CN114748746A - 一种简易气囊呼吸器驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的简易气囊呼吸器驱动装置，包括底板、左弧形板、右弧形板、主轴、左转轴、右转轴和动力装置，主轴的两端经底座固定于底板上，左转轴、右转轴的两端经底座转动设置于底板上；左、右弧形夹板均经套筒可转动地设置于主轴上，主轴上设置有驱使左、右弧形夹板向外侧转动趋势的回位弹簧；所述左、右转轴上分别固定有左、右偏心轮，左弧、右弧形夹板之间形成夹持腔，动力装置驱使左、右偏心轮同步向不同的方向转动。本发明的简易气囊呼吸器驱动装置，动力装置经动力传递机构驱实现对气囊的压缩，在回位弹簧的作用下夹持腔具有最大空间，实现了对病人的辅助呼吸，解决了现有依赖辅助呼吸的病人在扫描过程中无法进行辅助呼吸的技术问题。

Description

一种简易气囊呼吸器驱动装置

技术领域

本发明涉及一种简易气囊呼吸器驱动装置，更具体的说，尤其涉及一种可全部由非金属材质（塑料材质）构成而适用于磁共振扫描时避磁环境下或供电不完备紧急环境下使用的简易气囊呼吸器驱动装置。

背景技术

医疗机构应配备足够的生命复苏设备。一旦发生紧急突发事件，如果医院没有相关急救设备应对，就无法保障患者的生命安全。医院在突发公共卫生事件发生时起着举足轻重的作用，安全的医疗设备、完善的医疗机构应急预案也是最终形成国家卫健委提出的“横向到边，纵向到底”应急预案体系的关键所在。

简易气囊呼吸器是一种结构较为简单，操作方便的借助机械加压的人工呼吸急救装置。在国家行业标准《急诊科建设与管理指南》中与除颤仪、心脏复苏机、给氧设备、负压吸引器等被列为急诊科必须配置的仪器设备。医疗上，当遇到突发呼吸困难或呼吸衰竭的患者需要由医护人员实施人工呼吸、急救时，在未准备好呼吸机（包括转运呼吸机）等设备的条件下或者无法紧急获得呼吸机等呼吸支持设备的条件下，临床医护人员通常会选择使用简易气囊呼吸器为患者提供肺通气。有文献显示，截止2018年，已获批的简易呼吸器产品类型有60 余件，主要分布在上海、北京、福建、江苏、河南、广东等多个地区的医疗机构。

核磁共振检查设备、软件的飞速发展推动了磁共振检查在医疗系统的广泛应用，核磁共振检查设备在国内外越来越普及，磁共振检查更是占据了非常重要的位置。磁共振的静磁场对金属的吸附作用非常大，常见被吸附的大型金属物体有：氧气瓶、转运呼吸机、轮椅甚至患者的病床等，严重的会危及被检者生命并损坏磁共振检查设备。即使是小型金属物体如钥匙、硬币、手机等也会影响主磁场均匀度，并使检查图像质量下降，或无法继续进行检查，因此在病人进入扫描设备时需要将金属物质移除。所以使用呼吸机或转运呼吸机（含金属部件）进行呼吸支持的危重患者无法进行磁共振检查，延迟进一步病情评估，不能保障患者安全。

另一方面，面对突发的医疗机构停电，虽然医院都配备应急发电系统，但在某些极端情况下，极有可能造成应急发电系统的不可用，如暴雨造成的应急电路损毁。对于危重症（ICU）病房中依靠呼吸机进行辅助呼吸的病人来说会额外增加工作量甚至有死亡的风险。停电会导致呼吸机不可用，而利用人工气囊呼吸器辅助病人呼吸，必需依靠医护人员不间断的手动挤压气囊才能保证肺通气。如果医护人员人力资源不足则无法进行一对一紧急呼吸支持，长时间人工挤压的频次及容量也不标准，可能导致患者出现急性胃扩张、窒息、气压伤等并发症甚至死亡，严重危害患者安全。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种简易气囊呼吸器驱动装置。

本发明的简易气囊呼吸器驱动装置，其特征在于：包括底板、左弧形板、右弧形板、主轴、左转轴、右转轴和动力装置，左转轴和右转轴位于主轴的两侧，左转轴、右转轴和主轴均相互平行设置，主轴的两端经底座固定于底板上，左转轴、右转轴的两端经底座转动设置于底板上；所述左弧形夹板和右弧形夹板均经套筒可转动地设置于主轴上，主轴上设置有驱使左弧形夹板和右弧形夹板始终具有向外侧转动趋势的回位弹簧；所述左转轴和右转轴上分别固定有用于驱使左弧形夹板和右弧形夹板向内同步靠拢的左偏心轮和右偏心轮，左弧形夹板与右弧形夹板之间形成容纳和夹持气囊呼吸器上气囊的夹持腔，所述动力装置经动力传递机构驱使左偏心轮和右偏心轮同步向不同的方向转动。

本发明的简易气囊呼吸器驱动装置，所述动力装置采用由蓄电池和电机构成的动力系统，或者采用由发条构成的动力系统；在采用由发条构成动力系统时，发条及简易气囊呼吸器驱动装置的所有部件均采用非金属材质。

本发明的简易气囊呼吸器驱动装置，所述动力装置上设置有通过旋转输出动力的输出轴，所述动力传递机构由左齿轮、右齿轮、过度齿轮、主动齿轮、左齿轮轴和右齿轮轴组成，左齿轮轴和右齿轮轴位于左转轴和右转轴之间并与其平行设置，左齿轮轴和右齿轮轴经底座转动设置于底板上；左齿轮、右齿轮、过度齿轮和主动齿轮分别固定于左转轴、右转轴、左齿轮轴和右齿轮轴上，左齿轮与过度齿轮相啮合，主动齿轮与过度齿轮和右齿轮均相啮合；动力装置的输出轴与右齿轮轴相连接。

本发明的简易气囊呼吸器驱动装置，所述动力装置的输出轴上固定有外套筒，输出轴经外套筒与右齿轮轴相连接，外套筒上设置有用于连接输出轴与右齿轮轴的连接销。

本发明的简易气囊呼吸器驱动装置，所述底板上设置有对动力装置上远离左弧形夹板和右弧形夹板的一个底边进行限位的楔形块，底板上固定有对动力装置的其余三个底边进行限位的定位块。

本发明的有益效果是：本发明的简易气囊呼吸器驱动装置，通过在主轴上铰接相对设置的左弧形夹板和右弧形夹板，使得左、右弧形夹板之间形成容纳和挤压气囊呼吸器的气囊的夹持腔；通过在左转轴和右转轴上分别固定左偏心轮和右偏心轮，且左、右偏心轮顶触在左、右弧形夹板上，这样，当动力装置经动力传递机构驱使左、右转轴向相反方向转动的过程中，利用左、右偏心轮的最高点对左、右弧形夹板的顶触，使得夹持腔变为最小状态，实现对气囊的压缩，此时气囊呼吸器向病人体内通入气体，当左、右偏心轮的最低点顶触在左、右弧形夹板上时，在回位弹簧的作用下此时的夹持腔具有最大空间，病人呼气，实现了对病人的辅助呼吸。

进一步地，通过将动力装置设置为由非金属发条构成的动力装置，并将简易气囊呼吸器驱动装置的其余结构也设计为非金属材质，使得其可随病人一起进入扫描设备，解决了现有依赖辅助呼吸的病人在扫描过程中无法进行辅助呼吸的技术问题。

附图说明

图1为现有气囊呼吸器的结构示意图；

图2为本发明的简易气囊呼吸器驱动装置的主视图；

图3为本发明的简易气囊呼吸器驱动装置的俯视图；

图4为本发明的简易气囊呼吸器驱动装置的左视图；

图5、图6、图7均为本发明的动力驱动机构的工作原理图；

图8为本发明的简易气囊呼吸器驱动装置的使用原理图。

图中：1气囊呼吸器，2气囊，3储气安全阀，4进气阀，5氧气管接头，6压力安全阀，7呼气单向阀，8呼吸面罩，9储气袋；10底板，11左弧形夹板，12右弧形夹板，13主轴，14左转轴，15右转轴，16左偏心轮，17右偏心轮，18夹持腔，19底座，20套筒，21回位弹簧，22动力装置，23左齿轮，24右齿轮，25过度齿轮，26主动齿轮，27左齿轮轴，28右齿轮轴，29输出轴，30连接销，31定位块，32楔形块，33患者。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，给出了现有气囊呼吸器的结构示意图，所示的气囊呼吸器1由气囊2、储气安全阀3、进气阀4、氧气管接头5、压力安全阀6、呼气单向阀7构成，所示进气阀4设置于气囊2的进气端，进气阀4的进气口上设置有储气安全阀3，进气阀4上还设置有氧气管接头5。在利用氧气袋对病人进行辅助呼吸的过程中，将存储氧气的储气袋9接在储气安全阀3的进气口上，在利用医院病床床头上配备的氧气管路供氧的情况下，则将氧气管接在氧气管接头5上。当不接储气袋9和氧气管的情况下，在间歇按压腔2的情况下，则通入病人体内的为空气。

所示呼气单向阀7设置在气囊2的出气端，气囊2的出气端还设置有压力安全阀6，当压力超过一定数值（通常为60cmH₂O对应的压力）时，压力安全阀6则泄压，以便压力过大对人体造成伤害，所示呼气单向阀7的出口上设置有呼吸面罩8，以便病人佩戴后进行辅助呼吸。

如图2、图3和图4所示，分别给出了本发明的简易气囊呼吸器驱动装置的主视图、俯视图和左视图，具体地说，图2中略去了动力装置22和动力传递机构，所示的简易气囊呼吸器驱动装置由底板10、左弧形夹板11、右弧形夹板12、主轴13、左转轴14、右转轴15、动力装置22以及动力传递机构组成，底板10起固定和支撑作用，左转轴14和右转轴15分别位于主轴13的左侧和右侧，左转轴14、右转轴15和主轴13相互平行设置，主轴13的两端经底座19固定于底板10上。左转轴14和右转轴15的两端经底座19转动设置于底板10上，以保证左转轴14和右转轴15可进行自由转动。

左弧形夹板11和右弧形夹板12均通过套筒20转动设置于主轴13上，使得左弧形夹板11和右弧形夹板12可绕主轴13进行自由转动。左弧形夹板11与右弧形夹板12之间形成容纳气囊呼吸器1的气囊2的夹持腔18，主轴13上设置有始终驱使左弧形夹板11和右弧形夹板12具有向外张开趋势的回位弹簧21。为了避免金属材质对磁共振设备造成影响，回位弹簧21应采用非金属材质，如已经应用的SPEC塑料弹簧，SPEC塑料弹簧所使用的材质是高分子材料。

所示左转轴14和右转轴15上分别固定有左偏心轮16和右偏心轮17，左偏心轮16和右偏心轮17分别顶触在左弧形夹板11和右弧形夹板12的外壁上，且左偏心轮16和右偏心轮17对左弧形夹板11和右弧形夹板12的顶触同步，即左偏心轮16的最低点顶触在左弧形夹板11上时，右偏心轮17的最低点也顶触在右弧形夹板12上。

所示的动力装置22经动力传递机构驱使左转轴14和右转轴15同步转动。所示的动力传递机构由左齿轮23、右齿轮24、过度齿轮25、主动齿轮26、左齿轮轴27、右齿轮轴28组成，左齿轮轴27和右齿轮轴28位于左转轴14和右转轴15之间，且左齿轮轴27和右齿轮轴28与左转轴14和右转轴15平行设置。左转轴14和右转轴15的两端均经底座19转动设置于底板10上，以使左转轴14和右转轴15可进行自由转动。

所示左齿轮23固定在左转轴14上，右齿轮24固定在右转轴15上，过度齿轮25固定在左齿轮轴27上，主动齿轮26固定在右齿轮轴28上，左齿轮23与过度齿轮25相啮合，主动齿轮26与过度齿轮25和右齿轮24均相啮合，这样，在左齿轮23、右齿轮24、过度齿轮25、主动齿轮26的尺寸、模数完全相同的情况下，动力装置22即可驱使左转轴14和右转轴15向相反的方向同速转动。

如图5和图6所示，均给出了本发明的动力驱动机构的工作原理图，可将，在动力装置22的输出轴29经右齿轮轴28驱使主动齿轮26转动的过程中，无论动力装置22的输出轴29的转动方向是顺时针还是逆时针，均可驱使左转轴14和右转轴15沿相反的方向转动，只要左转轴14和右转轴15沿相反的方向转动，即可驱使左弧形夹板11和右弧形夹板12进行间隔开启和闭合动作，实现对气囊2的间歇压缩动作，完成对病人的辅助呼吸操作。通过将左偏心轮16和右偏心轮17设计为不同的尺寸，可对左弧形夹板11和右弧形夹板12对气囊2的挤压深度进行控制，以使每次的进气量满足辅助呼吸的要求。通过改变动力装置22中电机的转速或者发条的弹性模量，以及动力传递机构的传动比，将左弧形夹板11和右弧形夹板12对气囊2的挤压频率控制在10-12次/min(成人)，满足辅助呼吸的频率要求。由于气囊2的容积通常有1L或2L两种不同的种类，对于1L的气囊2来说，利用其对病人辅助呼吸时，要求其压缩量达到1/2～2/3的范围，对于2L的气囊2要求其压缩范围为1/3，则应设计不同结构尺寸的气囊呼吸器驱动装置，以满足不同型号气囊的压缩范围要求。

所示的动力装置22可采用由蓄电池和电机构成的动力系统，蓄电池为电机提供电能，以驱使电机进行转动，适用于医院停电后对病人进行长时间的辅助呼吸。动力装置22也可采用由发条构成的动力系统，在采用由发条构成动力系统时，发条及简易气囊呼吸器驱动装置的所有部件均采用非金属材质，这样，使得简易气囊呼吸器驱动装置可随病人一起进入扫描设备，解决了现有依赖辅助呼吸的病人在扫描过程中无法进行辅助呼吸的技术问题。

当动力装置22放置于底板10上之后，为了实现对动力装置22的定位，所示的底板10上设置有对动力装置22上远离左弧形夹板11和右弧形夹板12的一个底边进行限位的楔形块32，底板10上固定有对动力装置的其余三个底边进行限位的定位块31。这样，通过定位块31和楔形块32对动力装置22的限位，可保证其工作过程中的稳定性。

如图7所示，给出了本发明的简易气囊呼吸器驱动装置的使用原理图，譬如在病人需要进入磁共振设备进行检查时，则采用非金属材质的简易气囊呼吸器驱动装置，将其放置于病人的头部位置处，即可辅助病人进行短时间的供氧呼吸。

Claims (5)

1.一种简易气囊呼吸器驱动装置，其特征在于：包括底板（10）、左弧形板（11）、右弧形板（12）、主轴（13）、左转轴（14）、右转轴（15）和动力装置（22），左转轴和右转轴位于主轴的两侧，左转轴、右转轴和主轴均相互平行设置，主轴的两端经底座（19）固定于底板上，左转轴、右转轴的两端经底座转动设置于底板上；所述左弧形夹板和右弧形夹板均经套筒（20）可转动地设置于主轴（13）上，主轴上设置有驱使左弧形夹板和右弧形夹板始终具有向外侧转动趋势的回位弹簧（21）；所述左转轴和右转轴上分别固定有用于驱使左弧形夹板和右弧形夹板向内同步靠拢的左偏心轮（16）和右偏心轮（17），左弧形夹板与右弧形夹板之间形成容纳和夹持气囊呼吸器（1）上气囊（2）的夹持腔（18），所述动力装置（22）经动力传递机构驱使左偏心轮和右偏心轮同步向不同的方向转动。

2.根据权利要求1所述的简易气囊呼吸器驱动装置，其特征在于：所述动力装置（22）采用由蓄电池和电机构成的动力系统，或者采用由发条构成的动力系统；在采用由发条构成动力系统时，发条及简易气囊呼吸器驱动装置的所有部件均采用非金属材质。

3.根据权利要求1或2所述的简易气囊呼吸器驱动装置，其特征在于：所述动力装置（22）上设置有通过旋转输出动力的输出轴（29），所述动力传递机构由左齿轮（23）、右齿轮（24）、过度齿轮（25）、主动齿轮（26）、左齿轮轴（27）和右齿轮轴（28）组成，左齿轮轴和右齿轮轴位于左转轴（14）和右转轴（15）之间并与其平行设置，左齿轮轴和右齿轮轴经底座（19）转动设置于底板（10）上；左齿轮、右齿轮、过度齿轮和主动齿轮分别固定于左转轴（14）、右转轴（15）、左齿轮轴和右齿轮轴上，左齿轮与过度齿轮相啮合，主动齿轮与过度齿轮和右齿轮均相啮合；动力装置的输出轴与右齿轮轴相连接。

4.根据权利要求3所述的简易气囊呼吸器驱动装置，其特征在于：所述动力装置（22）的输出轴（29）上固定有外套筒，输出轴经外套筒与右齿轮轴（28）相连接，外套筒上设置有用于连接输出轴与右齿轮轴的连接销（30）。

5.根据权利要求1或2所述的简易气囊呼吸器驱动装置，其特征在于：所述底板（10）上设置有对动力装置（22）上远离左弧形夹板（11）和右弧形夹板（12）的一个底边进行限位的楔形块（32），底板上固定有对动力装置的其余三个底边进行限位的定位块（31）。

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