰间盘病患者的康复具有很好的效果。本发明具有噪音低的特点，使用舒适、结构紧凑的优点。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明加以详细说明。
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为实施例2的结构示意图。
图3为实施例3的结构示意图。
图4为实施例4的结构示意图。
图5为实施例5的结构示意图。
图6为图5的局部放大图。
图7为实施例6的结构示意图。
图8为图7的局部放大图。
图9为实施例7的结构示意图。
图10为图9的局部放大图。
图11为实施例8的结构示意图。
图中标号：
1、头垫 2、腰垫 3、膝垫 4、充气管 5、输气管线 6、充气泵 7、头垫充气电磁阀 8、头垫排气电磁阀 9、头垫气动压力开关 10、膝垫充气电磁阀 11、膝垫排气电磁阀 12、膝垫气动压力开关 13、头垫通电延时继电器 14、膝垫通电延时继电器 15、第一继电器 16、第二继电器 17、体位信号开关 18、弹性垫 19、控制信号采集线路 20、控制信号输出端口21、轻触开关 22、安装孔 23、触压面积增大座 24、开关通道孔 25、柔性导电片触点 26、柔性导电片 27、弹性导电体。
具体实施方式
例1
如图1所示，该升降支撑垫包括一个充气型头垫1；头垫1充气后形状与枕头相似，头垫1的充气管4通过输气管线5与充气泵6连接；在输气管线5上装有头垫充气电磁阀7、头垫排气电磁阀8和头垫气动压力开关9；控制电路由以下并联线路构成：第一条是头垫充气电路，由充气电磁阀电控线和气动压力开关电控线串联构成；第二条是头垫排气电路，由排气电磁阀控制线和头垫通电延时继电器13并联构成，头垫通电延时继电器13的常闭延时断开触点串联在排气电磁阀控制线上；第三条是充气泵工作电路，由充气泵控制线与头垫充气电路构成；第四条为切换控制电路，由体位信号开关17和继电器串联构成；构成；该升降垫设有卧床体位信号采集装置，当人体在床上处于侧卧状态时，卧床体位信号采集装置发出线路断开信号，处于仰卧状态时发出线路导通信号；体位信号开关17与卧床体位信号采集装置的控制信号输出端口连接；在体位信号开关17断开状态下，头垫充气电路和充气泵工作电路导通，在体位信号开关17导通状态下，充气泵工作电路导通，头垫排气电路导通。
例2
如图2所示，该升降支撑垫还包括一个膝垫3；膝垫3充气后为椭圆柱形或长方柱形，与人体膝部自然弯曲挠度相匹配。头垫1和膝垫3分别通过输气管线5与充气泵连接。在两条输气管线5上分别装有头垫充气电磁阀7、头垫排气电磁阀8、头垫气动压力开关9、膝垫充气电磁阀10、膝垫排气电磁阀11和膝垫气动压力开关12。
控制电路由以下并联线路构成：第一条是充气控制电路，包括并联连接的头垫充气电路和膝垫充气电路，每条电路由充气电磁阀电控线和气动压力开关电控线串联构成；第二条是排气控制电路，包括并联连接的头垫排气电路和膝垫排气电路，两条电路分别由头垫排气电磁阀控制线、头垫通电延时继电器13和膝垫排气电磁阀控制线、膝垫通电延时继电器14并联构成，通电延时继电器的常闭延时断开触点分别串联在排气电磁阀控制线上。第三条是充气泵工作电路，由充气泵控制线与头垫充气电路、膝垫充气电路并联构成；第四条为切换控制电路，由体位信号开关17和联动切换部件串联构成。联动切换部件为体位信号开关的执行机构，在体位信号开关17断开状态下，头垫充气电路和充气泵工作电路导通，膝垫排气电路导通，在体位信号开关17导通状态下，膝垫充气电路和充气泵工作电路导通，头垫排气电路导通。
上述的联动切换部件由第一继电器15、第二继电器16并联构成，第一继电器15的常开接点k1-2设在膝垫充气电路上，常闭接点k1-3设置在充气泵控制线与头垫充气电路的连线上，常开接点k1-4设置在充气泵控制线与膝垫充气电路的连线上，常闭接点k1-1设在头垫充气电路上；第二继电器16的常开接点k2-1设在头垫排气电路上，常闭接点k2-2设在膝垫排气电路上。
上述的膝垫3呈倒T形，底部为横垫，中间为立垫，立垫为封闭结构，其内充有部分气体。
例3
如图3所示，该升降支撑垫还设有腰垫2，腰垫2充气后为椭圆柱形或长方柱形，与人体腰部的生理弯曲曲线相匹配，腰垫2在输气管线5上与膝垫3并联设置。
头垫1、腰垫2和膝垫3可以各自单独设置，也可以设置在一块矩形柔性平面材料上。
本发明的工作原理是：
当人体仰卧时，体位信号开关17导通，第一继电器常开接点k1-2和第二继电器常开接点k2-1导通，头垫排气电路和膝垫充气电路导通并开始工作，气垫压力调至设定值充气停止，头垫排气电磁阀常闭延时断开触点断开后排气停止。
当人体侧卧时，体位信号开关17断开，第一继电器常闭接点k1-1和第二继电器常闭接点k2-2导通，头垫充气电路和膝垫排气电路导通并开始工作，气垫压力调至设定值充气停止，膝垫排气电磁阀常闭延时断开触点断开后排气停止。
例4
如图4所示，卧床体位信号采集装置安装在一个弹性垫18，弹性垫18的尺寸应大于人体在睡眠时床面上的整个肩背部活动区。在弹性垫18上中心区设有四条触压式开关安装位置沿线，分别位于人体仰卧在弹性垫18时肩背部上、下、左、右四条轮廓线内侧数厘米处，上述四条安装位置沿线的左、右两条装有触压式开关。所有的触压式开关串联连接，构成卧床体位信号采集线路19，该控制信号采集线路19的两个端点间连线上设有控制信号输出端口20。
例5
上述的触压式开关有三种设计方案。
第一种设计方案如图5、图6所示，触压式开关使用独立设置的轻触开关21，在弹性垫18上与轻触开关21对应处开有与轻触开关21外形相匹配的安装孔22，轻触开关21嵌在安装孔22中。
为了增加轻触开关21的使用稳定性，轻触开关21的触头按钮上设有一个触压面积增大座23。
例6
如图7、图8所示，第二种设计方案是触压式开关由弹性垫18和导电线路材料自身构成，具体结构是在弹性垫18上与触压式开关对应处设有开关通道孔24，弹性垫18两侧的孔口用柔性导电片触点25封闭，构成一个弹性触压开关。将导线或柔性导电片26分成若干段，上、下交错地将所有弹性触压开关串联在一起，构成穿梭于弹性垫18上、下表面的方形波开关线路。相互接触的柔性导电片26和柔性导电片触点25设计成一体。本方案中弹性垫18采用较薄的弹性材料，其厚度应能保证当弹性垫18被人体压缩时，每个开关通道孔24上方和下方的柔性导电片触点25之间能够接通。
这种设计的优点是结构简单，制作方便。
例7
如图9、图10所示，第三种设计方案是对第二种方案的改进，基本结构与第二种设计方案完全相同，差别只在于当弹性垫18被人体压缩时，每个开关通道孔24上方和下方的柔性导电片触点25之间具有一定的间隙。该间隙由与开关通道孔24形状相匹配的弹性导电体27填充。所述的弹性导电体27可以选用压缩弹簧或导电海棉。
采用此种方案时，弹性垫18下方的柔性导电片26柔性导电片触点25可以用金属导线代替，金属导线的两端分别与两个弹性导电体27连接。这种设计的优点是既可以弹性垫的舒适性，也可以增加开关的灵敏度。
例8
如图11所示，在卧床过程中人的体位有时会在横向发生一些变化，为了加大横向体位检测面积，控制信号采集线路19在一个弹性垫18上横向交错设置多组，多组控制信号采集线路19的控制信号输出端口20并联在一起。
例9
上述控制信号采集线路的使用方法及设计原理是：将弹性垫18放置在枕体下方床面上人体肩背部活动区，两条触压式开关串联线路的上端点分别与人体仰卧时左、右肩相对应；下端点则对应腰部以上部位。人体仰卧时其腰背部在床面上的横向覆盖区很宽，人体的压力能够将两条触压式开关串联线路中的所有触压式开关全部接通，控制信号采集线路19上的控制信号输出端20会产生导通信号。当人体由仰卧变成侧卧状态时，其在床面上的横向覆盖区会明显向心性变窄。两条触压式开关串联线路中的触压式开关顶多会只有一部分导通，控制信号采集线路19上的控制信号输出端20会产生断开信号。有效的排除了上肢所在位置产生的伪信号。
Claims (10)
1.一种腰、颈椎疾病患者使用的卧床升降支撑垫，该升降支撑垫包括一个充气型头垫(1)；头垫(1)充气后形状与枕头相似，头垫(1)的充气管(4)通过输气管线(5)与充气泵(6)连接；在输气管线(5)上装有头垫充气电磁阀(7)、头垫排气电磁阀(8)和头垫气动压力开关(9)；控制电路由以下并联线路构成：第一条是头垫充气电路，由充气电磁阀电控线和气动压力开关电控线串联构成；第二条是头垫排气电路，由排气电磁阀控制线和头垫通电延时继电器(13)并联构成，头垫通电延时继电器(13)的常闭延时断开触点串联在排气电磁阀控制线上；第三条是充气泵工作电路，由充气泵控制线与头垫充气电路构成；第四条为切换控制电路，由体位信号开关(17)和继电器构成；该升降垫设有卧床体位信号采集装置，当人体在床上处于侧卧状态时，卧床体位信号采集装置发出线路断开信号，处于仰卧状态时发出线路导通信号；体位信号开关(17)与卧床体位信号采集装置的控制信号输出端口连接；在体位信号开关(17)断开状态下，头垫充气电路和充气泵工作电路导通，在体位信号开关(17)导通状态下，充气泵工作电路和头垫排气电路导通。
2.根据权利要求1所述的腰、颈椎疾病患者使用的卧床升降支撑垫，其特征在于：该升降支撑垫还包括一个膝垫(3)；膝垫(3)充气后为椭圆柱形或长方柱形，与人体膝部自然弯曲挠度相匹配；头垫(1)和膝垫(3)分别通过输气管线(5)与充气泵连接；在两条输气管线(5)上分别装有头垫充气电磁阀(7)、头垫排气电磁阀(8)、头垫气动压力开关(9)、膝垫充气电磁阀(10)、膝垫排气电磁阀(11)和膝垫气动压力开关(12)；控制电路由以下并联线路构成：第一条是充气控制电路，包括并联连接的头垫充气电路和膝垫充气电路，每条电路由充气电磁阀电控线和气动压力开关电控线串联构成；第二条是排气控制电路，包括并联连接的头垫排气电路和膝垫排气电路，两条电路分别由头垫排气电磁阀控制线、头垫通电延时继电器(13)和膝垫排气电磁阀控制线、膝垫通电延时继电器(14)并联构成，通电延时继电器的常闭延时断开触点分别串联在排气电磁阀控制线上；第三条是充气泵工作电路，由充气泵控制线与头垫充气电路、膝垫充气电路并联构成；第四条为切换控制电路，由体位信号开关(17)和联动切换部件串联构成；联动切换部件为体位信号开关的执行机构，在体位信号开关(17)断开状态下，头垫充气电路和充气泵工作电路导通，膝垫排气电路导通，在体位信号开关(17)导通状态下，膝垫充气电路和充气泵工作电路导通，头垫排气电路导通。
3.根据权利要求1所述的腰、颈椎疾病患者使用的卧床升降支撑垫，其特征在于：该升降支撑垫还设有腰垫(2)，腰垫(2)充气后为椭圆柱形或长方柱形，与人体腰部的生理弯曲曲线相匹配；腰垫(2)在垫输气管路上与膝垫(3)并联设置。
4.一种如权利要求1所述升降支撑垫所使用的卧床体位信号采集装置，其特征在于：该装置安装在一个弹性垫(18)上，弹性垫(18)的尺寸应大于人体在睡眠时床面上的整个肩背部活动区；在弹性垫(18)上中心区设有四条触压式开关安装位置沿线，分别位于人体仰卧在弹性垫(18)时肩背部上、下、左、右四条轮廓线内侧数厘米处，上述四条安装位置沿线至少有两条装有触压式开关；所有的触压式开关串联连接，构成卧床体位的控制信号采集线路(19)，该控制信号采集线路(19)的两个端点间连线上设有控制信号输出端口(20)。
5.根据权利要求4所述升降支撑垫所使用的卧床体位信号采集装置，其特征在于：所述的触压式开关设置成左、右两排，分别安装在左、右触压式开关安装线位置沿线上。
6.根据权利要求4所述升降支撑垫所使用的卧床体位信号采集装置，其特征在于：所述的触压式开关使用独立设置的轻触开关(21)，在弹性垫(18)上与轻触开关(21)对应处开有与轻触开关(21)外形相匹配的安装孔(22)，轻触开关(21)嵌在安装孔(22)中，所述的轻触开关(21)的触头按钮上设有一个触压面积增大座(23)。
7.根据权利要求4所述升降支撑垫所使用的卧床体位信号采集装置，其特征在于：在弹性垫(18)上与触压式开关对应处设有开关通道孔(24)，弹性垫(18)两侧的孔口用柔性导电片触点(25)封闭，构成一个弹性触压开关；将导线或柔性导电片(26)分成若干段，上、下交错地将所有弹性触压开关串联在一起，构成穿梭于弹性垫(18)上、下表面的方形波开关线路。
8.根据权利要求7所述升降支撑垫所使用的卧床体位信号采集装置，其特征在于：所述弹性垫(18)弹性和厚度应能保证当弹性垫(18)被人体压缩时，每个开关通道孔(24)上方和下方的柔性导电片触点(25)之间能够接通。
9.根据权利要求7所述升降支撑垫所使用的卧床体位信号采集装置，其特征在于：当弹性垫(18)被人体压缩时，开关通道孔(24)上方和下方的柔性导电片触点(25)之间具有一定的间隙，该间隙由与开关通道孔(24)形状相匹配的弹性导电体(27)填充，所述的弹性导电体(27)选用压缩弹簧或导电海棉，弹性垫(18)下方的柔性导电片(26)和柔性导电片触点(25)用金属导线代替，金属导线的两端分别与两个弹性导电体(27)连接。
10.根据权利要求5所述的供腰间盘病患者使用的联动升降垫，其特征在于：所述的控制信号采集线路(19)在一个弹性垫(18)上横向交错设置多组，多组控制信号采集线路(19)的控制信号输出端口(20)并联在一起。
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