CN203122972U - 智能判断式排痰机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能判断式排痰机，包括肺液分析系统，该系统包括：定时发出恒定直流电流的直流电源；与所述直流电源电连接，分别设置在人体胸腔两侧的电流输入端和电流检测端；与所述电流检测端电连接，检测该检测端传输电流的电流检测单元；与所述电流检测单元电连接，记录所述电流检测单元检测电流的储存单元；与所述电流检测单元和储存单元分别连接的电流比较器。通过检测人体胸腔导电性的变化，来精确控制排痰机的启动和停止，尤其适用于生活不能自理的病人和瘫痪病人的排痰，排痰效果检测精确，不会对或者造成过多的痛苦，可以做到无人值守的全自动排痰。而且采用的技术成熟，成本相对低廉，十分适于大范围的推广和使用。

Description

智能判断式排痰机

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及一种智能判断式排痰机，适用于医疗机构临床或家庭护理，帮助患者排痰。

背景技术

随着工业的发展造成对环境污染的加剧以及人口老龄化进程的加快，肺部疾病患者呈逐年上升趋势，自2001年以来全球每年死于慢性阻塞性肺病的患者达300万人以上，成为了全球第三大死因。在慢性阻塞性肺疾病的患病过程中，患者表现为咳嗽、咳痰、气短和/或喘息加重，痰量增多，并且呈服性或去占服性，甚至伴随发热等炎症，不少患者特别是年迈体弱患者往往难以凭借其自身的能力顺利咳痰，痰液不易排出而导致其它并发症，若不及时有效处置，则会引起严重后果。

如业界所知之理，控制呼吸道感染是治疗慢性阻塞性肺疾病的极其重要的措施，而有效排痰是控制感染的关键。目前，在医疗临床对排痰困难患者的处置方式主要有以下三种:一是采用具有舒(扩)张支气管作用的药物如庆大霉素和地塞眯松之类的药物;二是采用负压式吸痰机;三是对患者胸背部叩拍的物理疗法。

上述三种处置方式中的前两种只能在医疗机构如医院并且在医护人员的主导下实施，而并不适合于家庭等，并且抗生素药物会产生抗体，不利于持久使用，第三种处置方式虽然可以由患者的陪护人员如家属帮助实施，但是，作为施疗人员的家属和/或医护人员的护理强度大，口口拍部位难以把握并且叩拍面受到限制，以及叩拍力度和技巧难于与医疗意义上的排痰效果相适应。

在己公开的中国专利文献中不乏见诸排痰仪的技术方案，公开号CN1330915A推荐了一种呼吸功能康复排痰器，利用负压方式吸痰;CN1330961A提供的振动排痰康复器，作用同CN1330915A;实用新型授权公告号CN2629683Y披露的一种吹气排痰器，以振动球的振动方式帮助患者排痰;CN201168307Y揭示的自由体位便携式震动排痰器的作用与CN2629683Y相仿;CN201329062Y公诸的排痰器利用气体使振动球振动，帮助患者排痰，等等。

上述专利文献公开的技术方案虽然具有结构简练适于家庭使用的长处，但是存在使用麻烦，对患者的胸背作用点位局限性等欠缺。

典型的排痰装置如授权公告号CN201727690U教导的一种智能型全胸腔可控振动排痰装置，该方案实质上为一种排痰背心，在该排痰背心上设置42个振动单元，患者穿上该排痰背心后，可以减轻陪护人员的陪护强度，因为无需由陪护人员人为给患者叩拍，但是结构复杂及耐用性、安全性存在欠缺。CN2502691Y推出的家用排痰器利用扬声器的振动原理帮助患者排痰。以及CN201356827Y提出的智能型全胸腔高频振荡排痰机，具有该专利的说明书第3页第21行至第4页第2行所归纳的五点技术效果，然而该专利未公开空气振荡机的具体结构，而空气振荡机是高频振荡排痰机的主体结构。排痰机应具有一气室，由外界引入到气室内的空气在气室内振荡，使由管路(通气管)与气室连接的排痰背心或排痰胸带振动，对排痰困难者起到叩拍按摩作用，帮助排痰。

并不限于上面例举的专利存在的欠缺由授权公告号CN201959186U介绍的"气振式排痰机"和CN201959187U提供的"气振式排痰机的呼吸机构"所消除(这两项专利均由本申请人于2011年2月26日提出。

但是所述的装置，由于自身结构的限制，只能发出固定压力，并不能根据患者的咳嗽的开始和停止（痰液的多少），自行开始和停止工作，考虑到，需要佩戴排痰机的患者，通常都处于不能自理的状态，故不能通过患者自行控制排痰机的工作的开始和结束。如何能够根据患者体内剩余的痰液来实时调节，成为一个亟待解决的问题。

人体内的痰液成分内存在有比较丰富的Ca2+粒子，导电性优良，其导电性要远高于人体健康值组织。即在胸腔内存在大量痰液时，其导电性远高于胸腔内没有痰液的健康状态，通过检测人体胸腔导电性的变化，即可得知体内痰液的量，进而作为排痰机工作开始和结束的依据。

实用新型内容

本实用新型的任务在于提供一种有助于显著简化结构而藉以方便制造与装配并且减少故障率而有利于减轻维护工作强度，同时能够根据患者体内痰液的量自动进行工作和停止的智能判断式排痰机，包括一用以穿佩到排痰困难者的身躯上的穿佩装置、一与穿佩装置管路连接的用于对穿佩装置产生气振的气振机构和一同样与穿佩装置管路连接的用于使穿佩装置维持压力的空气压力调节机构，所述的气振机构包括活塞泵电机、偏心盘、连杆、活塞和活塞缸，活塞泵电机固定在电机座上，偏心盘固定在活塞泵电机的活塞泵电机轴上，并且在该偏心盘朝向连杆的一侧固定有一偏心轴，连杆的一端连接在偏心轴上，而连杆的另一端与活塞的一端连接，活塞的另一端与活塞缸的活塞缸腔相配合，活塞缸固定在所述的电机座上，并且在活塞缸朝向所述穿佩装置的一端的壁体上设置有一进气阀和一出气阀，进、出气阀均与所述活塞缸腔相遇，其中：在壁体上并且在对应于进气阀的位置设置有一进气管接口，而在对应于出气阀的位置配接有一出气管的一端，该出气管的另一端与所述的穿佩装置连接；

所述智能判断式排痰机还包括肺液分析系统，该系统包括：

定时发出恒定直流电流的直流电源；

与所述直流电源电连接，分别设置在人体胸腔两侧的电流输入端和电流检测端；

与所述电流检测端电连接，检测该检测端传输电流的电流检测单元；

与所述电流检测单元电连接，记录所述电流检测单元检测电流的储存单元；

与所述电流检测单元和储存单元分别连接的电流比较器和

与所述电流比较器连接，控制所述气振机构的活塞泵电机停止工作的开关；

当使用者健康状态时，直流电源发出直流电，由所述电流输入端将电流导入人体，电流检测单元检测由电流检测端接收到的电流，将该电流值作为健康值存储在所述存储单元中；

当所述气振机构工作时，所述直流电源按固定时间间隔发出恒定电流，电流检测单元检测所述电源每一次发出恒定电流对应的电流值，所述电流比较器比较各电流值与健康值比较，当检测到的电流值接近所述健康值时，所述开关停止气振机构的工作。

所述电流输入端和电流检测端固定在所述穿佩装置内侧腋下位置的内侧。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的一种智能判断式排痰机，通过检测人体胸腔导电性的变化，来精确控制排痰机的启动和停止，尤其适用于生活不能自理的病人和瘫痪病人的排痰，排痰效果检测精确，不会对或者造成过多的痛苦，可以做到无人值守的全自动排痰。而且采用的技术成熟，成本相对低廉，十分适于大范围的推广和使用，是现有排痰设备的良好替代品。

附图说明

图1为本实用新型的实施例结构图。

图2为图1所示的气振机构的具体结构图。

图3为本实用新型自动控制系统的模块示意图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。

敬请参见图1，给出了穿佩装置1，由于穿佩装置1的结构属于己有技术，例如可参见由本申请人提出的实用新型专利授权公告号CN201959188U(气振式排痰仪)，因此本申请人不再赘述。给出的气振机构2通过管路与穿佩装置1连接，而给出的空气压力调节机构3同样与穿佩装置1管路连接。

敬请参见图2并且继续结合图1，前述的气振机构2包括活塞泵电机21、偏心盘22、连杆23、活塞24和活塞缸25，活塞泵电机21用一组第一螺钉213以水平卧置状态固定在电机座211上，并且该活塞泵电机21的活塞泵电机轴212穿过电机座2110偏心盘22套固在活塞泵电机轴212上，为了防止偏心盘22从活塞泵电机轴212上逃逸，因此在活塞泵电机轴212上设置有一限制件2121，由该限制件2121起到对偏心盘22的限定作用。限制件2121既可以是卡簧，也可以是开口销，当限制件2121为卡簧时，那么在活塞泵电机轴212的轴头上开设卡簧槽;而当限制件2121为开口销时，那么在活塞泵电轴212的轴头上开设开口销孔，本实施例选择前者，即，使用卡黄。在偏心盘22的盘面上开设有一偏心轴孔222，并且在偏心盘22的盘缘上开设有一定位螺钉孔223，该走位螺钉孔223与偏心轴孔222相对应并且相遇，在定位螺钉孔223上配设有一个定位螺钉22310一偏心轴221的一端置入于前述的偏心轴孔222内，并且在偏心轴221的该一端凹设有一个定位凹缘2211，前述的定位螺钉2231经定位螺钉孔223探入到偏心轴孔222并且进而探入到定位凹缘2211内，对偏心轴221限定。也就是说，由定位螺钉2231将偏心轴221连接于偏心盘22上。优选地，还可在偏心盘22上并且在对应于偏心轴孔222的位置配设一垫国2240连杆23的整体形状呈哑铃状，该连杆23朝向前述的偏心轴221的一端设置有一第一轴承231，该第一轴承231套置在偏心轴221上。连杆23朝向～t塞24的一端设置有一第二轴承232，一根连杆轴2321穿置在第二轴承232上，换言之，第二轴承232套置在连杆轴2321上。由图2所示，在连杆轴2321的两端各开设有一卡掣槽2322，并且在各卡掣槽2322上嵌设有一卡掣件23230在本实施例中，卡掣件2323为卡黄，然而如果将卡掣槽2322更换为卡掣孔，并

且将卡掣件2323更换为开口销，那么应当视为等效性变化而依然属于本实用新型公开的技术

内容范畴。活塞24的一端即图2所示位置状态朝向连杆23的一端开设有一对轴孔241，该对轴孔241围绕活塞24的圆周方向彼此相隔180°，也就是说一对轴孔241彼此对应，前述的连杆轴2321的一端穿过该对轴孔241中的其中一个轴孔241，而连杆轴2321的另一端穿过该对轴孔241中的另一个轴孔2410在连杆轴2321的两端分别穿过轴孔241后再将卡掣件2323设置到卡掣槽2322上，从而起到将连杆轴2321可靠地与活塞24连接的作用。活塞24的另一端即朝向活塞缸25的一端的壁体上开设有一对彼此间阳的并且围绕活塞2的圆周方向环通的活塞环槽242，各活塞环槽242内嵌设有一活塞环2421，藉由活塞环2421而使活塞24朝向活塞缸25的一端与活塞缸25的活塞缸腔251的腔壁密封配合。活塞缸25的底部具有一固定座253，在该固定座253上开设有固定孔2531，由第二螺钉2532借助于固定孔2531将固定座253与前述的电机座211上预设的电机座固定孔2111固定。在活塞缸25朝向前述的穿佩装置1的一端的壁体252上设置有一用于将外界空气引入活塞缸腔251内的进气阀2521，该进气阀2521为单向阀，在壁体252上并且在对应于进气阀2521的位置配设有一进气管接口2523。又，在壁体252上设置有一用于将活塞缸腔251内的空气引出至穿佩装置1的出气阀2522，该出气阀2522为单向阀，在壁体252上并且在对应于出气阀2522的位置配设有一出气管2524的一端，而出气管2524的另一端与穿佩装置1连接。

由上述对气振机构2的说明可知，当活塞24朝着远离(背离)进气阀2521的方向运动时，进气阀2521开启，而出气阀2522关闭，外界空气进入活塞缸腔251;反之，当活塞24朝着进气阀2521的方向运动时，进气阀2521关闭，而出气阀2522开启，活塞缸腔251内的空气排出，并经出气管2524进入穿佩装置1，从而利用这种运动方式为穿佩装置1提供振荡气体。又，由于活塞24与活塞缸25的良好配合，因此在活塞24往复运动的过程中可

将全部压缩空气直接作用于穿佩装置1，因此工作效率相对于己有技术如CN201959186U、CN201959187U和CN201959188U而言显著提高，并且可以节约活塞泵电机21的电能消耗。

请见图1，上面提及的空气压力调节机构3包括风机31和连接管32，风机31配备在伴随于穿佩装置1的部位，连接管32的一端与风机31连接，而另一端与穿佩装置1连接。由于排痰机在工作过程中是以空气作为介质发挥作用的，又由于穿佩装置1实质上为一气囊背心或气囊胸带，并且需要持续稳定的压力才能使排痰系统产生振动并传导给穿佩装置1，以保障正常工作。空气压力调节机构3的作用是维持穿佩装置1所需的压力，对于不同症状、体质等因素的排痰困难者，可通过调节风机31的转速来调整穿佩装置1的压力。

使用时，首先将穿佩装置1穿置于排痰困难者即患者身上，开启气振机构2的活塞泵电机21，由活塞泵电机轴212带动偏心盘22转动，由于连杆23的一端通过偏心轴221与偏心盘22连接，而连杆23的另一端通过连杆轴2321与活塞24连接，还由于活塞24与活塞缸25的活塞缸腔251相配合，因此由偏心轴221带动连杆23往复运动，同时由连杆23带动活塞24往复运动。在该过程中，随着进、出气阀2521、2522的交替启闭而由出气管2524为穿佩装置1提供振荡气体。

如图3所示：所述智能判断式排痰机的自动控制系统4，该系统用于根据人体内痰液的量，实时控制排痰机的开启和停止，主要包括：

定时发出恒定直流电流的直流电源41，在实际使用时，考虑到需要实时供电，可以采用外接电源和交流直流转换器的形式，为自动控制系统4持续不断的提供电流。

直流电源41的通过导线分别连接有两个贴片电极，作为电流输入端42和电流检测端43，使用时，将所述的两个贴片电极分别贴在两腋下。

将人体胸腔作为一个电阻，当胸腔内痰液大量聚集时，由于痰液中存在大量的水和Ca2+离子，故痰液的导电性要明显高于人体的正常组织，通过检测人体胸部的阻抗变化，即可感知胸腔内痰液的聚集和消散。

相应的，电流检测端43连接有电流检测单元44，可以分析当前电流的强度或电压的变化。相应的，所述电流检测单元44还连接有存储电流相关信息的储存单元45和比较电流大小的电流比较器46。同时还连接有与气振机构2的活塞泵电机21连接控制其工作启动和停止的开关47。

在使用者处于健康状态下，即体内没有痰液时，控制所述直流电源41发出一个电流，所述电流检测端43在胸腔的另一侧检测该电流，电流检测单元44分析该电流，将该电流的信息，比如电流强度和电压的信息，以此电流作为健康值存储，作为以后检测的依据。

所述的直流电源41每隔一段时间发出恒定电流和电压的电流，所述电流检测单元44不断检测电流检测端43感知的电流的强度或电压，与存储单元45中的健康值作比较，偏离该健康值一定幅度时，即判断当前胸腔内有大量的痰液聚集，需要排痰，通过所述开关47启动所述活塞泵21，使整个排痰机运转，进行排痰。

在排痰进行过程中，所述直流电源41发出直流电的频率加快，相应的，当所述电流检测单元44检测得到的电流与健康值一致或差别不大时，即胸腔内的痰液已经被排净，所述开关47关闭活塞泵21，完成排痰。所述直流电源41恢复正常的供电频率。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种智能判断式排痰机，包括一用以穿佩到排痰困难者的身躯上的穿佩装置（1）、一与穿佩装置（1）管路连接的用于对穿佩装置（1）产生气振的气振机构（2）和一同样与穿佩装置（1）管路连接的用于使穿佩装置（1）维持压力的空气压力调节机构（3），所述的气振机构（2）包括活塞泵电机（21）、偏心盘（22）、连杆（23）、活塞（24）和活塞缸（251），活塞泵电机（21）固定在电机座（211）上，偏心盘（22）固定在活塞泵电机（21）的活塞泵电机轴（212）上，并且在该偏心盘（22）朝向连杆（23）的一侧固定有一偏心轴（221），连杆（23）的一端连接在偏心轴（221）上，而连杆（23）的另一端与活塞（24）的一端连接，活塞（24）的另一端与活塞缸（25）的活塞缸腔（251）相配合，活塞缸（25）固定在所述的电机座（211）上，并且在活塞缸（25）朝向所述穿佩装置（1）的一端的壁体（252）上设置有一进气阀（2521）和一出气阀（2522），进、出气阀（2521、2522）均与所述活塞缸腔（251）相遇，其中：在壁体（252）上并且在对应于进气阀（2521）的位置设置有一进气管接口（2523），而在对应于出气阀（2522）的位置配接有一出气管（2524）的一端，该出气管（2524）的另一端与所述的穿佩装置（1）连接；

所述智能判断式排痰机还包括自动控制系统，该系统包括：

定时发出恒定直流电流的直流电源（41）；

与所述直流电源（41）电连接，分别设置在人体胸腔两侧的电流输入端（42）和电流检测端（43）；

与所述电流检测端（43）电连接，检测该检测端传输电流的电流检测单元（44）；

与所述电流检测单元（44）电连接，记录所述电流检测单元（44）检测电流的储存单元（45）；

与所述电流检测单元（44）和储存单元（45）分别连接的电流比较器（46）和

与所述电流比较器（46）连接，控制所述气振机构（2）的活塞泵电机（21）停止工作的开关（47）；

当使用者健康状态时，直流电源（41）发出直流电，由所述电流输入端（42）将电流导入人体，电流检测单元（44）检测由电流检测端（43）接收到的电流，将该电流值作为健康值存储在所述存储单元（45）中；

当所述气振机构工作时，所述直流电源（41）按固定时间间隔发出恒定电流，电流检测单元（44）检测所述电源每一次发出恒定电流对应的电流值，所述电流比较器（46）比较各电流值与健康值比较，当检测到的电流值接近所述健康值时，所述开关（47）停止气振机构（2）的工作。

2.根据权利要求1所述的一种智能判断式排痰机，其特征还在于：所述电流输入端（42）和电流检测端（43）固定在所述穿佩装置（1）内侧腋下位置的内侧。

3.根据权利要求1所述的一种智能判断式排痰机，其特征还在于：所述电流输入端（42）和电流检测端（43）为贴片电极。

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