一種智能型心肺復甦裝置的製作方法

2024-03-08 02:13:15 1

本發明涉及醫療設備，尤其是一種智能型心肺復甦裝置。

背景技術：

隨著人們生活節奏的加快，疾病的突發性越來越大，也愈發的不可預測。據不完全統計，全世界由於心血管疾病死亡的人可以佔到總死亡人數的三分之一，日常生活中的各類心臟病頻發，而且貫穿於各個年齡段。還有生活習慣不良以及環境因素都有可能會引發心室顫動或者心室驟停。如果沒有得到及時的搶救，將有極大的可能會危及到生命。最初人們採用電除顫，這是一種非常重要的搶救儀器，但是突發病人們的生存率是隨著等待電除顫的時間而降低的。為了是病人能夠獲得及時的搶救，搶救設備必須是能夠攜帶到病人身邊，同時在除顫的時候要能夠迅速充電而且達到200焦耳以上的能量。

另外，市場上的急救設備種類也很多，比如監護式除顫儀、呼吸機之類的，但是這些儀器大多是在醫院或者是救護車內由專業人員操作。不方便攜帶到搶救現場，操作比較專業複雜，非醫務人員很難掌握心肺復甦按壓的正確頻率與力道。非醫務人員很難快速上手，從而會錯過最佳搶救時間，使得病人陷入險境。

技術實現要素：

本發明目的在於提供一種功能全面、操作簡便、攜帶方便的智能型心肺復甦裝置。

為實現上述目的，採用了以下技術方案：本發明主要包括外殼、把手、電極片A、電極片B，所述外殼為長方體結構，頂部設有把手；在外殼的內部安裝除顫脈衝輸出電路、高壓發生器、含有微處理器的控制模塊、智能語音模塊、對外通信接口、高壓氧氣瓶和空氣氣源；

在外殼的正面設有電源接口、自檢信號燈、提醒燈、開關按鈕、模式信號燈、電極片安放槽、電擊按鈕；含有微處理器的控制模塊的輸出端分別與高壓發生器、對外通信接口、智能語音模塊連接，組成除顫系統；對外通信接口分別與自檢信號燈、提醒燈、開關按鈕、模式信號燈、電擊按鈕連接；高壓發生器的輸出端與除顫脈衝輸出電路連接，除顫脈衝輸出電路的供電端與外殼上的電源接口相連，電極片A、電極片B通過接線插頭與電源接口相連；除顫脈衝輸出電路另與含有微處理器的控制模塊連接，將脈衝數據發送至含有微處理器的控制模塊；

在外殼的側面設有呼吸輔助故障信號燈、呼吸輔助故障顯示屏、呼吸輔助控制按鈕、呼吸輔助開關按鈕；在外殼的背面設有空氣出氣口、氧氣出氣口、呼吸面罩、面罩把手；高壓氧氣瓶的出氣通道、空氣氣源的出氣通道分別與儲氣室進氣管相通連接，儲氣室的出氣管分別與肺活量測試機、空氣出氣口、氧氣出氣口相接，空氣出氣口、氧氣出氣口可分別通過導氣管與呼吸面罩相通；呼吸輔助故障信號燈、呼吸輔助故障顯示屏分別與控制器的信號輸出端相連，呼吸輔助控制按鈕、呼吸輔助開關按鈕分別與控制器的信號輸入端相連。

進一步的，在高壓氧氣瓶上安裝氧氣壓力計。

進一步的，所述電極片A、電極片B安裝在壓板上，在壓板上安裝按壓頻率感應器和按壓深度感應器，所述按壓頻率感應器和按壓深度感應器組成傳感器模塊，該傳感器模塊與採樣保持器模塊、AD轉換器模塊、單片機模塊、DA轉換器模塊、多路開關模塊、含有微處理器的控制模塊順次連接；所述傳感器模塊將採集到的數據經採樣保持器模塊後再經過AD轉換器模塊轉化成數位訊號，數位訊號發送至單片機模塊進行對比處理，對比結果經DA轉換器模塊轉換後通過多路開關模塊反饋給含有微處理器的控制模塊，含有微處理器的控制模塊控制語音模塊進行語音提示。

進一步的，所述儲氣室中安裝電源斷開警示器和切換故障報警器。

進一步的，所述儲氣室的出氣管與潤溼器的進氣口相接，潤溼器的出氣管道分別與肺活量測試機、空氣出氣口、氧氣出氣口相接。

進一步的，所述儲氣室的出氣埠處安裝過濾器。

進一步的，所述儲氣室的出氣管上安裝氣道壓力計和安全閥。

進一步的，所述溼潤器中內置溼度傳感器，該溼度傳感器與呼吸輔助系統中的控制器相連。

除顫系統的工作過程大致如下：

首先按下電源按鈕，儀器進入自檢狀態，若是內部線路可以正常使用，儀器會語音提示正常。然後電極片進入快速充電狀態，使雙電極片與主機相連，所述電極片上配置有壓力與頻率傳感器與控制電路相連，給病人進行貼電極片，根據按壓的速度與壓力，將會語音提示操作者是否操作得當，從而可以進行快速搶救。

呼吸輔助系統的工作過程大致如下：

在供氣的時候，氣體將進入一個儲氣室，先後經過過濾器過濾雜質氣體，然後過濾後的氣體進入溼潤器，溼潤後的氣體通過氣道壓力計檢測之後將通過安全閥，安全閥調控後的氣體通過呼吸面罩給病人供氧，同時經過肺活量計測量，控制按鈕可以調控進氣量的大小，以備不同病人的需求。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

1、減少了給高壓電容充電的時間，這樣就提高了急救的成功率。

2、縮小整體結構，便於攜帶以及在大型商場和大型公共場所安置，或者在家庭使用。

3、可取代人工呼吸，可以達到呼吸輔助的同時進行電擊除顫，通過閱讀簡單流程而熟練操作，適用於非專業人士對突發病人的搶救。

4、設置多處報警部件，使用過程中更加安全可靠，同時儀器有空氣和氧氣進氣口，可以滿足不同層次的病人的需求。

5、具備語音提示功能，可根據語音提示進行適當醫治操作。

附圖說明

圖1是本發明的正視圖。

圖2是本發明的側視圖。

圖3是本發明的後視圖。

圖4是本發明雙電極片部分的示意圖。

圖5是本發明的除顫電路系統圖。

圖6是本發明的呼吸輔助系統的結構原理圖。

圖7是本發明中智能語音模塊的工作流程圖。

圖8是本發明中高壓發生器的電路原理圖。

附圖標號：1-把手；2-電源接口；3-自檢信號燈；4-提醒燈；5-開關按鈕；6-模式信號燈；7-電極片安放槽；8-電擊按鈕；9-呼吸輔助故障信號燈；10-呼吸輔助故障顯示屏；11-呼吸輔助控制按鈕；12-呼吸輔助開關按鈕；13-空氣出氣口；14-氧氣出氣口；15-呼吸面罩；16-面罩把手；17-按壓頻率感應器；18-電極片A；19-按壓深度感應器；20-接線插頭；21-電極片B；22-除顫脈衝輸出電路；23-高壓發生器；24-含微處理器的控制模塊；25-對外通信接口；26-空氣氣源；27-高壓氧氣瓶；28-氧氣壓力計；29-空氣出氣通道；30-氧氣出氣通道；31-電源斷開警示器；32-切換故障報警器；33-過濾器；34-溼潤器；35-氣道壓力計；36-安全閥；37-肺活量測試機；38-單片機模塊；39-AD轉換器模塊；40-採樣保持器模塊；41-多路開關模塊；42-傳感器模塊；43-DA轉換器模塊；44-智能語音模塊；45-充電脈衝發生器；46-儲能磁芯變壓器；47-大功率開關管；48-二極體；49-高壓儲能電容；50-電壓反饋電路；51-電壓比較器；52-與門電路；53-驅動電路；54-電源電路。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明：

本發明主要包括外殼、把手1、電極片A18、電極片B21，所述外殼為長方體結構，頂部設有把手；在外殼的內部安裝除顫脈衝輸出電路22、高壓發生器23、含有微處理器的控制模塊24、智能語音模塊44、對外通信接口25、高壓氧氣瓶27和空氣氣源26；

在外殼的正面設有電源接口2、自檢信號燈3、提醒燈4、開關按鈕5、模式信號燈6、電極片安放槽7、電擊按鈕8；含有微處理器的控制模塊的輸出端分別與高壓發生器、對外通信接口、智能語音模塊連接，組成除顫系統；對外通信接口分別與自檢信號燈、提醒燈、開關按鈕、模式信號燈、電擊按鈕連接；高壓發生器的輸出端與除顫脈衝輸出電路連接，除顫脈衝輸出電路的供電端與外殼上的電源接口相連，電極片A、電極片B通過接線插頭20與電源接口相連；除顫脈衝輸出電路另與含有微處理器的控制模塊連接，將脈衝數據發送至含有微處理器的控制模塊；

在外殼的側面設有呼吸輔助故障信號燈9、呼吸輔助故障顯示屏10、呼吸輔助控制按鈕11、呼吸輔助開關按鈕12；在外殼的背面設有空氣出氣口13、氧氣出氣口14、呼吸面罩15、面罩把手16；高壓氧氣瓶的出氣通道30、空氣氣源的出氣通道31分別與儲氣室進氣管相通連接，儲氣室的出氣管分別與肺活量測試機37、空氣出氣口、氧氣出氣口相接，空氣出氣口、氧氣出氣口可分別通過導氣管與呼吸面罩相通；呼吸輔助故障信號燈、呼吸輔助故障顯示屏分別與控制器的信號輸出端相連，呼吸輔助控制按鈕、呼吸輔助開關按鈕分別與控制器的信號輸入端相連。

進一步的，在高壓氧氣瓶上安裝氧氣壓力計28。

進一步的，所述電極片A、電極片B安裝在壓板上，在壓板上安裝按壓頻率感應器17和按壓深度感應器19，所述按壓頻率感應器和按壓深度感應器組成傳感器模塊42，該傳感器模塊與採樣保持器模塊40、AD轉換器模塊39、單片機模塊38、DA轉換器模塊43、多路開關模塊41、含有微處理器的控制模塊順次連接；所述傳感器模塊將採集到的數據經採樣保持器模塊後再經過AD轉換器模塊轉化成數位訊號，數位訊號發送至單片機模塊進行對比處理，對比結果經DA轉換器模塊轉換後通過多路開關模塊反饋給含有微處理器的控制模塊，含有微處理器的控制模塊控制語音模塊進行語音提示。

進一步的，所述儲氣室中安裝電源斷開警示器31和切換故障報警器32。

進一步的，所述儲氣室的出氣管與潤溼器34的進氣口相接，潤溼器的出氣管道分別與肺活量測試機、空氣出氣口、氧氣出氣口相接。

進一步的，所述儲氣室的出氣埠處安裝過濾器33。

進一步的，所述儲氣室的出氣管上安裝氣道壓力計35和安全閥36。

進一步的，所述溼潤器中內置溼度傳感器，該溼度傳感器與呼吸輔助系統中的控制器相連。

如圖8所示，在除顫系統中，包含一個含微處理器的控制模塊、一個除顫脈衝輸出電路以及一個高壓發生器。所述高壓發生器電路包括充電脈衝發生器45、儲能磁芯變壓器46、大功率開關管47、二極體48、高壓儲能電容49、電壓反饋電路50、電壓比較器51、與門電路52、驅動電路53；所述儲能磁芯變壓器源邊線圈一端接電源正極，另一端通過大功率開關管連接到電源負極，副邊線圈通過二極體連接到高壓儲能電容，副邊線圈向高壓儲能電容充電是在源邊線圈儲能結束後發生，所述高壓儲能電容的電壓輸出連接電壓反饋電路至控制電路，所述源邊線圈的兩端連接到一個電壓比較器的正負輸入端，電壓比較器的輸出與控制電路的一個允許充電信號共同作用，也就是電壓比較器的輸出與控制電路的一個允許充電信號連接到一個與門，與門的輸出形成一個脈衝觸發信號，脈衝觸發信號連接到充電脈衝發生器，該充電脈衝發生器的輸出通過驅動電路連接到大功率開關管的控制端，所述高壓儲能電容還與除顫脈衝輸出電路相連。在微處理器控制模塊發出充電指令時，微處理器允許脈衝發生器輸出的控制信號置高電位，此時電壓比較器的正輸入電位是電源端高於負輸入電位，電壓比較器輸出高電位，脈衝開門信號輸出為高電位，一個上升的脈衝信號將大功率開關管驅動為導通，源邊線圈儲能，電流上升；當第一個脈衝結束時大功率開關管關斷，由於源邊線圈電流不會突變，所以源邊線圈的感應電壓正好相反，電壓比較器的負輸入端電位急劇上升，這樣電壓比較器的輸出將為低電位封鎖了下一個脈衝的輸出，此時副邊線圈通過二極體向電容充電，當這一過程結束後電壓比較器的輸出恢復到了初始狀態為高電位，脈衝開門信號為高電位，就會開始新一輪的儲能充電過程，直至微處理器從電壓反饋電路獲取反饋信號告知電容的電壓已達到預定值，微處理器發出結束充電指令，微處理器控制允許脈衝發生器輸出的控制信號置低電位，封鎖脈衝信號輸出。

如圖1所示，首先點擊電源按鈕，開啟儀器後首先進行儀器的自檢，自檢正常後號自檢信號燈3會亮綠燈並且語音提示操作者儀器正常，若是自檢不正常則自檢信號燈會亮紅燈並且提示故障；自檢之後高壓發生器23對電極片進行快速充電，在確定無誤後，將雙電極片的接線插頭插入雙電極片的電源連接口，之後對病人進行貼電極片。如圖4所示，按照貼片上的提示電極片A貼左胸偏上，電極片B貼右胸偏下，然後自檢信號燈和提醒燈會閃爍，提醒操作人員不必觸碰病人，儀器進入分析模式，如圖7將會通過傳感器模塊採集病人的呼吸頻率及心跳動頻率，然後採集到的數據經過AD轉換器模塊轉化成數位訊號經採樣保持器模塊再進入單片機模塊進行對比處理，對比結果會經DA轉換器模塊轉換後通過多路開關模塊反饋給控制模塊，然後通過語音模塊進行輸出，如果病人心跳停止，則語音模塊會提醒操作者立即電擊操作，若是病人呼吸較弱，心臟跳動緩慢，則語音模塊會提醒操作者進行胸外按壓以及適時地電擊提醒；在按壓的時候，傳感器模塊會採集操作者的按壓速度以及壓力值，這些數據經AD轉換器模塊轉化成後通過採樣保持器模塊進入單片機模塊中與設定的標準值進行對比，結果經DA轉換器模塊後通過多路開關模塊反饋給控制模塊，最後由語音模塊輸出，如果採集到的操作者按壓速度與壓力值跟標準值範圍相差較大，則儀器會提出語音提醒，然後操作者做出相應改變以達到標準值範圍要求。

如圖5所示，在外殼的正面設有電源接口、自檢信號燈、提醒燈、開關按鈕、模式信號燈、電極片安放槽、電擊按鈕；含有微處理器的控制模塊的輸出端分別與高壓發生器、對外通信接口、智能語音模塊連接，組成除顫系統。

進行呼吸輔助操作時，如圖2所示，首先打開呼吸輔助開關按鈕，如圖6，所示如果是高壓氧氣瓶提供氣源，則需要檢查連接是否正確，高壓氧氣瓶上面設置有氧氣壓力計，在儲氣室處分別連接有電源斷開警示器以及切換故障報警器，反饋的信息將在顯示屏上面顯示，如果出現故障那麼故障信號燈將會持續閃爍，在確認無誤後連接呼吸面罩；如果空氣提供氣源，同樣會有故障診斷，確認無誤後供氣。在供氣的時候，氣體將進入一個儲氣室，先後經過過濾器過濾雜質氣體，然後過濾後的氣體進入溼潤器，溼潤後的氣體通過氣道壓力計檢測之後將通過安全閥，安全閥調控後的氣體通過呼吸面罩給病人供氧，同時經過肺活量計測量，控制按鈕可以調控進氣量的大小，以備不同病人的需求。

以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護範圍內。