CN112515945B

CN112515945B - 一种小型动物心肺复苏装置及其控制方法

Info

Publication number: CN112515945B
Application number: CN202011380596.4A
Authority: CN
Inventors: 宁舒雅; 宋鹏飞; 张那明; 代康
Original assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Current assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2040-11-30
Also published as: CN112515945A

Abstract

本发明公开了一种小型动物心肺复苏装置及其控制方法，装置包括气囊，导管，带有电压检测模块的薄膜泵，液晶显示屏，控制电路板。所述气囊用于固定小鼠的躯干，并通过泵的吹气或抽气进行按压，所述控制电路用于调节心肺复苏按压的压力，频率和时间等，所述显示屏用于显示压力，频率等相关参数。该装置实现了小型动物心肺复苏的自动调节与控制，操作简单，避免了普通按压不稳定的缺点，能够极大提高了救治的成功率。

Description

一种小型动物心肺复苏装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及到一种小型动物心肺复苏装置及其控制方法。

背景技术

在国内外心肺复苏研究领域，实验动物常采用小动物作为研究对象，在小动物心脏骤停的情况下多采用人工按压法，采用人工指腹按压存在按压频率不固定、深度不恒定及位置常偏移等问题，其实际操作的有效性远远达不到动物心肺复苏标准，从而会人为影响动物复苏成功率。目前临床上普遍采用的人体胸外按压机可以克服上述缺点，但针对动物的胸外按压机尚无相关的装置。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种小型动物心肺复苏装置及其控制方法，该装置能够在心肺复苏时候有效进行高频、恒定的胸外按压，实时监测和显示实际的参数值，解决目前在动物心跳骤停后不能进行有效胸外按压的问题。

为了实现上述目的，本发明装置采用的技术方案为：

一种针对小型动物的心肺复苏装置，包括气囊，供气部分，显示部分和控制部分；所述控制部分分别与显示部分、供气部分连接，所述供气部分分别与控制部分和气囊相连接；

所述控制部分包括：控制芯片、PWM模块、调压器、电源、继电器和操作按键；所述控制芯片与PWM模块、调压器、操作按键和显示部分相连，用于分析操作按键的信息，并产生控制信号控制PWM模块和调压器；所述PWM模块与继电器、控制芯片相连，PWM模块接收控制芯片信号产生不同频率的PWM控制信号，以控制继电器的开断；所述调压器与电源、继电器相连，调压器对电源电压进行升降，加大或减少供气部分压力；所述继电器与调压器相连，继电器控制电压的开断，进而控制气囊按压的频率；

所述气囊用于固定动物的躯干。

作为本发明的进一步改进，所述供气部分包括带有电压检测模块的薄膜泵和导管；所述薄膜泵与导管连接，所述薄膜泵负端接地，正极接继电器；薄膜泵由控制部分控制，通过加大薄膜泵正转或反转，增大或减少压力。

作为本发明的进一步改进，所述薄膜泵带有电压检测模块，所述电压检测模块与显示部分电连接。

作为本发明的进一步改进，所述薄膜泵按压的频率范围为0次/min～600次/min。

作为本发明的进一步改进，所述薄膜泵、控制部分和显示部分集成在电路板上。

作为本发明的进一步改进，所述电路板封装在密封的金属壳内。

作为本发明的进一步改进，所述导管通过金属壳侧面的通孔连接薄膜泵与气囊。

作为本发明的进一步改进，所述显示部分包括显示屏，用于显示压力、频率参数。

作为本发明的进一步改进，所述气囊能够多圈缠绕动物躯干。

一种针对小型动物的心肺复苏装置的控制方法，包括以下步骤：

操作按键输入按压频率和所需转速等级，控制芯片接收信号，产生两路控制信号，控制信号一发送到调压器，调压器改变电源电压至所需等级；控制信号二发送至PWM模块，PWM模块产生相应的PWM控制信号，并将控制信号传递到继电器，控制继电器的通断；继电器的通断控制电压的开断；

供气部分吹吸交替，带动气囊压力不断发生变化，气囊产生按压效果。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过按键和控制芯片的连接，使设定的参数经过控制芯片发出任意组合的电控指令，分别传送给调压器和PWM模块以控制供气部分，多参数组合指令的预设参数显示于液晶显示屏，能够实现频率恒定，位置固定的有效按压，提高按压的成功率。气囊用于固定动物的躯干，并通过泵的吹气或抽气进行按压，所述控制电路用于调节心肺复苏按压的压力，频率和时间等，所述显示屏用于显示压力，频率等相关参数。该装置实现了小型动物心肺复苏的自动调节与控制，操作简单，避免了普通按压不稳定的缺点，能够极大提高了救治的成功率。

另一方面，通过结合实验中得到准确的统计对比数据，对位置、按压振幅和按压频率进行设定，可以实现动物复苏中按压的标准化及有效性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中装置的设备连接示意图；

图2是本发明装置中的设备结构说明图；

图3为本发明中小型动物心肺复苏方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

如图1至图2所示，本发明一种针对小型动物的心肺复苏装置，包括气囊1，供气部分2，显示部分3和控制部分4。所述控制部分4分别与显示部分3、供气部分2连接，所述供气部分2分别与控制部分3和气囊1相连接。(以下以小鼠为例进行说明，包括但不限于小鼠)

所述显示部分主要由显示屏5组成，用于显示压力，频率等相关参数。

所述控制部分包括：控制芯片6、PWM模块7、调压器8、电源9、继电器10、操作按键11组成。所述控制芯片6与PWM模块7、调压器8、操作按键11和显示部分3相连，用于分析操作按键11的信息，并产生控制信号进一步控制PWM模块7和调压器8；所述PWM模块7与继电器8、控制芯片6相连，PWM模块7接收控制芯片信号，可以产生不同频率的PWM控制信号，进一步控制继电器10的开断；所述调压器8与电源9、继电器10相连，调压器8可以对电源电压进行升降，可以输出四个等级、正向反向的电压，通过电压的控制可以加大或减少带有电压检测模块的薄膜泵12正转或反转的速度，通过这种方式达到增大气囊1压力或减少气囊1压力的目的；所述继电器10与带有电压检测模块的薄膜泵12、调压器8相连，继电器10主要控制电压的开断，进而控制按压的频率。

所述供气部分2主要分为带有电压检测模块的薄膜泵12和导管13。带有电压检测模块的薄膜泵12由控制部分4控制，通过加大带有电压检测模块的薄膜泵12正转或反转也就是吹气或者抽气的时间，以达到增大压力的目的。

作为优选实施例，薄膜泵12带有电压检测模块，所述电压检测模块与显示部分3电连接，用于显示电压。通过检测薄膜泵的电压可以知道小鼠自主呼吸是否恢复，若薄膜泵的电压发生变化，则说明小鼠自主呼吸恢复，可以停止心肺复苏。

所述带有电压检测模块的薄膜泵12按压的频率范围为0次/min调整到600次/min。带有电压检测模块的薄膜泵12负端接地，正极接继电器10；带有电压检测模块的薄膜泵12、控制部分4和显示部分3集成在电路板14上。电路板14封装在防潮防尘的金属壳15内。集成带有电压检测模块的薄膜泵12与导管13连接。

所述气囊1用于固定小鼠的躯干，导管13通过金属壳15侧面的通孔16连接带有电压检测模块的薄膜泵12与气囊1，所述气囊1多圈缠绕小鼠躯干，所述带有电压检测模块的薄膜泵12由控制部分4控制，吹气或抽气，调节气囊1收缩，达到按压目的。所述气囊1可根据实际情况的大小更换不同容量的气囊1。

本发明一种小型动物心肺复苏装置原理为：气囊用于固定小鼠的躯干，并通过泵的吹气或抽气进行按压，所述控制电路用于调节心肺复苏按压的压力，频率和时间等，所述显示屏用于显示压力，频率等相关参数。该装置实现了小型动物心肺复苏的自动调节与控制，操作简单，避免了普通按压不稳定的缺点，能够极大提高了救治的成功率。

如图3所示，基于上述装置的小型动物心肺复苏方法，包括以下步骤：

操作按键11输入按压频率和所需转速等级，控制芯片6接收信号，产生两路控制信号，控制信号一发送到调压器8，调压器8改变电源电压至所需等级；控制信号二发送至PWM模块7，PWM模块7产生相应的PWM控制信号，并将控制信号传递到继电器10，控制继电器10的通断；继电器10的通断可控制电压的开断；带有电压检测模块的薄膜泵12电压处于不断通断状态，吹吸交替，带动气囊1压力不断发生变化，气囊1多圈缠绕小鼠躯干，对小鼠产生按压效果；显示屏5通过连接控制芯片6接收信息，显示按压频率、转速等级、及压力。位置、按压振幅和按压频率，可以从实验中得到准确的统计对比数据，可以实现动物复苏中按压的标准化及有效性。

带有电压检测模块的薄膜泵可以判断小鼠是否存在自主呼吸，若小鼠存在自主呼吸，则薄膜泵被堵转，会导致薄膜泵的功率提升，薄膜泵的阻抗增加，薄膜泵两端电压升高，通过检测薄膜泵的电压可以知道小鼠自主呼吸是否恢复，若薄膜泵的电压发生变化，则说明小鼠自主呼吸恢复，可以停止心肺复苏。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims

1.一种针对小型动物的心肺复苏装置，其特征在于，包括气囊（1），供气部分（2），显示部分（3）和控制部分（4）；所述控制部分（4）分别与显示部分（3）、供气部分（2）连接，所述供气部分（2）分别与控制部分（3）和气囊（1）相连接；

所述控制部分（4）包括：控制芯片（6）、PWM模块（7）、调压器（8）、电源（9）、继电器（10）和操作按键（11）；所述控制芯片（6）与PWM模块（7）、调压器（8）、操作按键（11）和显示部分（3）相连，用于分析操作按键（11）的信息，并产生控制信号控制PWM模块（7）和调压器（8）；所述PWM模块（7）与继电器（8）、控制芯片（6）相连，PWM模块（7）接收控制芯片信号产生不同频率的PWM控制信号，以控制继电器（10）的开断；所述调压器（8）与电源（9）、继电器（10）相连，调压器（8）对电源电压进行升降，加大或减少供气部分（2）压力；所述继电器（10）与调压器（8）相连，继电器（10）控制电压的开断，进而控制气囊（1）按压的频率；

所述气囊（1）用于固定动物的躯干；

所述供气部分（2）包括带有电压检测模块的薄膜泵（12）和导管（13）；所述薄膜泵（12）与导管（13）连接，所述薄膜泵（12）负端接地，正极接继电器（10）；薄膜泵（12）由控制部分（4）控制，通过加大薄膜泵（12）正转或反转，增大或减少压力；

所述薄膜泵（12）带有电压检测模块，所述电压检测模块与显示部分（3）电连接，用于显示电压，通过检测薄膜泵的电压确定小鼠自主呼吸是否恢复，若薄膜泵的电压发生变化，则说明小鼠自主呼吸恢复，停止心肺复苏；

所述气囊（1）用于固定小鼠的躯干，导管（13）连接带有电压检测模块的薄膜泵（12）与气囊（1），所述气囊（1）多圈缠绕小鼠躯干，所述带有电压检测模块的薄膜泵（12）由控制部分（4）控制，吹气或抽气，调节气囊（1）收缩。

2.根据权利要求1所述的一种针对小型动物的心肺复苏装置，其特征在于，所述薄膜泵（12）按压的频率范围为0次/min~600次/min。

3.根据权利要求1所述的一种针对小型动物的心肺复苏装置，其特征在于，所述薄膜泵（12）、控制部分（4）和显示部分（3）集成在电路板（14）上。

4.根据权利要求3所述的一种针对小型动物的心肺复苏装置，其特征在于，所述电路板（14）封装在密封的金属壳（15）内。

5.根据权利要求4所述的一种针对小型动物的心肺复苏装置，其特征在于，所述导管（13）通过金属壳（15）侧面的通孔（16）连接薄膜泵（12）与气囊（1）。

6.根据权利要求1所述的一种针对小型动物的心肺复苏装置，其特征在于，所述显示部分包括显示屏（5），用于显示压力、频率参数。

7.根据权利要求1所述的一种针对小型动物的心肺复苏装置，其特征在于，所述气囊（1）能够多圈缠绕动物躯干。