CN116807792B - 一种多功能医用悬浮垫 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能医用悬浮垫，包括悬浮垫主体、用于向悬浮垫主体通入气体的通气管、用于调节医用压缩空气流量的流量调节表、用于将医用压缩空气转换成冷气流或暖气流的涡流管、用于测量涡流管输出温度的第一温度计、用于根据第一温度计测量的温度控制气路的连通与关闭的温感阀门。本多功能医用悬浮符合节能减排理念，直接使用医院自带的压缩空气作为驱动源，不需要插电，没有漏电触电的风险和故障率低的优点。且本医用悬浮垫能够在同一台设备既具备热疗功能，又具备物理降温治疗功能。

Description

一种多功能医用悬浮垫

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种多功能医用悬浮垫。

背景技术

悬浮床是一种新型医用病床，应用于医疗许多领域。悬浮床是目前国际上医治大面积烧伤伤员最先进的医疗器械之一。即使是大面积重度烧伤，患者在不翻身的情况下，也能保证创面不受压，不仅让烧伤重症患者痛苦减轻，还使疗程大大缩短。

硅(矽)沙悬浮床是悬浮床的一种，其利用固体流态化原理技术，使床体内微颗粒状的细沙在空气动力的作用下呈现出液体流动性质，看起来像水一样，会产生很大的悬浮力，为病人提供柔软而有力的支撑。当病人躺卧在床面时，人体与床面的接触面积会很大，而单位面积的接触压力会很小，不仅能够保证病人人体与床面接触部位的正常微循环，而且可以迅速干燥伤口渗出液。床面具有良好的透气性能、热气干燥性能，流经人体表面的气流舒缓温暖、分布均匀、清洁干净，有助于创面迅速愈合、降低被褥疮发生。床内的微颗粒除了能够为人体提供柔软而有力的支撑之外，还可以吸附病人的渗出液，吸附后的微颗粒形成大的结晶体，由于重力的原因而沉降到流化舱的底部，不再参与流化过程，未吸附渗出液的微颗粒继续保持正常流化，如此循环反复。这样不仅保证了空气流动床的正常运行，而且又从根本上阻止了细菌繁殖和交叉感染，有效地保证了病人能够在洁净环境下治疗与康复。

然而，现有的硅(矽)沙悬浮床产品存在如下缺陷：

(1)由于细沙颗粒度极细，容易存在沙粒矽肺的风险，引发肺结核、肺部感染、慢性支气管炎、阻塞性肺气肿、慢性肺源性心脏病等疾病；且不同患者使用，需要更换新的沙粒，更换沙粒的成本高昂、能耗高、体积大、操作要求高。

(2)此外，由于其固体流态化原理的应用，导致该悬浮床还不能具备药物雾化治疗的作用。

针对以上技术缺点，本发明在确保其基本临床需求基础上，提供一种多功能医用悬浮垫，以低成本、低能耗、高安全性来解决现有技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多功能医用悬浮垫。本发明在确保其基本临床需求基础上，提供一种多功能医用悬浮垫，以低成本、低能耗、高安全性来解决现有技术问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种多功能医用悬浮垫，包括悬浮垫主体、用于向所述悬浮垫主体通入气体的通气管、用于调节医用压缩空气流量的流量调节表、用于将医用压缩空气转换成冷气流或暖气流的涡流管、用于测量涡流管输出温度的第一温度计、用于根据第一温度计测量的温度控制气路的连通与关闭的温感阀门；

所述悬浮垫主体自上而下分为两层，上层为柔性透气垫层，下层为气动弹性层，所述气动弹性层具有中空的充气腔室，其充气腔室侧面设有进气口和排气口，充气腔室的内部均匀分布有记忆金属弹簧；所述流量调节表与医院自带的医用压缩空气连接管连接，流量调节表的输出端与所述涡流管连接，所述涡流管的冷气流输出端或暖气流输出端与所述通气管的一端连接，所述通气管另一端依次通过所述第一温度计、温感阀门与悬浮垫主体上的所述充气腔室的进气口连通。

进一步地，所述流量调节表包括用于与医院配置在病床边的医疗设备上的医用压缩空气连接管连接的医用接口、用于记录医用压缩空气流量的流量表、用于调节压缩空气流量大小的调节旋钮。

进一步地，所述涡流管包括涡流室以及连接在涡流室上的进气管、冷流输出管、暖流输出管；所述进气管与所述流量调节表连通，所述冷流输出管或暖流输出管与所述通气管连通。

进一步地，所述温感阀门包括扁平状中空壳体、热敏金属片层、阀珠；所述扁平状中空壳体上设有进气端和出气端，所述扁平状中空壳体内设有用于安装所述阀珠的阀珠安装腔，所述阀珠安装腔与所述进气端连通；所述热敏金属片层由两片或两片以上具有热膨胀系数不同的热敏金属片层叠而成，该热敏金属片层位于扁平状中空壳体的内部，所述阀珠安装在所述阀珠安装腔内，并与所述热敏金属片层固定连接。

进一步地，所述柔性透气垫层选自记忆海绵或乳胶垫。

进一步地，所述悬浮垫主体的上表面采用柔性高分子疏水透气材料，悬浮垫主体的四周侧面和下表面采用柔性高分子密封材料。

进一步地，所述悬浮垫主体的侧面设有用于指示垫内温度的第二温度计。

进一步地，所述悬浮垫主体的上层与下层为可拆卸结构，悬浮垫主体的四周设有拉链。

进一步地，所述记忆金属弹簧采用扁平丝状的记忆金属丝编制成网状结构，或先采用扁平丝状记忆金属丝旋绕形成单个弹簧体，然后单个弹簧体以阵列式排布在所述气动弹性层内。

进一步地，该多功能医用悬浮垫还包括药液雾化罐，该药液雾化罐上设置有耐高低温接气管，该接气管的入气口与所述温感阀门连接，接气管的出气口与所述通气管连接；所述柔性透气垫层上的透气孔径大于药液雾化罐内雾化药物的颗粒度。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)本设计的多功能医用悬浮符合节能减排理念，直接使用医院自带的压缩空气作为驱动源，不需要插电，没有漏电触电的风险和故障率低的优点。

(2)本医用悬浮垫能够在同一台设备既具备热疗功能，又具备物理降温治疗功能。

(3)本医用悬浮垫还可以通过增设药液雾化罐，使医用悬浮垫除了具有热疗和物理降温治疗功能外，还具有雾化治疗功能，该功能是现有硅(矽)沙悬浮床不能实现。

(4)本发明的温感阀门根据多功能医用悬浮垫的应用需要，自主设计能够适用于本悬浮垫的自适应温度控制阀，本温感阀门在常态下保持常开状态，保证气道通常，而当温度过高，让敏感患者感到不适时，本阀门会自动关闭。

(5)本申请通过悬浮垫主体的面料设计，悬浮垫主体上表面采用柔性高分子疏水透气材料，既不让患者渗液污染垫内，又可使暖气干燥患者皮肤渗液、不产生被褥疮，同时也使得患者感到舒适，可加速患者表皮恢复；悬浮垫主体的其他面采用柔性高分子密封材料，起到包裹镍钛记忆合金、密闭不透气，使得暖热气流可以集中往上层垫面透出。

(6)本申请通过中层拉链的设计，把上层的柔性透气垫层和下层的镍钛记忆金属弹簧分离，进行清洁消毒，有效避免交叉感染。悬浮垫主体不使用时，可以折叠收纳，不占用大空间。

附图说明

图1为本发明较佳实施例多功能医用悬浮垫的结构示意图；

图2为本发明较佳实施例悬浮垫主体的结构示意图；

图3为本发明较佳实施例悬浮垫主体的流量调节表和涡流管的结构示意图；

图4为本发明较佳实施例涡流管的结构示意图；

图5为本发明较佳实施例温感阀门内金属未变形的状态示意图；

图6为本发明较佳实施例温感阀门内金属变形的状态示意图；

图7为本发明较佳实施例药液雾化罐的结构示意图；

图8为本发明较佳实施例记忆金属弹簧的第一种结构示意图；

图9为本发明较佳实施例记忆金属弹簧的第二种结构示意图；

图10为本发明较佳实施例记忆金属弹簧的第三种结构示意图。

图中：1、悬浮垫主体；11、柔性透气垫层；12、气动弹性层；121、充气腔室；122、进气口；123、排气口；124、记忆金属弹簧；2、通气管；3、流量调节表；31、医用接口；32、流量表；33、调节旋钮；4、涡流管；41、涡流室；42、进气管；43、冷流输出管；44、暖流输出管；5、第一温度计；6、温感阀门；61、扁平状中空壳；62、热敏金属片层；63、阀珠；64、进气端；65、出气端；66、阀珠安装腔；67、限位部；7、第二温度计；8、拉链；9、药液雾化罐；91、耐高低温接气管。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-10所示，一种多功能医用悬浮垫，包括悬浮垫主体1、用于向所述悬浮垫主体通入气体的通气管2、用于调节医用压缩空气流量的流量调节表3、用于将医用压缩空气转换成冷气流或暖气流的涡流管4、用于测量涡流管输出温度的第一温度计5、用于根据第一温度计测量的温度控制气路的连通与关闭的温感阀门6；

所述悬浮垫主体1自上而下分为两层，上层为柔性透气垫层11，下层为气动弹性层12，所述气动弹性层12具有中空的充气腔室121，其充气腔室侧面设有进气口122和排气口123，充气腔室的内部均匀分布有记忆金属弹簧124；所述流量调节表3与医院自带的医用压缩空气连接管连接，流量调节表3的输出端与所述涡流管4连接，所述涡流管4的冷气流输出端或暖气流输出端与所述通气管2的一端连接，所述通气管2另一端依次通过所述第一温度计5、温感阀门6与悬浮垫主体1上的所述充气腔室的进气口122连通。

本发明采用气动悬浮原理代替现有的固有流态化原理，直接利用医院已有医用压缩空气作为悬浮垫的气动驱动力，把本悬浮垫主体1放置在病床上，通过涡流管4产生冷、暖两种气体的分流，通过流量调节表3调节医用压缩空气流量达到冷流温度或者暖流温度可控；所分流的暖流通过第一温度计5、温感阀门6、通气管2，进入悬浮垫主体1。当患者躺上悬浮垫主体1后，悬浮垫主体内记忆金属弹簧124被吹入的热暖气流进行加温，当达到记忆金属的Af复形温度时会迅速恢复原形变硬，形成承托支撑形态，把患者整体有力地支撑起来，使人体与床面的接触面积会加大，而单位面积的接触压力会很小，不仅能够保证患者人体与床面接触部位能够正常进行微循环；被输入的暖气流可以透过柔性透气垫层11的透气孔，迅速干燥患者伤口的渗出液，而多余气体通过气动弹性层12的排气口排出，使得气动弹性层的充气腔室能够维持恒定状态，持续保持舒适感。可见，本设计的医用悬浮符合节能减排理念，直接使用医院自带的压缩空气作为驱动源，不需要插电，没有漏电触电的风险和故障率低的优点。

此外，本医用悬浮垫能够在同一台设备既具备热疗功能，又具备物理降温治疗功能，只需要根据患者热疗或者物理降温治疗等实际临床需要，变换涡流管4与悬浮垫接入口，将涡流管4对应的冷流输出端或暖流输出端接入悬浮垫主体的通气管2，通过流量调节表3的设计实现温度可控，从而进一步提高设备利用率。

具体地，当需要热疗时，将涡流管4对应的暖流输出端接入悬浮垫主体的通气管2，只需要把流量调节表3输出量调高，就可以对患者进行热疗，通过热效应，使皮肤温度升高，刺激皮肤内的热感受器，促进改善血液循环，使血管平滑肌松弛，加快血液循环，增强新陈代谢，使进出体内的物质交换处于稳定状态。当需要物理降温治疗时，将涡流管4对应的冷流输出端接入悬浮垫主体的通气管2，只需要把流量调节表3输出量调高，就可以对患者进行全身降温，广泛用于颅脑疾病术前术后的亚低温护理、各类型的顽固性高热不退的患者护理等。

作为进一步优选方案，如图4所示，本发明的涡流管4的结构具体包括涡流室41与连接在涡流室41上的进气管42、冷流输出管43、暖流输出管44；压缩空气输入过涡流室后，可瞬间将压缩空气分流成冷热两股气流，通过可调旋钮设定冷、热气流的比例来调节对应气流的温度与流量，分别从冷流输出管、暖流输出管输出冷、暖气流，使得本医用悬浮垫能够在同一台设备既具备热疗功能，又具备物理降温治疗功能的关键设计。

作为进一步优选方案，如图3所示，所述流量调节表3包括用于与医院配置在病床边的医疗设备上的医用压缩空气连接管连接的医用接口31、用于记录医用压缩空气流量的流量表32、用于调节压缩空气流量大小的调节旋钮33。其中，医用接口与医院内每个病床的床头处设有的医用压缩空气连接管的接口连接。

作为进一步优选方案，如图5-6所示，所述温感阀门6包括扁平状中空壳体61、热敏金属片层62、阀珠63；所述扁平状中空壳体上设有进气端64和出气端65，所述扁平状中空壳体内设有用于安装所述阀珠的阀珠安装腔66，所述阀珠安装腔与所述进气端连通；所述热敏金属片层由两片或两片以上具有热膨胀系数不同的热敏金属片层叠而成，扁平状中空壳体内设有用于固定金属片的限位部67，该热敏金属片层限位于扁平状中空壳体内的限位部67，所述阀珠安装在所述阀珠安装腔内，并与所述热敏金属片层固定连接。

本发明的温感阀门根据多功能医用悬浮垫的应用需要，自主设计能够适用于本悬浮垫的自适应温度控制阀，本温感阀门在常态下保持常开状态，保证气道通畅，而当温度过高，让敏感患者感到不适时，本阀门会自动关闭。

具体通过设计扁平状的中空壳体，根据双金属的弯曲特性，当两个或两个以上具有不同热膨胀系数的双热敏金属片层被加热时，热敏金属片会弯曲变形，温度下降时，热敏金属恢复原状，从而实现气流阀门的打开与关闭；如5图所示，为本发明温感阀门金属未变形的状态，此时温感阀门处于气流连通状态，如图6所示，为本发明无源金属阀金属变形的状态，此时温感阀门处于气流关闭状态。当流入扁平状中空壳61的热气温度升高，热敏金属片层整体62形变拱起，阀珠63将进气端64封堵，使得暖流通过不了；当暖流温度下降至低于热敏金属片的形变温度，热敏金属片恢复形状，阀珠松开，进气端64与出气端65连通，则气路畅通。

作为进一步优选方案，所述热敏金属片为形状记忆合金片。优选地，形状记忆合金片选用镍钛记忆合金。优选地，本发明的热敏金属片选用现有技术中在38℃能够弯折的记忆合金，具体可采用如东莞市日展金属材料有限公司、温州宏丰电工合金股份有限公司等低温双金属温控加工厂家订制的热敏金属片。

作为进一步优选方案，所述柔性透气垫层选自记忆海绵或乳胶垫。

作为进一步优选方案，所述悬浮垫主体的上表面采用柔性高分子疏水透气材料，如丙纶和棉纤维构成的面料等，悬浮垫主体的四周侧面和下表面采用柔性高分子密封材料，如人造革等材料。悬浮垫主体的上表面采用柔性高分子疏水透气材料，既不让患者渗液污染垫内，又可使暖气干燥患者皮肤渗液、不产生被褥疮，同时也使得患者感到舒适，可加速患者表皮恢复；悬浮垫主体的其他面采用柔性高分子密封材料，起到包裹镍钛记忆合金、密闭不透气，使得暖热气流可以集中往上层垫面透出。

作为进一步优选方案，所述悬浮垫主体的侧面设有用于指示垫内温度的第二温度计7。通过在悬浮垫主体上设计第二温度计7，用于实际检测悬浮垫主体内的实际温度，反馈调节流量调节表3，获得让患者更舒适的气流温度，提高患者的体感舒适度。

作为进一步优选方案，所述悬浮垫主体的上层与下层为可拆卸结构，悬浮垫主体的四周设有拉链8。本悬浮垫主体在常温状态下记忆金属处于变软状态，因此悬浮垫主体具有一定的柔韧性，使其在不使用的状态下，方便折叠收纳。具体可通过打开拉链8把上层的柔性透气垫层11和下层的镍钛记忆金属弹簧124分离，进行清洁消毒，有效避免交叉感染。悬浮垫主体不使用时，可以折叠收纳，不占用大空间。

作为进一步优选方案，在本发明中，记忆金属弹簧的形态、形状、排布方式多种，具体包括但不限于如下方式：记忆金属弹簧可采用扁平丝状的记忆金属丝编制成网状结构，如图8所示。也可以先采用扁平丝状记忆金属丝旋绕形成单个弹簧体，如图9-10所示，然后单个弹簧体以阵列式排布在所述气动弹性层内。在本发明中记忆金属弹簧优选镍钛记忆合金，利用镍钛合金的形状记忆特性，利用合金在固态时，其晶体结构随温度发生变化的规律，晶体结构与镍钛含量比例与加工条件有关，当温度达某一数值时，材料内部的晶体结构就会发生变化，并进一步导致外部形态的变化。在通入暖气，记忆金属弹簧可恢复形状变硬，起到支撑人体的作用，常温状态或者冷却状态下，记忆金属弹簧变软，可折叠。优选地，本发明的记忆金属弹簧选用现有技术中在35-38℃能够变硬的记忆合金，具体可采用如深圳市以凡泰科技有限公司等镍钛合金加工厂家提供的记忆金属弹簧或者其他应用在家用记忆床垫、超帽沿帽檐耳捂定型线、牙科牙箍等行业其镍钛合金加工厂家定制的记忆金属弹簧。

作为进一步优选方案，该多功能医用悬浮垫还包括药液雾化罐9，如图7所示，该药液雾化罐上设置有耐高低温接气管91，该接气管的入气口与所述温感阀门连接，接气管的出气口与所述通气管连接；所述柔性透气垫层上的透气孔径大于药液雾化罐内雾化药物的颗粒度，现有药物雾化的微粒最适合的粒径是1-5um之间，优选柔性透气垫层上的透气孔径大于100um。此外，本申请还可以通过增设药液雾化罐9，使医用悬浮垫除了具有热疗和物理降温治疗功能外，还具有雾化治疗功能，该功能是现有硅(矽)沙悬浮床不能实现。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种多功能医用悬浮垫，其特征在于，包括悬浮垫主体、用于向所述悬浮垫主体通入气体的通气管、用于调节医用压缩空气流量的流量调节表、用于将医用压缩空气转换成冷气流或暖气流的涡流管、用于测量涡流管输出温度的第一温度计、用于根据第一温度计测量的温度控制气路的连通与关闭的温感阀门；

所述悬浮垫主体自上而下分为两层，上层为柔性透气垫层，下层为气动弹性层，所述气动弹性层具有中空的充气腔室，其充气腔室侧面设有进气口和排气口，充气腔室的内部均匀分布有记忆金属弹簧；所述流量调节表与医院自带的医用压缩空气连接管连接，流量调节表的输出端与所述涡流管连接，所述涡流管的冷气流输出端或暖气流输出端与所述通气管的一端连接，所述通气管另一端依次通过所述第一温度计、温感阀门与悬浮垫主体上的所述充气腔室的进气口连通；

所述温感阀门包括扁平状中空壳体、热敏金属片层、阀珠；所述扁平状中空壳体上设有进气端和出气端，所述扁平状中空壳体内设有用于安装所述阀珠的阀珠安装腔，所述阀珠安装腔与所述进气端连通；所述热敏金属片层由两片或两片以上具有热膨胀系数不同的热敏金属片层叠而成，该热敏金属片层位于扁平状中空壳体的内部，所述阀珠安装在所述阀珠安装腔内，并与所述热敏金属片层固定连接；

本医用悬浮垫以医用压缩空气作为直接气动驱动力，将所述悬浮垫主体放置在病床上，通过所述涡流管产生冷、暖两种气体的分流，当需要热疗时，将涡流管对应的暖流输出端接入悬浮垫主体的通气管，当需要物理降温治疗时，将涡流管对应的冷流输出端接入悬浮垫主体的通气管，通过所述流量调节表调节医用压缩空气流量达到调节冷流温度或者暖流温度；所分流的暖流通过所述第一温度计、温感阀门、通气管，进入悬浮垫主体；当患者躺上悬浮垫主体后，悬浮垫主体内所述记忆金属弹簧被吹入的热暖气流进行加温，当达到记忆金属的Af复形温度时会迅速恢复原形变硬，形成承托支撑形态，把患者整体有力地支撑起来；被输入的暖气流透过所述柔性透气垫层的透气孔，迅速干燥患者伤口的渗出液，而多余气体通过所述气动弹性层的排气口排出，使得气动弹性层的充气腔室能够维持恒定状态。

2.如权利要求1所述的多功能医用悬浮垫，其特征在于，所述流量调节表包括用于与医院配置的病床边的医疗设备上的医用压缩空气连接管连接的医用接口、用于记录医用压缩空气流量的流量表、用于调节压缩空气流量大小的调节旋钮。

3.如权利要求1所述的多功能医用悬浮垫，其特征在于，所述涡流管包括涡流室以及连接在涡流室上的进气管、冷流输出管、暖流输出管；所述进气管与所述流量调节表连通，所述冷流输出管或暖流输出管与所述通气管连通。

4.如权利要求1所述的多功能医用悬浮垫，其特征在于，所述柔性透气垫层选自记忆海绵或乳胶垫。

5.如权利要求1所述的多功能医用悬浮垫，其特征在于，所述悬浮垫主体的上表面采用柔性高分子疏水透气材料，悬浮垫主体的四周侧面和下表面采用柔性高分子密封材料。

6.如权利要求1所述的多功能医用悬浮垫，其特征在于，所述悬浮垫主体的侧面设有用于指示垫内温度的第二温度计。

7.如权利要求1所述的多功能医用悬浮垫，其特征在于，所述悬浮垫主体的上层与下层为可拆卸结构，悬浮垫主体的四周设有拉链。

8.如权利要求1所述的多功能医用悬浮垫，其特征在于，所述记忆金属弹簧采用扁平丝状的记忆金属丝编制成网状结构，或先采用扁平丝状记忆金属丝旋绕形成单个弹簧体，然后单个弹簧体以阵列式排布在所述气动弹性层内。

9.如权利要求1所述的多功能医用悬浮垫，其特征在于，该多功能医用悬浮垫还包括药液雾化罐，该药液雾化罐上设置有耐高低温接气管，该接气管的入气口与所述温感阀门连接，接气管的出气口与所述通气管连接；所述柔性透气垫层上的透气孔径大于药液雾化罐内雾化药物的颗粒度。