CN114869339B - 一种智能穿戴式心脏超声辅诊仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种智能穿戴式心脏超声辅诊仪。为了解决超声模组长时间紧贴在使用者的身体上不具备有效的透气功能，并且扒动该模组进行透气时，将导致柔性超声阵列模组出现位移的技术问题。本发明提供了这样一种智能穿戴式心脏超声辅诊仪，包括有旋轴和棘轮组件等；旋轴连接棘轮组件。本发明通过旋转旋轴收紧拉绳件，达到调节背心上的外边带与内边带之间的松紧程度的目的，当使用者做剧烈运动时，按下旋轴使旋轴松开拉绳件，减少背心对使用者的束缚感，在超声换能机构长时间工作发热时，仅需长按旋轴，使复压组件被压缩，拉动钢丝控制气管内的锁阀组件开合，配合人体呼吸，实现对超声换能机构进行换气工作。

Description

一种智能穿戴式心脏超声辅诊仪

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种智能穿戴式心脏超声辅诊仪。

背景技术

传统的心脏超声检查拥有较大的局限性，需要医生、设备和患者的非正常生理状态同时存在，否则难以早期发现心脏结构和各项机能出现异常的状况，而目前的便捷式和手持式心脏检测设备，无法长时间连续工作，不能根本解决目前心脏超声检查的模式问题，不适合更广泛人群的早期筛查，因此不利于以社区和家庭为基础的终末期心力衰竭等心脏康复性治疗。

专利CN113453809A公布了一种柔性超声阵列，该阵列模组实现依靠纳米柔性材料，搭载适形多子阵列的换能器，是一种具备与弯曲物体连续接触功能的，用于超声监测系统的柔性超声换能器，其内部搭载有柔性超声阵列层，配合AI控制模组，实现连续的对目标进行心脏超声监测工作，而现有搭载该柔性超声阵列模组的穿戴式辅诊设备，需要长时间紧贴在使用者的身体上进行心脏监测工作，若热量不能及时散出，长时间发热将导致使用者紧贴该柔性超声阵列模组的部位不能有效的透气，特别是在使用者做剧烈运动后，将导致紧贴身体的部位因不能及时透气而闷出潜在的疾病，并且若使用者因需要透气而扒动该柔性超声阵列模组时，将导致柔性超声阵列模组出现位移现象，影响其监测工作的有效进行。

发明内容

为了克服柔性超声阵列模组的穿戴式辅诊设备长时间紧贴在使用者的身体上，使其不具备有效的透气，并且扒动该柔性超声阵列模组进行透气时，将导致柔性超声阵列模组出现位移的缺点，本发明提供一种智能穿戴式心脏超声辅诊仪。

本发明的技术实施方案为：一种智能穿戴式心脏超声辅诊仪，包括有棘轮组件、复压组件、锁阀组件、背心、拉绳件、硅胶垫片、筒体、旋轴、超声换能机构、气管、钢丝和AI控制模组；背心的内右侧设置有硅胶垫片；硅胶垫片的左侧固接有筒体；筒体的内前侧连接有棘轮组件；旋转筒体与棘轮组件之间的旋轴，收紧拉绳件，调节背心上的外边带与内边带之间的松紧程度；筒体的内后侧连接有复压组件；复压组件连接旋轴；筒体的后端设置有橡胶垫；橡胶垫连接复压组件；按下旋轴及复压组件，使旋轴松开拉绳件，将外边带与内边带放松；硅胶垫片的后侧上部和后侧左部各设置有一个超声换能机构；硅胶垫片的中部设置有AI控制模组；AI控制模组分别通过信号线连接两个超声换能机构；长按旋轴，使复压组件被压缩，拉动钢丝控制气管内的锁阀组件开合，配合人体呼吸，对超声换能机构进行换气工作；两个信号线和两个钢丝均嵌入硅胶垫片内部。

更为优选的是，拉绳件包括有主拉绳和副拉绳；背心的左侧固接有C形结构的主拉绳；主拉绳的上下两端各两次贯穿内边带；主拉绳的上下两端中部均固接外边带；主拉绳的右端固接有副拉绳；副拉绳贯穿硅胶垫片并卷绕在旋轴的外表面。

更为优选的是，超声换能机构包括有背板层、超声阵列层、硅胶环垫和隔离层；硅胶垫片的后侧固接有背板层；背板层的后侧中部固接有超声阵列层；超声阵列层的后侧外边沿固接有硅胶环垫；硅胶环垫的中部固接有隔离层。

更为优选的是，超声阵列层与隔离层之间，硅胶环垫的内部设置有空腔结构，并且气管的后端接通空腔结构。

更为优选的是，气管设置为L形结构；气管的后端设置有挡片结构，并且气管的侧管结构与挡片结构均连接锁阀组件。

更为优选的是，环绕旋轴的外表面中部设置有若干个第一凸齿结构，旋轴通过第一凸齿结构卡合棘轮组件。

更为优选的是，旋轴的前端开设有凹槽结构；环绕旋轴的外表面前部设置有若干个防滑槽结构。

更为优选的是，棘轮组件包括有环形内壳、转环、固定块、挡块、转动轴、卡板和扭力弹簧；筒体的内前侧固接有环形内壳；环形内壳的内部转动连接有转环；环绕转环的内表面设置有若干个卡合第一凸齿结构的第二凸齿结构；环绕转环的外表面设置有若干个第三凸齿结构；环绕环形内壳的内环面固接有若干个固定块；每个固定块的中部各转动连接有一个转动轴；每个转动轴的外表面各固接有一个卡板；每个卡板与相邻的固定块之间各固接有两个扭力弹簧，扭力弹簧分别套设在相邻转动轴的外表面；以前视角度，每个固定块的顺时针旋转方向一侧各固接有一个挡块结构；每个挡块结构各紧贴一个卡板。

更为优选的是，复压组件包括有侧滑块、压环、中轴、第一弹簧和拉杆；筒体的内后侧滑动连接有两个侧滑块；两个侧滑块之间固接有压环；旋轴的后端紧贴压环；筒体的后侧中部固接有中轴；旋轴的后端中部插接中轴；压环与筒体之间固接有第一弹簧，第一弹簧套设在中轴的外表面；压环的下侧固接有两个拉杆；两个拉杆的下端均贯穿橡胶垫；两个拉杆的下端各固接一个钢丝。

更为优选的是，锁阀组件包括有锁杆和第二弹簧；两个气管的侧管结构与挡片结构之间各插接有一个锁杆；两个锁杆与气管之间各固接有一个第二弹簧；两个锁杆的外端各固接一个钢丝。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明设置有旋轴，拉伸件将旋轴与背心上的外边带和内边带连接在一起，通过旋转筒体与棘轮组件之间的旋轴，收紧拉绳件，达到调节背心上的外边带与内边带之间的松紧程度的目的，让超声换能机构紧贴在使用者身上，减少其位移，当使用者做剧烈运动时，按下旋轴，使旋轴松开拉绳件，将外边带与内边带放松，减少背心对使用者的束缚感，让使用者保持呼吸道通畅，在超声换能机构长时间工作发热，让使用者需要对超声换能机构周围进行有效的透气时，仅需长按旋轴，使复压组件被压缩，拉动钢丝控制气管内的锁阀组件开合，配合人体呼吸，实现对超声换能机构进行换气工作；从而解决了柔性超声阵列模组的穿戴式辅诊设备长时间紧贴在使用者的身体上，使其不具备有效的透气，并且扒动该柔性超声阵列模组进行透气时，将导致柔性超声阵列模组出现位移的技术问题。

附图说明

图1为本申请的智能穿戴式心脏超声辅诊仪的立体结构示意图；

图2为本申请的背心剖面图；

图3为本申请的外边带和内边带立体结构示意图；

图4为本申请的拉绳件立体结构示意图；

图5为本申请的硅胶垫片剖面图；

图6为本申请的筒体与棘轮组件剖面图；

图7为本申请的旋轴立体结构示意图；

图8为本申请的棘轮组件局部立体结构示意图；

图9为本申请的超声换能机构立体结构示意图；

图10为本申请的超声换能机构与气管剖面图。

附图中各零部件的标记如下：1-背心，11-外边带，12-内边带，21-主拉绳，22-副拉绳，3-硅胶垫片，4-筒体，41-橡胶垫，5-旋轴，51-第一凸齿，52-凹槽，53-防滑槽，61-背板层，62-超声阵列层，63-硅胶环垫，631-空腔，64-隔离层，7-气管，71-挡片，8-钢丝，9-AI控制模组，91-信号线，101-环形内壳，102-转环，1021-第二凸齿，1022-第三凸齿，103-固定块，1031-挡块，104-转动轴，105-卡板，106-扭力弹簧，201-侧滑块，202-压环，203-中轴，204-第一弹簧，205-拉杆，301-锁杆，302-第二弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

一种智能穿戴式心脏超声辅诊仪，如图1-图10所示，包括有棘轮组件、复压组件、锁阀组件、背心1、拉绳件、硅胶垫片3、筒体4、旋轴5、超声换能机构、气管7、钢丝8和AI控制模组9；背心1的左侧前端缝制有外边带11；背心1的左侧后端缝制有内边带12；背心1通过拉绳件连接外边带11；背心1的左侧连接有拉绳件；拉绳件连接外边带11；拉绳件连接内边带12；背心1的内右侧设置有硅胶垫片3；硅胶垫片3的左侧固接有筒体4；筒体4的内前侧连接有棘轮组件；筒体4与棘轮组件之间共同连接有旋轴5；拉绳件贯穿硅胶垫片3并连接旋轴5；环绕旋轴5的外表面中部设置有若干个第一凸齿51结构，旋轴5通过第一凸齿51结构卡合棘轮组件；旋轴5的前端开设有凹槽52结构；环绕旋轴5的外表面前部设置有若干个防滑槽53结构；筒体4的内后侧连接有复压组件；复压组件连接旋轴5；筒体4的后端设置有橡胶垫41；橡胶垫41连接复压组件；硅胶垫片3的后侧上部和后侧左部各设置有一个超声换能机构；硅胶垫片3的中部设置有AI控制模组9；AI控制模组9分别通过信号线91连接两个超声换能机构；两个超声换能机构中各固接有一个气管7；两个气管7内各设置有一个锁阀组件；复压组件分别通过两个钢丝8各连接一个锁阀组件；两个信号线91和两个钢丝8均嵌入硅胶垫片3内部；AI控制模组9内置有信号收发模块，信号收发模块与心脏超声远程智能分析系统无线连接。

如图2-图4和图6所示，拉绳件包括有主拉绳21和副拉绳22；背心1的左侧固接有C形结构的主拉绳21；主拉绳21的上下两端各两次贯穿内边带12；主拉绳21的上下两端中部均固接外边带11；主拉绳21的右端固接有副拉绳22；副拉绳22贯穿硅胶垫片3并卷绕在旋轴5的外表面。

如图2、图9和图10所示，超声换能机构包括有背板层61、超声阵列层62、硅胶环垫63和隔离层64；硅胶垫片3的后侧固接有背板层61；背板层61的后侧中部固接有超声阵列层62；超声阵列层62的后侧外边沿固接有硅胶环垫63；硅胶环垫63的中部固接有隔离层64；超声阵列层62与隔离层64之间，硅胶环垫63的内部设置有空腔631结构，并且气管7的后端接通空腔631结构。

如图6-图8所示，棘轮组件包括有环形内壳101、转环102、固定块103、挡块1031、转动轴104、卡板105和扭力弹簧106；筒体4的内前侧固接有环形内壳101；环形内壳101的内部转动连接有转环102；环绕转环102的内表面设置有若干个卡合第一凸齿51结构的第二凸齿1021结构；环绕转环102的外表面设置有若干个第三凸齿1022结构；环绕环形内壳101的内环面螺栓连接有若干个固定块103；每个固定块103的中部各转动连接有一个转动轴104；每个转动轴104的外表面各固接有一个卡板105；每个卡板105与相邻的固定块103之间各固接有两个扭力弹簧106，扭力弹簧106分别套设在相邻转动轴104的外表面；以前视角度，每个固定块103的顺时针旋转方向一侧各焊接有一个挡块1031结构；每个挡块1031结构各紧贴一个卡板105。

如图6和图7所示，复压组件包括有侧滑块201、压环202、中轴203、第一弹簧204和拉杆205；筒体4的内后侧滑动连接有两个侧滑块201；两个侧滑块201之间螺栓连接有压环202；旋轴5的后端紧贴压环202；筒体4的后侧中部螺栓连接有中轴203；旋轴5的后端中部插接中轴203；压环202与筒体4之间固接有第一弹簧204，第一弹簧204套设在中轴203的外表面；压环202的下侧固接有两个拉杆205；两个拉杆205的下端均贯穿橡胶垫41；两个拉杆205的下端各固接一个钢丝8。

如图10所示，气管7设置为L形结构；气管7的后端设置有挡片71结构，并且气管7的侧管结构与挡片71结构均连接锁阀组件。

如图10所示，锁阀组件包括有锁杆301和第二弹簧302；两个气管7的侧管结构与挡片71结构之间各插接有一个锁杆301；两个锁杆301与气管7之间各固接有一个第二弹簧302；两个锁杆301的外端各固接一个钢丝8。

使用者将背心1穿在身上使用本智能穿戴式心脏超声辅诊仪，外边带11和内边带12均套在使用者的右腋下，使用者的左臂穿过背心1的洞口，此时硅胶垫片3上的两个超声换能机构均紧贴在使用者胸前的心脏区域，由AI控制模组9上的信号线91，控制两个超声换能机构上的超声阵列层62，对使用者的心脏区域连续进行超声监测工作，同时AI控制模组9通过内置的信号收发模块，将超声换能机构反馈的信息传输至心脏超声远程智能分析系统，结合人工智能算法对使用者的心脏结构和各项机能进行监测工作。

使用者在穿戴背心1后，使用者通过凹槽52向后长按旋轴5，旋轴5沿中轴203向后移动过程中，推动压环202带动侧滑块201沿筒体4向后移动，压环202带动第一弹簧204向后压缩，同时压环202通过拉杆205向后拉动钢丝8，钢丝8拉动锁杆301带动第二弹簧302向外压缩，使锁杆301抽离气管7的挡片71结构，此时气管7完成解锁工作，使气管7的外端与内端相连通，此时使用者仅需深吸气，促使使用者的胸部扩张，并压住隔离层64向前紧贴超声阵列层62，使空腔631内的空气被排离，此时隔离层64与超声阵列层62之间的间隙减少，使超声阵列层62更贴近使用者的体肤，之后松开旋轴5，由被压缩的第一弹簧204带动压环202和旋轴5向前复位，同时被压缩的第二弹簧302带动锁杆301和钢丝8复位，使气管7的外端与内端之间再次被锁杆301堵住，完成对空腔631的排气工作，实现将超声换能机构紧贴在使用者的心脏区域。

接着使用者以前视角度逆时针通过防滑槽53旋转旋轴5，旋轴5通过第一凸齿51卡合第二凸齿1021，并带动转环102沿环形内壳101旋转，转环102带动第三凸齿1022旋转过程中经过卡板105时，第三凸齿1022推动卡板105带动转动轴104旋转，同时扭力弹簧106被卡板105扭转，在第三凸齿1022越过卡板105时，被扭转的扭力弹簧106带动卡板105和转动轴104复位，实现第三凸齿1022顺利的经过卡板105，使转环102和旋轴5顺利的以逆时针转动，在此期间，转动的旋轴5对副拉绳22进行卷绕，使副拉绳22向右拉动主拉绳21，带动外边带11向左移动，使外边带11在向左缩紧期间紧贴内边带12，外边带11对内边带12施加贴向使用者体肤的压力，使内边带12紧贴使用者，完成对外边带11和内边带12的收缩工作，达到调节背心1松紧程度的目的，在松开旋轴5后，由于卡板105被挡块1031被卡住，旋轴5无法被拉伸的主拉绳21反向拉动，实现对旋轴5进行锁紧，防止外边带11和内边带12松开。

当使用者做剧烈运动时，按下旋轴5，使压环202带动第一弹簧204向后压缩，此时旋轴5上的第一凸齿51离开第二凸齿1021，被拉伸的主拉绳21产生形变拉力，并反向拉动副拉绳22带动旋轴5反向旋转时，旋轴5不会被挡块1031阻碍，使旋轴5顺利的反转并松开拉绳件，将外边带11与内边带12放松，减少背心1对使用者的束缚感，让使用者保持呼吸道通畅。

在超声换能机构长时间工作发热，让使用者需要对超声换能机构周围进行有效的透气时，仅需长按旋轴5，压环202通过拉杆205向后拉动钢丝8，使气管7的外端与内端相连通，配合人体呼吸，当使用者深呼气时，使用者的胸部收缩，使用者的胸部对隔离层64的挤压程度减小，此时外界空气通过气管7充入隔离层64与超声阵列层62之间的空腔631内，接着使用者深吸气，促使使用者的胸部扩张，并压住隔离层64向前紧贴超声阵列层62，使空腔631内的空气被排离，重复该深呼吸动作，实现对超声换能机构周围的气体进行换气工作，实现有效的对超声换能机构进行透气处理。

以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (3)

1.一种智能穿戴式心脏超声辅诊仪，包括有背心（1）、硅胶垫片（3）、超声换能机构和AI控制模组（9）；背心（1）的内右侧设置有硅胶垫片（3）；硅胶垫片（3）的中部设置有AI控制模组（9）；其特征是：还包括有棘轮组件、复压组件、锁阀组件、拉绳件、筒体（4）、旋轴（5）、气管（7）和钢丝（8）；硅胶垫片（3）的前侧固接有筒体（4）；筒体（4）的内前侧连接有棘轮组件；旋转筒体（4）与棘轮组件之间的旋轴（5），收紧拉绳件，调节背心（1）上的外边带（11）与内边带（12）之间的松紧程度；筒体（4）的内后侧连接有复压组件；复压组件连接旋轴（5）；筒体（4）的后端设置有橡胶垫（41）；橡胶垫（41）连接复压组件；按下旋轴（5）及复压组件，使旋轴（5）松开拉绳件，将外边带（11）与内边带（12）放松；硅胶垫片（3）的后侧上部和后侧左部各设置有一个超声换能机构；AI控制模组（9）分别通过信号线（91）连接两个超声换能机构；同一个硅胶垫片（3）上设置有两个气管（7）；长按旋轴（5），使复压组件被压缩，拉动钢丝（8）控制气管（7）内的锁阀组件开合，配合人体呼吸，对超声换能机构进行换气工作；两个信号线（91）和两个钢丝（8）均嵌入硅胶垫片（3）内部；

超声换能机构包括有背板层（61）、超声阵列层（62）、硅胶环垫（63）和隔离层（64）；硅胶垫片（3）的后侧固接有背板层（61）；背板层（61）的后侧中部固接有超声阵列层（62）；超声阵列层（62）的后侧外边沿固接有硅胶环垫（63）；硅胶环垫（63）的中部固接有隔离层（64）；

超声阵列层（62）与隔离层（64）之间，硅胶环垫（63）的内部设置有空腔（631）结构，并且气管（7）的后端接通空腔（631）结构；

气管（7）设置为L形结构；气管（7）的后端设置有挡片（71）结构，并且气管（7）的侧管结构与挡片（71）结构均连接锁阀组件；

棘轮组件包括有环形内壳（101）、转环（102）、固定块（103）、挡块（1031）、转动轴（104）、卡板（105）和扭力弹簧（106）；筒体（4）的内前侧固接有环形内壳（101）；环形内壳（101）的内部转动连接有转环（102）；环绕旋轴（5）的外表面中部设置有若干个第一凸齿（51）结构，旋轴（5）通过第一凸齿（51）结构卡合棘轮组件；环绕转环（102）的内表面设置有若干个卡合第一凸齿（51）结构的第二凸齿（1021）结构；环绕转环（102）的外表面设置有若干个第三凸齿（1022）结构；环绕环形内壳（101）的内环面固接有若干个固定块（103）；每个固定块（103）的中部各转动连接有一个转动轴（104）；每个转动轴（104）的外表面各固接有一个卡板（105）；每个卡板（105）与相邻的固定块（103）之间各固接有两个扭力弹簧（106），扭力弹簧（106）分别套设在相邻转动轴（104）的外表面；每个固定块（103）的顺时针旋转方向一侧各固接有一个挡块（1031）结构；每个挡块（1031）结构各紧贴一个卡板（105）；

复压组件包括有侧滑块（201）、压环（202）、中轴（203）、第一弹簧（204）和拉杆（205）；筒体（4）的内后侧滑动连接有两个侧滑块（201）；两个侧滑块（201）之间固接有压环（202）；旋轴（5）的后端紧贴压环（202）；筒体（4）的后侧中部固接有中轴（203）；旋轴（5）的后端中部插接中轴（203）；压环（202）与筒体（4）之间固接有第一弹簧（204），第一弹簧（204）套设在中轴（203）的外表面；压环（202）的下侧固接有两个拉杆（205）；两个拉杆（205）的下端均贯穿橡胶垫（41）；

锁阀组件包括有锁杆（301）和第二弹簧（302）；两个气管（7）的侧管结构与挡片（71）结构之间各插接有一个锁杆（301）；两个锁杆（301）与两个气管（7）之间各固接有一个第二弹簧（302）；两个拉杆（205）的下端各固接一个的钢丝（8），与两个锁杆（301）的外端各固接一个的钢丝（8）分别对应连接。

2.按照权利要求1所述的一种智能穿戴式心脏超声辅诊仪，其特征是：拉绳件包括有主拉绳（21）和副拉绳（22）；背心（1）的左侧固接有C形结构的主拉绳（21）；主拉绳（21）的上下两端各两次贯穿内边带（12）；主拉绳（21）的上下两端中部均固接外边带（11）；主拉绳（21）的右端固接有副拉绳（22）；副拉绳（22）贯穿硅胶垫片（3）并卷绕在旋轴（5）的外表面。

3.按照权利要求1所述的一种智能穿戴式心脏超声辅诊仪，其特征是：旋轴（5）的前端开设有凹槽（52）结构；环绕旋轴（5）的外表面前部设置有若干个防滑槽（53）结构。

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