CN117561032A - 自动止血带和使用自动止血带的自动防止流血 - Google Patents

Abstract

公开了一种自动防压降装置。自动防压降装置包括：至少一个条带，其中，至少一个条带选自：线材、带以及它们的组合；以及致动器。致动器可以包括：电动马达；和齿轮组件，使得条带在至少两个位置中锚定到齿轮组件，以产生环，并且其中，齿轮组件被构造成当在第一方向上被致动时收紧环，并且当在第二方向上被致动时松开环。

Description

自动止血带和使用自动止血带的自动防止流血

相关申请的交叉引用

本申请是国际专利申请，其要求于2021年3月11日提交的标题为“自动止血带和使用止血带自动防止流血”的美国临时专利申请No.63/159,629的优先权权益，其全部内容通过参引并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及使用止血带防止出血。更具体地，本发明涉及使用自动止血带自动防止出血。

背景技术

止血带是一种医疗装置，其用于向患者的肢体施加压力，以便限制但不阻止血液流动。止血带在极端医疗情况下，比如例如肢体受伤和手术的情况下非常有用，但也用于确定静脉穿刺的合适静脉位置。所有已知的止血带通常都是由专业人员，比如医生、护理人员、护士或内科医生手动操作和调节的。

在一些紧急场合中，例如，在战场上或车祸中，在向受伤的患者提供专业援助之前，关键的时刻可能已经过去。当非专业人员试图使用止血带时，他/她可能会造成不可逆的损伤，或者没有施加足够的压力来止血。例如，用战斗应用止血带(CAT))进行的实验表明，在肢体上放置止血带的时间不等，未受过训练的使用者为43秒，受过训练的使用者为38秒，受过训练的使用者在压力下的时间为58秒。此外，尽管CAT能更好地消除脉搏，但血液脉搏消除率不超过67％。

因此，需要一种可以由非专业人员安全启用的自动止血带。这种止血带能够根据与血流相关的信号自动操作，因此可以在受伤期间节省关键时间。

发明内容

本发明的一些方面可以涉及自动防压降装置，包括：至少一个条带，其中，至少一个条带选自：线材、带以及它们的组合；以及致动器。在一些实施例中，致动器可以包括：电动马达；和齿轮组件，其中，条带在至少两个位置中锚定到齿轮组件，以产生环，并且其中，齿轮组件被构造成当在第一方向上被致动时收紧环，并且当在第二方向上被致动时松开环。

在一些实施例中，电动马达是直流电动马达，即DC电动马达。在一些实施例中，齿轮组件包括连接到蜗轮的行星元件。在一些实施例中，条带在行星元件中的至少两个凹槽中穿过。在一些实施例中，条带在至少两个位置中连接到行星元件。

在一些实施例中，电动马达被控制成向齿轮组件提供旋转扭矩，以使止血带在肢体上形成目标压力。在一些实施例中，齿轮组件被设计成使止血带在肢体上形成目标压力。

在一些实施例中，自动防压降装置还可以包括一个或更多个传感器，选自：压力传感器、附接传感器、力传感器、温度计、加速度计等，并且电动马达可以被控制成基于从一个或多个传感器接收到的信号将旋转扭矩提供到齿轮组件。

在一些实施例中，电动马达被控制成以预定的顺序向齿轮组件提供旋转扭矩。

在一些实施例中，自动防压降装置可以进一步包括手动快速释放单元。在一些实施例中，自动防压降装置可以进一步包括手动压力建立单元。

本发明的一些方面可以涉及包括根据本发明实施例的自动防压降装置的服装。

本发明的一些附加方面可以涉及使用自动防压降装置来自动防止压降的方法，该方法可以包括：提供穿戴在用户肢体上的自动防压降装置；并且在检测到压降时，自动启用自动防压降装置以停止出血。在一些实施例中，自动防压降装置可以包括：至少一个条带，其中，至少一个条带选自：线材、带以及它们的组合；以及致动器。在一些实施例中，致动器可以包括：电动马达；和齿轮组件，其中，条带在至少两个位置中锚定到齿轮组件，以产生环，并且其中，齿轮组件被构造成当在第一方向上被致动时收紧环，并且当在第二方向上被致动时松开环。

在一些实施例中，检测压降可以包括根据从一个或多个传感器接受的信号来检测肢体中的损伤。在一些实施例中，检测压降可以包括检测宇航服中的压降。

附图说明

被认为是本发明的主题在说明书的结论部分被特别指出并清楚地要求保护。然而，当结合附图阅读时，通过参考下面的详细描述，可以最好地理解关于本发明的组织和操作方法两者，以及其目的、特征和优点，其中：

图1A是根据本发明的一些实施例的应用在肢体上的自动防压降装置的图示；

图1B和图1C是根据本发明的一些实施例的致动器的前视图和俯视图；

图2是根据本发明的一些实施例的另一种自动防压降装置的图示；以及

图3是根据本发明的一些实施例的使用自动防压降装置来自动防止压降的方法的流程图。

应当理解，为了说明上的简单和清楚，附图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大。此外，在认为合适的情况下，附图标记可以在附图之中重复，以指示对应或类似的元件。

具体实施方式

本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神或基本特性的情况下，本发明可以以其他特定形式实施。因此，前述实施例在所有方面都被认为是说明性的，而不是对本文描述的本发明的限制。因此，本发明的范围由所附权利要求书而不是由前述的描述来表示，因此，在权利要求书的等同物的含义和范围内的所有变化都包含在其中。

在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程和部件，以免混淆本发明。关于一个实施例描述的一些特征或元件可以与关于其他实施例描述的特征或元件相组合。为了清楚起见，不再重复对相同或相似的特征或元件的讨论。

本发明的一些方面涉及自动防压降装置，例如，自动止血带，以及用于自动防压降的方法，例如，使用自动止血带防止出血。这种自动止血带可以由非专业人员在需要时(例如，受伤期间)应用和启用。在另一个示例中，自动防压降装置可以应用在宇航服上并在需要时被启用，例如，在太空行走期间由于服装中的泄漏而引起的压降期间。附加地或替代性地，在需要时被应用和启用的自动装置可以以释放的状态由潜在的使用者(例如，战场上的士兵、宇航员)穿着，例如，在制服之上或之下。因此，在受伤的情况下，自动止血带可以由使用者/战友激活，或者可以在例如自动止血带附近的血压下降指示或宇航服中的压力下降指示之后自动启用。

现在参考图1A，其是根据本发明的一些实施例的应用在肢体上的自动防压降装置(例如，止血带)的图示。自动压降防止装置100可以被应用在患者/使用者的肢体5(例如，腿、臂等)上。自动防压降装置100可以包括至少一个条带，该至少一个条带选自：线材10b、带10a以及它们的组合。例如，如图所示，线材10b可以在两端处连接到带10a。在一些实施例中，如关于图2所图示和所讨论的，自动防压降装置100中可以包括一个以上的条带(例如，线材)。线材10b可以是任何合适的脊状线材，例如，金属线材，并且带10b可以是任何合适的带，例如，在商业止血带(例如，CAT)中使用的宽度大约为25毫米的带。

在一些实施例中，线材10a和/或带10b可以是例如穿过(threaded)/附接/至少部分胶合到由潜在使用者穿戴的制服/衣服。在一些实施例中，壳体28可以被附接到制服/服装。通过允许自动防压降装置(例如，止血带)100在受伤期间立即启用，而不需要放置在肢体5上，这些选择可以在受伤期间节省关键时间。

在一些实施例中，自动防压降装置100可以进一步包括至少部分被保持在壳体28中的致动器20。致动器20可以被配置成当在第一方向上被致动时收紧由条带形成的环，并且当在第二方向上被致动时松开环。该环可以使肢体5扭曲。

现在参考图1B和图1C，其是根据本发明的一些实施例的致动器的前视图和俯视图。致动器20可以包括电动马达22(例如，DC电动马达)和齿轮组件24。在一些实施例中，条带10a和/或10b可以在至少两个位置“A”和“B”处被锚定到齿轮组件24，以产生环，并且齿轮组件24可以被构造成当在第一方向上被致动时收紧环，并且当在第二方向上被致动时松开环。在一个非限制性示例中，通过使带10b和/或线材10a行进大约80毫米，齿轮组件24可以在不到30秒的时间内在肢体上产生300毫米汞柱的收紧压力

在一些实施例中，齿轮组件24可以包括连接到蜗轮25的行星元件26(例如，图示的行星齿轮)。在一些实施例中，条带(例如，线材10b)可以在行星元件26中的至少两个凹槽中穿过，例如，在位置‘A’和位置‘B’处。在一些实施例中，条带可以连接在行星元件26中的至少两个位置，例如位置‘A’和位置‘B’。在一些实施例中，其他齿轮组件，例如，等径伞齿轮、螺旋锥齿轮、直齿锥齿轮、齿条和小齿轮、丝杠等可以用于将运动从马达22传递到条带。

在一些实施例中，马达22和齿轮组件24可以至少部分地由壳体28保持。

在一些实施例中，致动器20的一些或所有部件，例如，齿轮组件24和壳体28可以由刚性聚合物制成。脊状聚合物可以被限定为具有至少为11000psi拉伸强度的聚合物，例如缩醛均聚物。

在一些实施例中，可以控制电动马达22向齿轮组件24提供旋转扭矩，以使止血带100在肢体5上形成例如在270至300毫米汞柱之间的目标压力。在一些实施例中，齿轮组件24可以设计成使止血带100在少于30秒的时间内在肢体5上形成目标压力。在压力拾取器处，条带上的张力可以大约为10牛。

在一些实施例中，自动止血带100可以进一步包括一个或多个传感器(未图示)，并且可以基于从一个或多个传感器接收的信号控制电动马达22向齿轮组件26提供旋转扭矩。一个或多个传感器可以选自：压力传感器、附接传感器、温度计、加速度计、力传感器等。压力传感器的非限制性示例可以包括柔性传感器，比如压电传感器、柔性力敏电阻器等。这种柔性传感器可以容易地适应或调整到肢体的形状，因此可以装配在条带上。附加地或替代性地，当自动防压降装置100应用在肢体5上时，一个或多个传感器可以附接到壳体28的面向肢体5的一面。在一些实施例中，自动防压降装置100可以进一步包括控制器(例如，组装在PCB上的芯片)，其被配置成从所述一个或多个传感器接收信号。在非限制性示例中，压力传感器或力传感器可以允许监测肢体5中的血压，并且可以在检测到严重的血压下降(例如，高于阈值)时启用马达22。在另一个非限制性示例中，传感器(例如，压力传感器或力传感器)可以允许监控后续压力应用，如果检测到，例如，由于肢体运动而导致的所施加的压力的任何下降，则发出警报。在非限制性示例中，肢体的运动可以由加速度计检测。在这种情况下，控制器可以控制马达22以提供重新建立目标压力所需的额外扭矩。

在一些实施例中，可以控制电动马达22以预定的顺序向齿轮组件24提供旋转扭矩。例如，马达22可以被配置成以小步进施加压力(例如，每一步对应于马达轴线的一次旋转)，同时在收紧方向上向前施加5步，在松开方向上向后施加2步，直到达到目标压力。这种形式的操作可以允许被困的身体器官得到释放。

在一些实施例中，自动防压降装置100可以进一步包括电池29(例如，锂电池)，以用于向马达22提供电能，并且可选地还向所述一个或多个传感器和控制器提供电能。

在一些实施例中，自动防压降装置100可以进一步包括手动快速释放单元(未图示)。在不需要止血带但是其被启用的假阳性情况下，使用者可以选择立即释放止血带压力。例如，使用者可以切割带10a/线材10b。在另一个示例中，使用者可以拉动被连接到预先安装在系统中的切割刀的条带，或者可以拉动拆卸齿轮的销。

在一些实施例中，在马达22不工作的情况下，自动防压降装置100可以进一步包括手动压力积累。自动防压降装置100可以具有基于拉动条带或旋转把手来手动建立压力的选择。

现在参考图2，其是根据本发明的一些实施例的另一种自动防压降装置的图示。自动防压降装置200可以包括与自动防压降装置100基本相同的致动器20。在一些实施例中，多根线材210可以被锚定到致动器20，形成缠绕袖子30或服装的线材210的阵列。在一些实施例中，线材210可以穿在条带212上，条带212附接到袖子30。这种止血带可以向肢体的更宽部分提供所需的压力。

现在参考图3，其是根据本发明的一些实施例的使用自动防压降装置来自动防止压降的方法的流程图。在步骤310中，自动止血带可以被提供为穿戴在使用者的肢体上。例如，自动防压降装置100或200可以预先放置/附接到由使用者穿戴的服装(例如，制服、宇航服等)。在步骤320中，在检测到压降(例如，肢体中的损伤)时，自动防压降装置可以被自动启用以使压降停止(例如，出血)。例如，致动器20可以被启用以使(多条)条带围绕肢体5被收紧到所需的压力。在一些实施例中，致动器20可以在从一个或多个传感器接收到，例如，指示血压下降、肢体运动等信号后自动启用。

除非明确说明，否则本文描述的方法实施例不限于特定的顺序或序列。此外，本文描述的所有公式仅作为示例，并且可以使用其他或不同的公式。此外，所描述的方法实施例或其元件中的一些可以在相同的时间点发生或执行。

虽然本文已经说明和描述了本发明的某些特征，但是本领域技术人员可以想到许多修改、替换、改变和等同物。因此，应当理解，所附权利要求旨在覆盖所有这些落入本发明真实精神内的修改和变化。

已经呈现了各种实施例。这些实施例中的每一个当然可以包括来自其他实施例的特征，并且没有具体描述的实施例可以包括本文描述的各种特征。

Claims (17)

1.一种自动防压降装置，包括：

至少一个条带，其中，所述至少一个条带选自：线材、带及其组合；和

致动器，

其中，所述致动器包括：

电动马达；

齿轮组件，其中，所述条带在至少两个位置处被锚定到所述齿轮组件，以产生环，并且其中，所述齿轮组件被构造成当在第一方向上被致动时收紧所述环，并且当在第二方向上被致动时松开所述环。

2.根据权利要求1所述的自动防压降装置，其中，所述压降是血压下降，并且所述装置是自动止血带。

3.根据权利要求1所述的自动防压降装置，其中，所述压降是来自宇航服的气压泄漏，并且所述装置是安全装置。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的自动防压降装置，其中，所述电动马达是直流电动马达，即DC电动马达。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的自动防压降装置，其中，所述齿轮组件包括连接到蜗轮的行星元件。

6.根据权利要求5所述的自动防压降装置，其中，所述条带在所述行星元件中的至少两个凹槽中穿过。

7.根据权利要求5所述的自动防压降装置，其中，所述条带在至少两个位置处被连接到所述行星元件。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的自动防压降装置，其中，所述电动马达被控制成向所述齿轮组件提供旋转扭矩，以使所述止血带在肢体上形成目标压力。

9.根据权利要求1至7中的任一项所述的自动防压降装置，其中，所述齿轮组件被设计成使所述止血带在肢体上形成目标压力。

10.根据权利要求1至7中的任一项所述的自动防压降装置，还包括一个或多个传感器，并且其中，所述电动马达被控制成基于从所述一个或多个传感器接收的信号向所述齿轮组件提供旋转扭矩。

11.根据权利要求1至7中的任一项所述的自动防压降装置，其中，所述电动马达被控制成以预定顺序向所述齿轮组件提供旋转扭矩。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的自动防压降装置，还包括手动快速释放单元。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的自动防压降装置，还包括手动压力建立单元。

14.一种服装，包括根据权利要求1至13中的任一项所述的自动防压降装置。

15.一种使用自动防压降装置来自动防止压降的方法，所述方法包括：

提供自动防压降装置以穿戴在使用者的肢体上；和

一旦检测到压降，自动启用所述自动防压降装置以停止所述压降，

其中，所述自动防压降装置包括：

条带，其中，所述条带选自：线材、带及其组合；以及

致动器，

其中，所述致动器包括：

电动马达；

齿轮组件，其中，所述条带在至少两个位置处被锚定到所述齿轮组件，以产生环，并且其中，所述齿轮组件被构造成当在第一方向上被致动时收紧所述环，并且当在第二方向上被致动时松开所述环。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，检测所述压降包括根据从一个或多个传感器接收的信号来检测所述肢体中的与血压下降相关联的损伤。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，检测所述压降包括检测宇航服中的压降。