CN201346293Y - 胸外按压指导手套 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种胸外按压指导手套，包括控制电路板，控制电路板嵌装在右手手套背部，右手手套的下部连接有左手手套，右手手套背部还嵌装有液晶显示屏，控制电路板上集成有三轴加速度采样模块、角速度采样模块、蜂鸣器、微控制器、电源管理模块，所述微控制器连接三轴加速度采样模块、角速度采样模块、蜂鸣器、液晶显示屏。救护人员只需戴上该指导手套，本实用新型即可在不改变传统徒手胸外按压方式的基础上，实现对按压深度、按压角度和患者心率的监测。同时，该手套具有声音报警提示功能，不仅可以产生100次/分的声音节拍，提示救护人员胸外按压频率，而且能够在按压深度超出4－5cm的预定范围时产生报警信号。

Description

胸外按压指导手套

技术领域

本实用新型涉及一种医疗器械，特别涉及一种对患者实施胸外按压指导手套。

背景技术

心脏病是一种常见病，患者常常因为心脏病忽发，心跳猝停，没能及时获救而丧生。心肺复苏术是一种重要的帮助患者恢复心跳，重建血液循环的急救手段。心肺复苏术包括两个内容：及时有效的胸外按压和口对口呼吸。

2005年重新修订的《国际心肺复苏指南2005》将胸外按压与人工呼吸比率从原来的15∶2提高到30∶2，将不间断胸外按压的重要意义提高到前所未有的高度。《国际心肺复苏指南2005》同时规定，胸外按压要产生有效效果必须保证准确的按压频率(100次/分)与按压深度(胸骨下陷4-5cm)。但是，由于《国际心肺复苏指南2005》中要求的心肺复苏操作过于复杂，难于记忆。即使接受过专业训练的急救人员在较长时间内不应用，其胸外按压质量也会大打折扣。在紧急救治过程中，胸外按压缺乏有效的监测和指导，是导致绝大部分胸外按压过慢或者过浅，无法满足《国际心肺复苏指南2005》量化要求的主要原因。

近年来，国内外出现了一些用于监测和指导胸外按压的电子装置。如中国专利ZL200720079599.8公开的“便携式徒手心肺复苏指导器”和美国专利US5496257“心肺复苏辅助装置”。以上两个心肺复苏指导装置都有一个共同的特点：装置都为盒体结构，控制电路和传感器置于盒体中。进行胸外按压时，双手需要按压盒体表面。救护人员双手只能隔着盒体进行按压，无法直接与患者胸口接触。在坚硬的盒体上进行胸外按压，压力将作用于整个盒体表面，压力分散。而进行传统徒手胸外按压时，压力仅仅集中于掌根部位。在施加同样大小压力的情况下，利用该盒体装置进行胸外按压在心脏部位产生的压强要比传统徒手按压方式小很多，造成了按压压力不必要的浪费，救护人员更容易疲劳。同时，救护人员无法接触感知患者的身体，无法准确把握按压尺度，而且坚硬的盒体极易对患者胸口造成损伤。

在检测胸外按压效果方面，以上两个专利都存在较大的缺点。中国专利ZL200720079599.8利用了一种拉线式位移传感器如YK180-0830，来进行胸外按压深度检测。但是，拉线式位移传感器进行测量时传感器一端需要固定，因此将对位移测量造成极大不便。美国专利US5496257只检测了胸外按压压力大小。由于个体差异的原因，同样大小的压力将会在不同患者胸部产生不同的按压深度，仅仅监测按压压力值不能保证《国际心肺复苏指南2005》提出的使胸骨下陷4-5厘米的量化要求。

除此之外，上述两专利均无法对患者心率和救护人员施压角度两个胸外按压过程中的重要参数进行检测。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种功能更加强大的、可穿戴使用的胸外按压指导手套。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种胸外按压指导手套，包括控制电路板，所述控制电路板嵌装在右手手套背部，所述右手手套的下部连接有左手手套，所述右手手套背部还嵌装有液晶显示屏，所述控制电路板上集成有三轴加速度采样模块、角速度采样模块、蜂鸣器、微控制器、电源管理模块，所述电源管理模块连接三轴加速度采样模块、角速度采样模块、微控制器，为微控制器、蜂鸣器和各采样模块提供适合的电源；所述微控制器连接三轴加速度采样模块、角速度采样模块、蜂鸣器、液晶显示屏，三轴加速度采样模块采集三维空间中胸外按压加速度在三轴加速度传感器X轴、Y轴、Z轴方向的分量a_x、a_y、a_z；角速度采样模块采集按压过程中，分别以加速度传感器X轴Y轴为旋转轴的角速度w_x，w_y；加速度和角速度采样模块分别将加速度和角速度处理为可直接进行AD转换的模拟信号量后传输到微控制器，微控制器将得到的加速度和角速度模拟信号转换成数字量，计算得出当前垂直按压深度和按压角度，传输到液晶显示屏；微控制器驱动蜂鸣器产生100次/分的节拍信号，在按压深度超出4-5cm的预定范围后，微控制器驱动蜂鸣器产生报警信号。

所述右手手套开设有右手拇指孔、右手手指孔，所述左手手套开设有左手拇指孔、左手手指孔。

所述左手手套底部嵌装有与微控制器、电源管理模块连接的心电采样模块，所述心电采样模块设置在心电电极盘上，所述心电电极盘集成有参考电极、正电极和负电极，采集患者心电信号，经过微控制器处理后输出到液晶显示屏。

所述微控制器与液晶显示屏、心电电极通过纺织在手套中的抗扭曲导线连接。

所述微控制器与液晶显示屏、心电电极通过设置在手套双层布料中的抗扭曲导线连接。

所述微控制器与液晶显示屏、心电电极通过混纺在手套中的导电纤维与绝缘纤维连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是：救护人员只需戴上该手套，即可在不改变传统徒手胸外按压方式的基础上，实现对按压深度、按压角度和患者心率的监测。同时，该手套具有声音报警提示功能，不仅可以产生100次/分的声音节拍，提示救护人员胸外按压频率，而且能够在按压深度超出4-5cm的预定范围时产生报警信号。

与前述现有装置相比，本实用新型具有以下几个优点：①具有很好的人机交互性能。救护人员只需戴上该指导手套，即可在不影响传统徒手胸外按压方式的基础上，实现有关参数的监测和对胸外按压的指导；②具有心率检测功能。该胸外按压手套具有心率检测功能，能够在需要的情况下，检测患者心率。救护人员因此能够更好把握患者生理状态；③具有微型化和便携化特点。该指导手套采用集成度很高的加速度和角速度传感器芯片采样加速度和角速度，并利用微控制器对采样信号进行处理得到当前按压深度。因此，指导手套具有微型的硬件控制部分，可折叠起来随身携带；④具有按压角度检测功能，能够有效提示按压角度，帮助救护人员在正确的角度和方向进行胸外按压。

基于以上四点，胸外按压指导手套将有效帮助救护人员提高胸外按压效率和心肺复苏成功率，可广泛应用于心肺复苏训练和急救领域。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的侧视图；

图4是图1的仰视图；

图5是图1的穿戴效果图；

图6是图1的控制电路原理图。

图中：1、右手手套，1-1、右手拇指孔，1-2、右手手指孔，2、左手手套，2-1、左手拇指孔，2-2、左手手指孔，3、液晶显示屏，4、控制电路板，5、心电电极盘，5-1、参考电极，5-2、正电极，5-3、负电极。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，本实用新型一种胸外按压指导手套，整个胸外按压指导手套分为上下两部分。上半部分手套为右手手套1，下半部分手套为左手手套2，两部分手套紧密相连。在右手手套1背部嵌有控制电路板4和液晶显示屏3。其中控制电路板4集成了三轴加速度采样模块、角速度采样模块、蜂鸣器、微控制器、电源管理模块。

如图2、3所示，右手手套左侧和前端分别开设右手拇指孔1-1、右手手指孔1-2，方便右手的穿戴。同样，左手手套右侧和前端分别开设左手拇指孔2-1、左手手指孔2-2，方便左手的穿戴。

如图2、图4所示左手手套底部嵌有心电电极盘5。心电电极盘集成了参考电极5-1、正电极5-2和负电极5-3三个心电电极。

用于连接控制电路板4、液晶显示屏3和心电电极的导线可采用两种方式埋入心电手套中：一种方式是采用抗扭曲导线，将其纺织到手套中，或在手套双层布料中走线；另一种方式是采用导电纤维与绝缘纤维混纺技术，直接将导线纺织到手套当中。

胸外按压指导手套穿戴效果如图5所示。

本实用新型的控制电路部分如图6所示，整个控制电路以微控制器(如C8051F020单片机)为核心控制单元，微控制器与液晶显示屏、三轴加速度采样模块(如MMA7260三轴加速度传感器芯片配合相应的滤波电路)、角速度采样模块(如ADXRS150角速度传感器配合相应滤波放大电路)、心电采样模块和蜂鸣器相连接。电源管理模块为微控制器和各采样模块提供适合的电源。

三轴加速度采样模块采集三维空间中胸外按压加速度在三轴加速度传感器X轴、Y轴、Z轴方向的分量a_x、a_y、a_z。角速度采样模块采集按压过程中，分别以加速度传感器X轴Y轴为旋转轴的角速度w_x，w_y。加速度和角速度采样模块分别将加速度和角速度处理为可直接进行AD转换的模拟信号量。然后利用公式f和h，分别计算胸外按压过程中双手在垂直于患者胸口方向的按压位移S＝f(a_x，a_y，a_z，w_x，w_y)和当前按压角度α＝h(w_x，w_y)。微控制器内部自带AD转换器，可将采样得到的加速度和角速度模拟信号转换成数字量，然后根据函数f(a_x，a_y，a_z，w_x，w_y)和h(w_x，w_y)，建立适当的算法计算得出当前垂直按压深度和按压角度。至于计算公式f、h和相应算法的建立，本实用新型不做讨论。

心电采样模块可采集患者心电信号，经过微控制器处理后得出患者当前心率。

患者心电波形、心率和按压深度数字量可实时显示在液晶显示屏上。

同时，微控制器可以驱动蜂鸣器产生100次/分的节拍信号，引导救护人员按此频率进行胸外按压。在按压深度超出4-5cm的预定范围后，微控制器将驱动蜂鸣器产生报警信号。

电源管理模块可以根据微控制器、液晶显示屏、和各传感器模块对电源的不同要求对供电电源做滤波和升降压处理。电源管理模块中集成了电源开关，控制整个装置电源的开启和关闭。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种胸外按压指导手套，包括控制电路板，其特征在于，所述控制电路板嵌装在右手手套背部，所述右手手套的下部连接有左手手套，所述右手手套背部还嵌装有液晶显示屏，所述控制电路板上集成有三轴加速度采样模块、角速度采样模块、蜂鸣器、微控制器、电源管理模块，所述电源管理模块连接三轴加速度采样模块、角速度采样模块、微控制器，为微控制器、蜂鸣器和各采样模块提供适合的电源；所述微控制器连接三轴加速度采样模块、角速度采样模块、蜂鸣器、液晶显示屏，其中三轴加速度采样模块采集三维空间中胸外按压加速度在三轴加速度传感器X轴、Y轴、Z轴方向的分量a_x、a_y、a_z；角速度采样模块采集按压过程中，分别以加速度传感器X轴Y轴为旋转轴的角速度w_x，w_y；加速度和角速度采样模块分别将加速度和角速度处理为可直接进行AD转换的模拟信号量后传输到微控制器，微控制器将得到的加速度和角速度模拟信号转换成数字量，计算得出当前垂直按压深度和按压角度，传输到液晶显示屏；微控制器驱动蜂鸣器产生100次/分的节拍信号，在按压深度超出4-5cm的预定范围后，微控制器驱动蜂鸣器产生报警信号。

2.根据权利要求1所述的胸外按压指导手套，其特征在于：所述右手手套开设有右手拇指孔、右手手指孔，所述左手手套开设有左手拇指孔、左手手指孔。

3.根据权利要求1所述的胸外按压指导手套，其特征在于：所述左手手套底部嵌装有与微控制器、电源管理模块连接的心电采样模块，所述心电采样模块设置在心电电极盘上，所述心电电极盘集成有参考电极、正电极和负电极，采集患者心电信号，经过微控制器处理后输出到液晶显示屏。

4.根据权利要求3所述的胸外按压指导手套，其特征在于：所述微控制器与液晶显示屏、心电电极通过纺织在手套中的抗扭曲导线连接。

5.根据权利要求3所述的胸外按压指导手套，其特征在于：所述微控制器与液晶显示屏、心电电极通过设置在手套双层布料中的抗扭曲导线连接。

6.根据权利要求3所述的胸外按压指导手套，其特征在于：所述微控制器与液晶显示屏、心电电极通过混纺在手套中的导电纤维与绝缘纤维连接。

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