TWI650117B - 移動式呼吸輔助裝置 - Google Patents

Abstract

一種移動式呼吸輔助裝置，適用於輔助一人體呼吸，包含一壓縮單元、一呼吸單元，及一控制單元。該壓縮單元包括一設置於該人體之充氣胸帶，及一設置於該充氣胸帶之前胸氣囊。該呼吸單元包括一設置於該人體之呼吸罩。該控制單元包括一控制電路、一氣囊氣閥、一呼吸罩氣閥，及一氣體儲存容器。該氣囊氣閥控制該氣體儲存容器之空氣進入該前胸氣囊，並控制該前胸氣囊之空氣向外排出。該呼吸罩氣閥控制該氣體儲存容器之空氣進入該呼吸罩，並控制該呼吸罩之空氣向外排出。

Description

移動式呼吸輔助裝置

本發明是有關於一種呼吸裝置，尤其是一種移動式呼吸輔助裝置。

生活在路上的生物，包括人類，都需要吸收氧氣以維持生命，生物細胞內的粒線體會將氧氣轉化為二氧化碳，同時釋放能量。

當人體因失去意識或是重傷等因素下，無法自主呼吸時，人體中之氧將會耗盡無法產生能量，最後產生心臟停止之死亡狀況。

因此，急救的專業人士對失去呼吸或心跳的傷者，會進行心肺復甦術，以使傷者之心肺功能恢復運作，達到維持生命的基準條件後，再進行其他的急救措施。

參閱圖1，為美國專利號第US 2004230140 A1，一種治療心肺停止的系統，包含一放置於一人體A背部之躺板11、一與該躺板11連接之按壓器12、一與該按壓器12連接之氣體鋼瓶13，及一與該按壓器12連接之呼吸罩14。

該氣體鋼瓶13提供高壓氣體，以持續供應該人體A之口鼻處新鮮空氣，該按壓器12按壓該人體A之胸部，以使該人體A的肺交換新鮮空氣。

但是，習知之治療心肺停止的系統雖然可以輔助呼吸，但是鋼瓶及按壓設備不僅體積太大，重量也較重，無法隨身攜帶，無法提供車輛無法到達之山區或偏遠處的緊急治療。

因此，如何將輔助呼吸設備輕便化，以提供救護人員隨身攜帶，對車輛無法到達之偏遠區域的傷者，提供傷者輔助呼吸的效果，是相關技術人員亟需努力的目標。

有鑑於此，本發明之目的是在提供一種移動式呼吸輔助裝置，適用於輔助一人體呼吸，包含一壓縮單元、一呼吸單元，及一控制單元。

該壓縮單元包括一設置於該人體之充氣胸帶，及一設置於該充氣胸帶之前胸氣囊。

該呼吸單元包括一設置於該人體之呼吸罩。

該控制單元包括一控制電路、一與該控制電路電連接之氣囊氣閥、一與該控制電路電連接之呼吸罩氣閥，及一分別與該前胸氣囊及該呼吸罩連接之氣體儲存容器。

該氣囊氣閥控制該氣體儲存容器之空氣進入該前胸氣囊，並控制該前胸氣囊之空氣向外排出。

該呼吸罩氣閥控制該氣體儲存容器之空氣進入該呼吸罩，並控制該呼吸罩之空氣向外排出。

本發明的又一技術手段，是在於上述之控制 單元更包括一空氣馬達，用以將空氣存入該氣體儲存容器。

本發明的另一技術手段，是在於上述之壓縮單元更包括二分別設置於該充氣胸帶兩端之組合件，該二組合件可分離地組合在一起。

本發明的再一技術手段，是在於上述之呼吸單元更包括一用以使該人體之嘴巴張開之張口構件。

本發明的又一技術手段，是在於上述之呼吸單元更包括一用以將該呼吸罩固定於該人體之固定帶，該呼吸罩包覆該人體之口、鼻，及下巴。

本發明的另一技術手段，是在於上述之呼吸單元更包括一設置於該呼吸罩與該充氣胸帶之間的頭部支撐構件。

本發明的再一技術手段，是在於上述之壓縮單元更包括一供該抬頭支撐構件插設之調整插槽，用以調整該人體頭部的位置。

本發明的又一技術手段，是在於上述之控制單元更包括一用以偵測該前胸氣囊的壓力之感壓元件。

本發明的另一技術手段，是在於上述之呼吸單元更包括一設置於該呼吸罩與該氣體儲存容器之間的呼吸管。

本發明的再一技術手段，是在於上述之控制單元更包括一與該控制電路電連接之操控面板。

本發明之有益功效在於，該移動式呼吸輔助裝置體積小重量輕，便於收納，有效提供急救人員隨身攜 帶。該空氣馬達可填裝該氣體儲存容器的空氣，並提高該氣體儲存容器的氣壓，該控制電路控制該氣囊氣閥及該呼罩氣閥，以使高壓空氣輪流進入該前胸氣囊及該人體之肺部，該感壓元件偵測該前胸氣囊的壓力，以使該控制電路進行較佳的操控。

A‧‧‧人體

11‧‧‧躺板

12‧‧‧按壓器

13‧‧‧氣體鋼瓶

14‧‧‧呼吸罩

3‧‧‧壓縮單元

31‧‧‧充氣胸帶

32‧‧‧前胸氣囊

33‧‧‧組合件

34‧‧‧調整插槽

5‧‧‧呼吸單元

51‧‧‧呼吸罩

52‧‧‧張口構件

53‧‧‧固定帶

54‧‧‧頭部支撐構件

55‧‧‧呼吸管

7‧‧‧控制單元

71‧‧‧控制電路

72‧‧‧氣囊氣閥

721‧‧‧排氣管

73‧‧‧呼吸罩氣閥

74‧‧‧氣體儲存容器

75‧‧‧空氣馬達

751‧‧‧進氣管

76‧‧‧感壓元件

77‧‧‧操控面板

圖1是一裝置示意圖，說明美國專利號第US 2004230140 A1，一種治療心肺停止的系統；圖2是一裝置示意圖，說明本發明一種移動式呼吸輔助裝置之一較佳實施例，使用於一人體的上視圖；圖3是一裝置示意圖，說明該較佳實施例使用於該人體的側視圖；圖4是一裝置示意圖，說明該較佳實施例使用於該人體之臉部態樣；圖5是一裝置示意圖，說明該較佳實施例之一頭部支撐構件及一調整插槽；及圖6是一方塊示意圖，說明該較佳實施例之一控制電路連接的態樣。

有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。

參閱圖2、3、4，為本發明一種移動式呼吸輔 助裝置之一較佳實施例，適用於輔助一人體A呼吸，包含一壓縮單元3、一呼吸單元5，及一控制單元7。

該壓縮單元3包括一設置於該人體A之充氣胸帶31、一設置於該充氣胸帶31之前胸氣囊32、二分別設置於該充氣胸帶31之兩端的組合件33，及一設置於該充氣胸帶31表面之調整插槽34。

該充氣胸帶31為長條型之柔軟且不具彈性的布質布料，可以進行卷收以便於收納，該前胸氣囊32設置於該充氣胸帶31中，為柔軟且不透氣的材質，該前胸氣囊32可進行充氣進而體積膨脹。

該二組合件33為可相互黏合及分離的魔鬼氈，令該充氣胸帶31之兩端可分離地組合在一起，以使該充氣胸帶31環設於該人體A的胸、背處。

其中，該充氣胸帶31緊緊環設於該人體A時，該前胸氣囊32是位於該人體A之前胸處，當該前胸氣囊32因充氣而脹大時，可壓迫該人體A之肺部以使肺部中的空氣向外排出。

該呼吸單元5包括一設置於該人體A之臉部的呼吸罩51、一用以使該人體A之嘴巴張開之張口構件52、一用以將該呼吸罩51固定於該人體A之臉部的固定帶53、一設置於該呼吸罩51與該充氣胸帶31之間的頭部支撐構件54，及一設置於該呼吸罩51與該控制單元7之間的呼吸管55。

該呼吸罩51為不透氣的材質，包覆著該人體 A之口、鼻，及下巴部位，該張口構件52為硬質管狀結構並設置於該呼吸罩51中。當該呼吸罩51設置於該人體A之口、鼻，及下巴處時，該張口構件52可抵住該人體A之嘴巴，包括牙齒部分，以該人體A嘴巴張開，使呼吸道暢通。

該固定帶53為彈性材料，緊設於該人體A之頭部，可以將該呼吸罩51撐抵於該人體A之臉部，避免空氣由該呼吸罩51與該人體A之臉部皮膚接觸的縫隙漏出。

該頭部支撐構件54為硬質材料，外型呈長條狀，其一端樞設於該呼吸罩51上，該頭部支撐構件54之另一端可分離地設置於該調整插槽34中，用以調整該人體A之頭部的位置，使該人體A之頭部抬高，維持氣管暢通。

參閱圖5，該調整插槽34具有複數凹槽，該頭部支撐構件54可插設於其中之一凹槽中，以調整該人體A下巴抬高的位置。因為當該人體A沒有意識時，該人體A之頭部會往下掉，造成該人體A之氣管遭到壓迫，將阻礙空氣進出肺部。

由於每個人的脖子長度不同，該調整插槽34之複數凹槽可提供該頭部支撐構件54依據不同之脖子長度，將該人體A的下巴撐高，以維持該人體A氣管的暢通。

參閱圖6，該控制單元7包括一控制電路71、 一與該控制電路71電連接之氣囊氣閥72、一與該控制電路71電連接之呼吸罩氣閥73、一分別與該前胸氣囊32及該呼吸罩51連接之氣體儲存容器74、一用以將空氣存入該氣體儲存容器74之空氣馬達75、一用以偵測該前胸氣囊32的壓力之感壓元件76，及一與該控制電路71電連接之操控面板77。

較佳地，該控制電路71、該氣囊氣閥72、該氣體儲存容器74、該空氣馬達75、該感壓元件76，及該操控面板77設置於該充氣胸帶31中。藉由積體電路的進步，該控制電路71、該氣囊氣閥72、該空氣馬達75及該感壓元件76之體積可以使用微小化的電子零件，並設置於該充氣胸帶31中，因此該充氣胸帶31中的空間，大部分是被該氣體儲存容器74所佔據，且微小化的電子零件的重量也較輕，容易使救護人員背負以進行攜帶。

一般人體A之肺部可容置的空氣量約500毫升，因此該氣體儲存容器74可容置足夠的空氣，該空氣馬達75也能持續將空氣灌進該氣體儲存容器74中，其中，該氣體儲存容器74雖然佔據的體積較大，但是內部中空，重量較輕。

該空氣馬達75可抽取外界的空氣，存入該氣體儲存容器74中，並提升該氣體儲存容器74中之氣體的壓力，以使該氣體儲存容器74中的空氣有足夠的壓力進入該前胸氣囊32或該呼吸罩51中。

該氣囊氣閥72控制該氣體儲存容器74之空 氣進入該前胸氣囊32，並控制該前胸氣囊32之空氣向外排出。較佳地，該氣囊氣閥72是一種三向氣閥。

當該控制電路71控制該氣囊氣閥72將該氣體儲存容器74與該前胸氣囊32為導通狀態時，該氣體儲存容器74中之空氣將流入該前胸氣囊32，以使該前胸氣囊32之體積脹大，壓迫該人體A肺部以使該人體A肺部的空氣向外排出。

當該控制電路71控制該氣囊氣閥72將該前胸氣囊32與外界空氣為導通狀態時，該前胸氣囊32中的空氣將對外洩出，較佳地，是利用排氣管721將該前胸氣囊32中的空氣向外排出，以使該前胸氣囊32的體積縮小，令新鮮的空氣可以進入該人體A之肺部。

當該控制電路71控制該氣囊氣閥72為關閉通路狀態時，該氣體儲存容器74之空氣無法進入該前胸氣囊32，該前胸氣囊32之空氣也無法對外排出。

該呼吸罩氣閥73控制該氣體儲存容器74之空氣進入該呼吸罩51，並控制該呼吸罩51之空氣向外排出。較佳地，該呼吸罩氣閥73是一種三向氣閥。

當該控制電路71控制該呼吸罩氣閥73將該氣體儲存容器74與該呼吸罩51為導通狀態時，該氣體儲存容器74中之空氣將進入該呼吸罩51，以使空氣進入該人體A之肺部。

當該控制電路71控制該呼吸罩氣閥73將該呼吸罩51與外界空氣為導通狀態時，該人體A之肺部的 空氣將從該呼吸罩51向外排出。

當該控制電路71控制該呼吸罩氣閥73為關閉通路狀態時，該氣體儲存容器74中之空氣無法進入該呼吸罩51，該呼吸罩51中之空氣也無法對外排出。

該呼吸罩氣閥73設置於該呼吸罩51上，用以控制該呼吸管55中之空氣進入該呼吸罩51，或是控制該呼吸罩51的空氣向外排出，該呼吸管55用以將該氣體儲存容器74中之空氣傳送至該呼吸罩51。

該感壓元件76設置於該前胸氣囊32上，用以偵測該前胸氣囊32的壓力。由於對該前胸氣囊32灌入空氣，以將該人體A之肺部的空氣向外排出，或是對該呼吸罩51灌入空氣，以使空氣進入該人體A之肺部，都會增加該前胸氣囊32的壓力，該感壓元件76可以準確地偵測該前胸氣囊32的壓力。

於較佳實施例之控制電路71是藉由該感壓元件76的壓力偵測，控制該氣囊氣閥72及該呼吸罩氣閥73的控制時機，藉由壓力的偵測，可以確認該人體A之肺部排出的空氣量，也可以確認該人體A之肺部進入的空氣量。實際實施時，可直接設置流量計，以偵測空氣的流量來確認切換該氣囊氣閥72及該呼吸罩氣閥73的時機，不應以本較佳實施例之舉例此為限。

該操作面板設置於該充氣胸帶31之表面，以使救護人員對該控制電路71設定控制參數，例如進入該前胸氣囊32的壓力值，或是進入該人體A之肺部的空氣 量。該操作面板也可以顯示輔助該人體A呼吸的參數，例如輔助該人體A呼吸的次數，或是該人體A的心跳值等。較佳地，該操作面板設置於該人體A之右胸處，使該人體A之左胸處可提供救護人員進行心臟按摩。

其中，該控制單元7可以連接行動電源，作為電子零件運作的電力，以使該移動式呼吸輔助裝置可以隨身攜帶，在車輛無法到達的區域進行輔助呼吸的救護。

較佳地，當啟動該控制電路71時，該空氣馬達75利用該進氣管751抽取外界的空氣，以持續對該氣體儲存容器74進行充氣，該控制電路71由該操控面板77取得輔助呼吸的指令，該控制電路71重複執行一呼氣步驟、一呼氣停止步驟、一吸氣步驟，及一吸氣停止步驟，以輔助該人體A呼吸。

當執行該呼氣步驟時，該控制電路71控制該呼吸罩氣閥73，將該呼吸罩51中的空氣與大氣連通，並控制該氣囊氣閥72，將該氣體儲存容器74的空氣輸送至該前胸氣囊32，以使該人體A之肺部的空氣對外排出。

當執行該呼氣停止步驟時，該控制電路71控制該呼吸罩氣閥73，持續該呼吸罩51中的空氣與大氣連通，並控制該氣囊氣閥72，將該前胸氣囊32中的空氣對外排出，以釋放該人體A胸部的壓力，以使救護人員可以利用該呼氣停止步驟的時間進行心臟按摩，以使該人體A之肺部含有氧之血液輸送至全身，並將該人體A之含有二氧化碳之血液輸送至肺部。

當執行該吸氣步驟時，該控制電路71控制該呼吸罩氣閥73，將該氣體儲存容器74的空氣輸送至該呼吸罩51，並控制該氣囊氣閥72，將該前胸氣囊32中的空氣對外排出，以釋放該人體A胸部的壓力，使空氣得以進入該人體A之肺部。

當執行該吸氣停止步驟時，該控制電路71控制該呼吸罩氣閥73及該氣囊氣閥72形成關閉狀態，使空氣維持於該人體A肺部一段時間，以使空氣中的氧與血液中的二氧化碳進行交換。

由上述說明可知，本發明移動式呼吸輔助裝置確實具有下列功效：

一、輔助呼吸：

該控制電路71分別控制該氣囊氣閥72及該呼吸罩氣閥73，將該氣體儲存容器74的空氣輸送至該人體A肺部，再將該人體A肺部之空氣對外排出，以輔助該人體A進行呼吸。

二、便於攜帶：

該充氣胸帶31為布質材料，可以進行卷收便於收納，其整體體積不大，重量較輕，以使該移動式呼吸輔助裝置可以隨身攜帶，在車輛無法到達的區域進行輔助呼吸的功效。

三、維持呼吸道暢通：

該頭部支撐構件54可插設於該調整插槽34之其中之一凹槽中，以調整該人體A下巴抬高的位置，使 該人體A下巴抬高，該張口構件52可以撐開該人體A之嘴吧，以維持該人體A呼吸道的暢通。

綜上所述，該控制單元7之空氣馬達75可將空氣儲存於該氣體儲存容器74中，可以減少攜帶氣瓶的重量，該充氣胸帶31可以進行收納，以使該移動式呼吸輔助裝置便於攜帶，該調整插槽34可供該頭部支撐構件54將該人體A之頭部的位置固定，並維持呼吸道的暢通，以執行輔助呼吸之功效，故確實可以達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (7)

1. 一種移動式呼吸輔助裝置，適用於輔助一人體呼吸，包含：一壓縮單元，包括一設置於該人體之充氣胸帶、一設置於該充氣胸帶之前胸氣囊，及一設置於該充氣胸帶之調整插槽；一呼吸單元，包括一設置於該人體之呼吸罩、一用以將該呼吸罩固定於該人體之固定帶，及一設置於該呼吸罩與該充氣胸帶之間的頭部支撐構件，該呼吸罩包覆該人體之口、鼻及下巴，該調整插槽提供該抬頭支撐構件插設，用以調整該人體頭部的位置；及一控制單元，包括一控制電路、一與該控制電路電連接之氣囊氣閥、一與該控制電路電連接之呼吸罩氣閥，及一分別與該前胸氣囊及該呼吸罩連接之氣體儲存容器；該氣囊氣閥控制該氣體儲存容器之空氣進入該前胸氣囊，並控制該前胸氣囊之空氣向外排出；該呼吸罩氣閥控制該氣體儲存容器之空氣進入該呼吸罩，並控制該呼吸罩之空氣向外排出。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之移動式呼吸輔助裝置，其中，該控制單元更包括一空氣馬達，用以將空氣存入該氣體儲存容器。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之移動式呼吸輔助裝置，其中，該壓縮單元更包括二分別設置於該充氣胸帶兩端之組合件，該二組合件可分離地組合在一起。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之移動式呼吸輔助裝置，其中，該呼吸單元更包括一用以使該人體之嘴巴張開之張口構件。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之移動式呼吸輔助裝置，其中，該控制單元更包括一用以偵測該前胸氣囊的壓力之感壓元件。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之移動式呼吸輔助裝置，其中，該呼吸單元更包括一設置於該呼吸罩與該氣體儲存容器之間的呼吸管。
7. 依據申請專利範圍第1項所述之移動式呼吸輔助裝置，其中，該控制單元更包括一與該控制電路電連接之操控面板。