機械式去顫器的製作方法

2023-09-24 02:53:30 7

專利名稱：機械式去顫器的製作方法
技術領域：
本發明涉及可攜式去顫器，更具體地，涉及使用存儲的機械能向患者胸部 施加機械式去顫震擊的可攜式可再加載機械去顫器。
背景技術：
心臟驟停的首要原因之一是，當心臟電子系統短路時的心室顫動(VF)， 引起心臟顫動得比泵動的正常節奏快。由於無法再有效泵送血液，所以如果不 在幾分鐘內恢復到正常的心律，則可能導致嚴重的腦損傷甚至死亡。VF的原因 有許多，包括先天性缺陷、疾病、心肌梗塞和環境狀況。儘管老年人更易出現 VF，但是由於胸部的強烈喘氣，年輕的運動員也可能出現這種狀況。這種稱為 心振蕩的現象影響了未患過心臟病的年輕人。其底線是VF可能出現在任意的 年齡段和任意的地方。
將心臟震擊成正常心律的去顫器是治療VF的唯一有效途徑。其震擊終止 了電子混亂，並允許心臟的固有起搏器區域恢復到正常功能，繼續心臟的正常 泵送運動。心臟驟停生存的機會隨著時間而降低。生存的最好機會是，應當在 幾分鐘之內進行去顫震擊。因此，儘可能地快速進行去顫震擊是非常重要的。 美國心臟學會(American Heart Association)估計，如果可在更廣範圍內應用治 療VF的設備，那麼僅在美國每年就可挽救50,000個生命。美國國會於2000年 10月26日通過的心動停止挽救法令(Cardiac Arrest Survival Act)表示了推廣 去顫器設備的重要性和必要性。該法令規定在所有聯邦公共建築物內配備自動 體外去顫器(AED)。
心動停止的傳統治療方法是向患者施加強電擊。在醫院和緊急醫護設備中， 已經成功應用了許多年用來產生和施加電擊的去顫器。近年來，技術進步導致 了施加電擊的自動體外去顫器(AED)的發展，其設計成在沒有醫護專業人員 時的緊急情況下，可由業餘救護者使用。但是，這些裝置的價格仍很高，阻礙 了其在公共場所和私人場所的推廣。另外，施加電擊的去顫器依靠產生電擊的
電力。電力可從電源供應，在這種情形下，該裝置的使用受限於可使用線路的
場所。可選擇的措施是，在可移動式AED中更常用的電源是電池。但是，電池 電力有限，僅夠有限數量的電擊，在重新使用該裝置之前需要重新充電或置換。 此外，電池會隨著時間而退化，喪失它們的電力。因此，未恰當保養的去顫器 可能無法在需要時操作。體外電動去顫器的另一主要缺點是，電擊對裝置操作 者或患者附近的其它人的危險。因此，為了防止與患者的任何接觸，應當考慮 特殊的防範。
震擊纖顫的或停止的心臟以恢復其正常心律的另一方法是採用機械式震 擊。已知，用握緊的拳頭給胸膛中間一個或兩個捶擊，可使心臟自然地重新跳 動，消除了對胸部擠壓的需要。 一些組織推薦該稱為"胸部捶擊"或"心包捶 擊"的方法作為心臟應急措施的一部分。儘管已經證明該方法可挽救生命，但 是它也有缺點，主要是無法以可重複方式控制捶擊的力度。過強的捶擊可能導 致身體傷害，而過輕的捶擊又可能無效。因此，為了便於該有用救命措施的實 施，尤其是在無法使用電動AED的地方，需要設立標準措施，並提供能夠以可 控方式向心動停止患者的胸部施加預定值的機械式震擊的裝置，使得震擊的力 和作用時間不依賴於救治的具體個體患者。因此，本發明總的目的是提供一種 適於向患者胸部施加預定值的機械式震擊的機械式去顫器。
本發明的另一目的是提供一種在施加機械式捶擊之前可由操作者手動加載 的機械式去顫器。
本發明的另一目的是提供一種不依賴於電源、操作簡單、重量輕、成本低、 耐用並且可靠的機械式去顫器。
本發明的另一目的是提供一種可從能量存儲元件接收其能量的機械式去顫 器，其中所述能量存儲元件可通過簡單的手動操作加載至預定水平。
本發明的另一目的是提供一種在緊急狀況下可由具有很少醫護培訓的人操 作的機械式去顫器。
本發明的再一目的是提供一種具有辨別心室顫動(VF)的感測裝置和如果 未檢測到VF就防止其操作的裝置的機械械去顫器。
從下面的描述中，本領域的技術人員可清楚本發明的這些以及其它目的。

發明內容
本發明提供了一種機械式去顫器，其構造成向心動停止患者胸部施加預定 力的可控機械捶擊。所述預定力可為預設固定值或預設可調值。所述去顫器包 括安裝在適於放在患者胸部的機架上的捶擊元件。所述去顫器還包括連接到所 述捶擊元件的可再生能量存儲元件，並且所述能量存儲元件構造成當所述捶擊 元件提升至所述機架上方時被加載，當釋放所述捶擊元件時卸載，從而將從可 再加載元件卸載的能量轉變為機械式捶擊。加載到所述可載元件的能量大小相 對於所述捶擊元件被提升的高度。所述機械式去顫器還包括可控卸載機構和可 控加載機構，其中所述可控卸載機構用於將存儲在所述能量存儲元件內的能量 釋放為所述捶擊元件的捶擊能量，所述加載機構用於可控制地將所述捶擊元件 提升至患者胸部上方可控制的高度。所述加載機構優選由該去顫器的操作者手
動操作。優選地，所述裝置能夠可控制地加載到施加最大180Kg的捶擊。所述 去顫器還包括用於指示所述加載水平的指示器。所述捶擊元件優選為重量約 100-400 gr、直徑約20-50 mm的圓柱體。
所述去顫器還可設有至少一個用於感測主體心臟活動的傳感器，並具有分 析所述心臟活動、並檢測心室顫動的分析裝置。所述去顫器還可包括如果未檢 測到心室顫動就防止卸載的停止裝置。
所述去顫器還可包括用於手動觸發所述卸載機構的觸發元件。所述觸發元 件可包括構造成釋放所述捶擊元件的卸載元件、構造成防止所述卸載元件卸 載所述捶擊元件的止動元件、和構造成釋放所述止動元件以能夠卸載的止動釋 放元件。所述去顫器還可包括構造成如果該去顫器未恰當地壓靠在主體胸部上 就防止洩載的主止動器。
本發明還提供了一種用於向心動停止患者施加去顫震擊的方法，該方法包 括藉助於設有捶擊元件的機械裝置向患者胸部施加預定力的可控機械式捶擊的歩驟。


結合附圖，從下面的詳細描述能夠更加全面地理解和認識本發明，其中
圖1和圖2為根據本發明第一實施例的機械式去顫器的示意圖，分別示出 了處於空載狀態和負載狀態的去顫器；
圖3為圖1中去顫器的示意性仰視圖4為圖1中去顫器的俯視圖，其中移除了頂蓋，以示出內部結構；
圖5為圖1中去顫器的局部圖，示出了該裝置的加載機構；
圖6和7為圖1中去顫器在倒置位置時沿相反方向的示意圖，其中移除了 外蓋和電子元件以示出其加載元件；
圖6A和7A示出了在其默認位置的元件；
圖6B和7B示出了在其觸發位置的元件；
圖8為沿與圖6相同方向所示的示意圖，示出了圖l裝置的電子組件；
圖9和圖IO分別為根據本發明第二實施例的機械式去顫器的示意性俯視圖 和仰視圖11為圖9中去顫器的仰視圖，其中移除了底蓋，以示出處於空載狀態的 去顫器；
圖11A為圖9-13的實施例的扭矩彈簧的分解圖12為圖9實施例的底部透視圖，其中移除了底蓋，以示出處於負載狀態 的去顫器；
圖13為圖9中去顫器處於負載狀態的俯視透視圖14和15分別為根據本發明第三實施例的機械式去顫器的示意性俯視圖 和仰視圖16A和16B為彈性力檢測裝置的前後示意圖。
具體實施例方式
本發明提供了一種構造成向心動停止患者的胸部施加預定機械式震擊和可 再生能量的機械式去顫器。該裝置包括安裝在機架上的震擊元件，所述機架構
造成放置在患者胸部上。震擊元件到可再生能量存儲元件上。釋放存儲在能量 存儲元件內的能量的可控裝置，允許觸發震擊元件，以向患者胸部施加預定能 量的捶擊。優選地，在施加捶擊之前給能量存儲元件手動加載。本發明的去顫 器可設計成施加預設固定力量的捶擊，或者設計成允許在預定範圍內調整捶擊
力。優選地，捶擊力最大180Kg，更優選地，該力在60-160 Kg範圍內，並且 作用時間約10-50毫秒。
如下面實施例所示，本發明的去顫器的電源優選為可在施加捶擊之前，由 裝置操作者立即手動加載的可再生機械式能量存儲元件。這給予該裝置能量無 窮盡的優點。另外，由於該裝置必須在每次捶擊之前特意加載，所以它具有減 小意外捶擊機會的優點。另外，為了防止意外施加的捶擊，該裝置可設有多個 獨立預防止動器和相應的觸發器，以確保如果裝置未恰當地旋轉在患者的胸部 和/或患者處於去顫震擊的狀態，那麼就無法施加捶擊。
獨立於外部電源和可手動再加載，提高了該裝置的便攜性，並降低了維護 和使用的成本。該裝置可在任何地方使用，家中和公共場所，並且可提供為任 何急救包內的組件。
雖然給該裝置加載優選手動進行，但是應當理解，本發明不限於手動加載 機構，還可使用其它方法給該裝置加載。例如，可使用小型的較小功率的電機， 將去顫器的機械能量存儲元件加載至所需水平。
本發明的機械式去顫器還包括用於感測心臟活動的感測裝置和用於分析心 髒活動的計算裝置，以辨別有沒有心室顫動，從而確定去顫震擊是否適當。對 心臟活動的分析可根據本領域內已知的分析方法進行。該裝置還可設有指示器， 例如LED，以向去顫器操作者指示患者心情狀況是否處於纖顫情形。在施加了 一次捶擊之後，感測裝置可再次監測心臟活動，以檢測是否恢復了正常的心跳。 如果第一次捶擊未恢復正常心律，那麼可施加第二次捶擊。可選地，該裝置還 設有停止裝置，用於當心臟活動分析發現患者狀況不適於這種捶擊時，自動禁 止該裝置施加機械式捶擊。應當理解，致動所述感測裝置和電子電路所需的電 源可為低功率電池。可選擇地，或者另外地，該裝置可設有可手動充電的電容 器，以提供電子組件所需的低電力。現在參考附圖，圖1-8示出了根據本發明第一實施的機械式去顫器，總體 標記為100。參考圖1和2，去顫器100具有大致平面矩形盒式的形狀，帶有從 其相對端延伸的兩個把手14，以允許該裝置的操作者的雙手牢牢地握住該裝置。 優選地，該裝置的尺寸約為220*130*40 mm。去顫器100的上表面包括框架式 頂蓋12，從該頂蓋12整體延伸有把手14。頂蓋12內安裝有雙扇摺疊內門20， 包括配套的門翼22和24。翼22藉助於插入配重50上表面相應凹槽內的插頭 51，連接到安裝在裝置100內部的捶擊配重50上，如下面所詳細描述的。加載 時，門20被捶擊配重50推動向上摺疊，如圖2中所示。翼22和24構造成允 許配重50提升至最大位置。應當注意，根據實施例IOO，翼22和24不是該裝 置動力系統的一部分，而只是當不使用時，用於保護該裝置的內部部分。
在頂蓋12上設有給該裝置手動加載的旋扭16。可向上拉至垂直方向的提 手16a便於轉動旋扭16。在去顫器100的頂部還可看到，用於指示加載水平的 觀察窗17、用於顯示患者心臟狀況的電子顯示裝置92以及用於觸發裝置以施 加捶擊的兩個按鈕42和44。參考圖3，去顫器100的底蓋15具有中心孔19， 捶擊配重50可通過該中心孔19突出。在底側還可看到兩個電極95的延伸端 95a (見圖8)。在操作中，在由手動旋扭16加載至通過觀察窗17讀取的所需水 平之後，將裝置100放於患者胸部，以形成與電極95的接觸。如果由電極95 感測的患者心臟狀況適於去顫震擊，那麼當將手指彎曲在把手14下方，通過雙 手緊緊握住裝置100，並將該裝置壓靠在患者胸部時，通過操作者的拇指按下 按鈕42和44，卸載捶擊配重50，以通過孔19施加機械式捶擊。
參考圖4，示出了裝置10 (應為100-譯註)的內部結構的全貌圖。其內部 組件以及外蓋部分都安裝在大致矩形的底架10上。這使得該裝置的結構牢固， 提供了承受由捶擊配重50施加的衝擊負荷的能力。
上述摺疊門20的兩個翼22和24分別繞著在底架20的相對兩壁之間延伸 的軸32和34安裝，並繞著固定插入配重50的雙截軸36安裝。軸32固定連接 到底架10的相對壁上，而軸34可滑動地安裝在相對的細長槽口 13之間，允許 當給配重50加載時，蓋20繞著軸36向上折起，如圖2中所示。如上所述，門 20的翼22藉助於插頭51連接到配重50上。
裝置100的內部組件可分為下列子系統動力系統，包括藉助於扭矩彈簧
40以捕鼠器方式安裝在軸32上的捶擊配重50;加載系統，總體標記為55，用 於通過旋扭16手動地加載彈簧40;卸載系統(圖6和7中所示)，包括連接到 按鈕42的卸載元件60、止動元件80和連接到按鈕44的止動釋放元件60;電 子系統，包括都連接到容納於電子盒90中的電子電路的電極95和線圈96。
扭矩彈簧40包括環繞軸32幾圈的螺旋部分，終止於兩個臂41和43。較 長的臂43固定連接到配重50上。第二臂41 (圖7和8中清楚示出)固定連接 到底架10上。配重50優選為約40mm直徑、40 mm高和300 g重、由剛性耐 用塑料或敷層金屬製成的圓柱體。配重50的底面大致為圓形，優選包覆有柔軟 薄層，以緩衝衝擊和防止損傷。彈簧40優選為3mm的不鏽鋼彈簧，其中臂43 的長度優選為約50 mm。優選地，彈簧40的平衡狀態在相對於支架10的平面 約-20度的角度(即，向下傾斜20度)，其最大角度對應於支架平面上約60-80 度的最大加載。安裝在與窗17對齊的移動軸34 —端上的指示器B指示軸34 穿過窗的程度，即指示了彈簧40加載的程度。
參考圖5，詳細示出了加載彈簧40的加載機構55。軸48通過正齒輪41和 43連接到旋扭16的蝸輪11。軸32通過另一蝸輪-正齒輪副47-45連接到軸48 上，扭矩彈簧40螺旋纏繞所述軸32 (見圖4)。因此，通過繞著其軸轉動旋扭 16，其旋轉運動就傳遞到軸32以加載彈簧40。應當注意，兩個蝸輪-正齒輪副 (即，11-41和47-45)允許雙倍減力，以便於比較容易地將彈簧40手動加載到 高扭矩水平。還應當注意，齒輪47-45的結構防止了由加載彈簧40施加在軸32 上的扭矩引起軸32旋轉。如圖4中所清楚示出的，軸48安裝在繞著樞轉軸57 可樞轉地安裝的兩個樞轉臂53之間。軸48的一端伸過支架10中的孔49，該 孔49的尺寸允許臂53繞著樞轉軸57的有限轉動。為了防止齒輪47與45之間 的意外脫離，鉤狀棘狀64 (圖4和6中清楚所示)防止了臂53旋轉，保持齒 輪47與45嚙合。另外，固定連接在支架10 —端的偏壓彈簧59通過將軸48向 下拉來保持齒輪嚙合。如下所述，卸載元件60布置成通過壓下按鈕42來分離 齒輪47與45，從而放開軸32以在彈簧40的扭矩之下自由轉動，釋放出存儲 在彈簧內的能量。
圖6和7為裝置100的兩個示意性仰視圖，其中移除了外蓋和電子組件(線
圈和電極)，以示出其卸載機構。卸載機構包括繞著樞轉軸61可樞轉地安裝
在支架10 —側壁上的元件60;繞著樞轉軸71可樞轉地安裝在支架10相對側 壁上的元件70;以及繞著樞轉軸81可樞轉地安裝在支架10底側上的元件80。 元件60、 70和80每個都構造成在默認位置與由按鈕42和44觸發的作用位置 之間移動。元件60、 70和80構造成，為將它們移至其作用位置，應當同時按 下按鈕42和44。元件60、 70和80分別由偏壓彈簧65、 75和85保持在其默 認位置，如圖6A和7A中所示。如上所述，通過將軸32從軸48分離來卸載加 載的彈簧40。參考圖6，軸48延伸穿過支架10內的孔49。如上面參考圖5所 述，孔49的尺寸允許軸48繞著樞轉軸57的小的有限範圍的轉動。繞著樞轉軸 64，可樞轉地安裝在支架10上的棘爪64構造成，藉助於鉤62將軸48保持在與 軸32接合的位置。卸載元件60的斜面69構造成，當元件60藉助於按鈕42繞 著樞轉軸61傾斜時，翹起棘爪64，從而將軸48從軸32推離至圖6B中所示的 位置。但是，當元件80處於其默認位置時，從元件80—端向上突起的、位於 元件60的水平延伸部67下方的垂直延伸部83防止了元件60傾斜。參考圖7， 元件80的第二端設有，當元件70處於其默認位置時，與元件70的鉤狀端77 接合的延伸部87。參考圖7B和6B，當按下按鈕44時，元件70的鉤77向下 傾斜，從而鉤77的斜面74將延伸部87下回推。從而翹起了元件80，以使止 動突起83從其延伸部67下方的位置移開。因此，如果同時按下按鈕42，那麼 卸載元件60可自由移動，從而元件60的前端將軸32從軸48分離，允許軸32 在彈簧40的扭矩之下旋轉。應當認識到，只要釋放按鈕42和44，元件60、 70 和80就會藉助於彈簧65、 75和85回復到其默認位置，軸48會藉助於彈簧59 回復到與軸32的接合位置(見圖5)。但是，在已經施加了捶擊卻對動力系統 沒有效果之後，可保持按下按鈕42和44。
圖8示出了裝置100的電子組件，包括都連接到容納於電子盒90中的電子 電路(未示出)的電極95和線圈96。電子電路包括根據本領域已知方法來分 析從電極95接收的信號的微處理器，以確定患者的心臟狀況，尤其是確定是否 適合去顫震擊。電子電路還包括根據分析結果來使能夠/防止施加震擊的控制裝 置。顯示裝置92上可顯示心電圖。可選擇地，或者另外地，分析結果可顯示在
顯示裝置92以及有關裝置操作的指令上。可選地，或者另外地，電子指令可為
語音指令。還可設有指示器，例如LED，以指示是否致動該裝置。上述機械式 卸載機構的電子控制藉助於通過開關93連接到電子電路的牽引線圈96執行。 從元件60突起的杆68構造成，當柱塞97處於其延伸位置時，即，當未向線圈 96供應電流時，防止元件60傾斜，並且當線圈96接收電流而將柱塞97向內 拉時，使元件60能夠傾斜。因此，只有當線圈96通電時，才能夠致動機械式 卸載元件。線圈96的電力供應由電子電路根據心電圖分析通過開關93來控制。 如果識別出心室纖顫，那麼給線圈96通電，並按下按鈕42和44以施加捶擊。 同時，通過元件60的延伸部94按下開關93。只要按下按鈕42，線圈96就保 持通電，如開關93所示，以防止在元件60回復到其默認位置之前，將柱塞97 釋放至其延伸位置時對柱塞97的損壞。應當認識到，卸載機構的電子控制不只 在患者心臟狀況不適於這種震擊時防止觸發機械式震擊，而且防止該裝置除了 去顫目的之外的誤用。
圖9-13示出了本發明機械式去顫器的第二實施例，總體由200標識。實施 例200的大小類似於實施例100的大小。去顫器200包括大致矩形的機架110， 其具有用於容納和支撐裝置各種組件的多個加強間隔肋。在機架IIO相對側端
上設有支撐在樞轉臂114上的兩個把手112。當不使用時，樞轉臂114允許把手 112置於如圖9中所示的存儲位置內，並允許把手12向上旋轉，呈現為如圖13 所示的垂直位置。機架110其前表面上設有旋扭115和觀察窗116，其中旋扭用 於如下所述地手動加載該裝置，鄰近觀察窗U6設有刻度117，用於指示該裝置 加載的能量水平以及施加的震擊的相應力量。其刻度還可設有圖片，例如兒童 圖片、成人圖片等，以便於操作者在進行中選擇適於患者的力量。機架110的 前表面上還設有兩個彈簧式按鈕118和119，其構造成可由操作者拇指按下，以 便在握住把手112並將該裝置壓靠在患者胸部時施加震擊。根據實施例200，設 在裝置200底部的另外獨立的止動器152 (見圖10)在如果該裝置未恰當地壓 靠在患者胸部時，防止卸載該裝置。
在機架110的上部開孔內安裝有雙扇摺疊上蓋120，包括兩個配套的翼122 和124。與上面實施例100的翼22和24的方式相類似，翼122和124在其近 端分別繞著公共軸136a和136b鉸接，在其遠端分別繞固定軸132和可移動軸 134鉸接。軸132固定地連接到機架110的相對內壁121上。軸134可滑動地安 裝在相對壁121之間的相對細長槽口 142a、 142b上，以允許隨著軸134向內滑 向固定軸132時，蓋120繞著軸136向外摺疊(如圖12和13中所示)。在翼 124的半圓延伸部125的內表面上，大致在蓋120處於展開位置時機架110的中 心處，固定聯接有震擊元件150。震擊元件150優選為由剛性耐用塑性材料或 輕質材料製成的約40 mm直徑的圓底柱體。翼122和124構造成不受元件120 的妨礙就允許蓋120摺疊至最大向上位置。具有孔135的蓋板130封閉了機架 110的底面，其中震擊配重150通過孔135突出。在蓋板130上還設有主止動器 152。
現在參考圖11和12，示出了加載配重150的加載機構。根據實施例200， 可加載元件為螺旋彈簧160，包括設置在兩個螺旋端部163a、 163b之間的U形 杆中間部分162，其中螺旋端部163a、 163b纏繞固定軸132，並固定地連接到 機架110上，如圖IIA中所清楚示出的。杆162的封閉端限制在配重150與翼 122之間。應當認識到，繞著軸136的摺疊蓋120以捕鼠夾的方式產生了加載 彈簧160的扭力，如圖12和13中所示。負責通過旋扭115加載彈簧160的加 載機構容納在機架110的內部隔斷170內。該機構包括可旋轉地安裝在支撐肋 171之間的軸172，以及通過臂175連接到軸172的平行軸174，該平行軸174 具有蝸杆部分175。臂176保持軸174與軸172的相對位置，但允許軸174繞 著軸172旋轉。安裝在軸172上的斜面182與旋扭115的內斜面184持續地接 合，使得轉動旋扭115時使軸172繞其自身轉動。軸172和174的嚙合齒輪186 和188分別在軸172和174的旋轉運動之間聯接。在軸174與移動軸134之間 聯接有從移動軸134延伸的滑杆185，其與軸174的蝸杆部分175嚙合。滑杆 185的內表面(未示出)帶有與蝸杆175相匹配的螺紋，使得當軸175轉動時， 滑杆185沿著蝸杆175向內行進。因此，當轉動旋扭115時，使得軸172繞其 自身旋轉，從而通過嚙合齒輪186、 188使軸174沿相反方向旋轉。當軸174繞 其軸線旋轉時，滑杆185沿著軸174行進，迫使翼122和124向外摺疊離開底 蓋130 (離開患者胸部)，加載了主彈簧160。從滑杆185向蓋120延伸並與觀 察窗116對齊的指示器189 (見圖13)指示了滑杆185穿過窗口的程度，從而 指示了彈簧160加載的程度。兩個止動器192將軸174壓靠在滑杆185上，防
止當加載彈簧時，彈簧160施加在滑杆上的力引起軸174移動。連接在主止動 器152上的止動器192構造成當壓下止動器152時，止動器192轉離軸174。 實施例200還設有連接到按鈕118和119的卸載機構(未示出)，包括卸載元件、 止動元件及止動釋放元件，其可以與上面實施例100的卸載機構相類似的方式 構造。因此，根據實施例200，應當同時按下兩個按鈕118和119以及止動器 152，以便將軸174從滑杆185分離，從而釋放杆162，使其在彈簧力作用下向 下擺，推動震擊元件150以施加震擊。在震擊結束時，蓋120恢復到展開位置， 滑杆185回復到其在蝸杆175遠端的位置，該裝置準備好再加載。
圖14和15示出了機械式去顫器的另一實施例，總體標記為300。根據該 實施例，震擊元件250安裝在四個臂212、 214、 216和218上，這四個臂可滑 動地安裝在機架210上一個內壁的槽口 222、 224和相對壁的相對槽口 (未示出) 中。繞著震擊元件250支撐在臂212、 214、 216、 218上的彈簧260的一端262 固定連接在機架210上，第二端264連接在元件250上。當臂212、 214、 216、 218向內滑動時，將震擊元件250向內推(即，遠離患者胸部)，同時加載彈簧 260。臂212和214藉助於從臂延伸入隔斷270的滑杆(未示出)連接到軸240 的對稱蝸杆部分242上，其中滑杆構造成當軸繞其軸線轉動時，所述滑杆以與 上面實施例200中滑杆185沿著軸174行進相類似的方式彼此向內行進。從軸 230延伸的外部旋轉把手235構造成通過嚙合齒輪232、 234轉動軸240。軸240 通過臂252可樞轉地連接到軸230上，並藉助於止動器保持在適當位置，所述 止動器防止軸在彈簧260的力的作用下移動。類似地，按上面根據實施例100 和200所述的方式按下彈簧式觸發器280，將止動器轉離軸240，使得彈簧260 能夠卸載，在彈簧扭矩下將震擊元件250向下推，從而在患者胸部施加震擊。 在施加震擊後，臂212、 214、 216、 218回復到其初始位置，該裝置準備好再加 載。
本領域的技術人員應當理解，上述實施例是給作本發明的非限制性實例， 在不脫離本發明的情況下還可採用其它實施方式。例如，本發明的機械式去顫 器可不必包括力調整機構，而是可設計成加載至固定的預定能量值，以施加固 定預定值的震擊。同樣，該裝置的加載機構可比較簡單的捕鼠器式機構，其中 震擊配重由牽拉運動直接提起，而不是上述齒輪系統。類似地，卸載機構可設
計成浮動板，當將裝置壓靠在患者胸部時，該浮動板釋放震擊配重。還應當理 解，所有這些可選機構以及結合具體實施例描述的所有不同特徵可在本發明裝 置設計範圍內組合在一起。
力測量裝置
特別設置力測量裝置，以測量由震擊施加在水平表面上的力。該裝置用於 測量由不同成人的拳擊施加的力，和通過加載彈簧卸載的配重震擊施加的力， 以便建立典型拳擊的值，並通過本發明的機械式去顫裝置模擬這種拳擊。該裝 置設計成允許對具有大範圍彈簧參數的機械結構的大範圍測量。圖16中示出了
該裝置，總體標記為500。裝置500構造為像個桌子，包括安裝在兩個垂直板 502之間的水平板501。水平板501前端部分的中央設有圓板510(以虛線示出)， 並由模擬軟墊的矽層覆蓋，所述圓板510連接到應變計(未示出)，以測量施加 在其上的力。在板501上可滑動地安裝有彈簧式安裝組件520，以允許以大範 圍臂長度的彈簧測量。組件520包括水平板521，該板上可拆卸地安裝有杆515。 在圖16所示的結構中，兩個扭矩彈簧530纏繞杆515，該杆515具有連接到配 重550的一個臂和藉助於元件532連接到板521的第二臂。元件532之間的距 離可調整為適合彈簧兩端之間的距離。配重550藉助於可調張力輪540連接到 不鏽線纜560，該線纜連接到軸555並纏繞該軸555，其中張力輪540包括兩個 張力滾輪543和545。張力輪540可根據需求通過調整杆525的高度來調節， 杆525安裝在彈簧式安裝組件520的兩個垂直壁522之間。設在軸555 —端的 旋轉把手570允許將配重550上升至板510上方所需高度。連接到旋轉把手570 的棘齒575防止軸555在線纜張力下沿相反方向旋轉。線纜560通過插在配重 550頂部的拉銷534連接到配重550上。為了釋放配重550，通過將把手542拉 至拉銷534來拉動線纜530的自由端，從而釋放配重550，撞在板510上。應 變計的讀取送至預先校準好的示波器(未示出)，其中通過在板510上放置標準 配重來進行校準。裝置500用於測量由扭矩彈簧加載的配重的各種布置施加的 力，以尋找可調整為在所需尺寸的限制下，施加最大約180Kg的捶擊的布置。
為了測試由手動心室捶擊產生的力和衝擊作用時間，在CPR緊急事件中訓 練過的一組28個(以色列MDA組織的)醫護人員使用裝置500進行了測試。 主體年齡範圍在20至45歲之間。對各個主體都獲得了包括身高、體重和BMI (身體質量指數)的物理參數。測量採用每個主體在板510上進行三次重擊， 以獲得每個主體的平均重擊力。全部結果都總結在表1中。結果的統計分析給 出了 87.08 Kg的中間力值。統計分析還顯示，中間力值幾乎與測試主體的物理 參數無關。因此，假設本發明的機械式去顫器應當施加約50至120Kg的捶擊， 更優選為約70至100 Kg的捶擊。但是，已計劃未來對本發明裝置的進一步測 試，以更好地建立最適於刺激心動停止的心臟回復其跳動的機械式捶擊的最佳 參數。
本領域的技術人員應當理解，本發明不限於上面特別所述和所述的內容。 本發明的範圍僅由所附權利要求限定。
權利要求
1、一種機械式去顫器，其特徵在於，包括捶擊元件，該捶擊元件構造成向心動停止患者胸部施加預定力的可控機械捶擊。
2、 如權利要求1所述的機械式去顫器，其特徵在於，所述捶擊元件安裝在適於放在患者胸部的機架上，並且其中所述去顫器還包括連接到所述捶擊元件的 可再生能量存儲元件，所述能量存儲元件構造成當所述捶擊元件提升至所述機架上方時被加載。
3、 如權利要求2所述的機械式去顫器，其特徵在於，還包括卸載機構，該 卸載機構構造為將存儲在所述能量存儲元件內的能量釋放為所述捶擊元件的捶擊能量。
4、 如權利要求2所述的機械式去顫器，其特徵在於，還包括加載機構，用 於可控地加載所述能量存儲元件，同時將所述捶擊元件提升至患者胸部上方可控 制的高度。
5、 如權利要求1所述的機械式去顫器，其特徵在於，所述預定力為同定值。
6、 如權利要求6 (應為5-譯註)所述的機械式去顫器，其特徵在於，所述 固定值在70至100 Kg的範圍內。
7、 如權利要求1所述的機械式去顫器，其特徵在於，所述預定力可調整為 最大180 Kg。
8、 如權利要求1所述的機械式去顫器，其特徵在於，還包括用於指示所述 預定力的指示器。
9、 如權利要求1所述的機械式去顫器，其特徵在於，還包括至少一個用於 感測主體心臟活動的傳感器。
10、 如權利要求7所述的機械式去顫器，其特徵在於，還包括分析所述心臟 活動、並檢測心室顫動的分析裝置。
11、 如權利要求8所述的機械式去顫器，其特徵在於，還包括如果未檢測到 心室顫動就防止卸載的停止裝置。
12、 如權利要求4所述的機械式去顫器，其特徵在於，所述加載機構為手動操作。
13、 如權利要求3所述的機械式去顫器，其特徵在於，還包括用於手動觸發 所述卸載機構的觸發元件。
14、 如權利要求13所述的機械式去顫器，其特徵在於，所述觸發元件包括: 構造成釋放所述捶擊元件的卸載元件、構造成防止所述卸載元件卸載所述捶擊元 件的止動元件、和構造成釋放所述止動元件以能夠卸載的止動釋放元件。
15、 如權利要求2所述的機械式去顫器， 裝置的操作者兩手握持的兩個把手。
16、 如權利要求3所述的機械式去顫器， 地壓靠在主體胸部上就防止卸載的主止動器c
17、 如權利要求2所述的機械式去顫器， 兀件為機械式能量存儲元件。
18、 如權利要求3所述的機械式去顫器， 兀件為彈簧。
19、 如權利要求3所述的機械式去顫器， 元件為扭矩彈簧。
20、 如權利要求1所述的機械式去顫器， 約100-400 gr、直徑約20-50 mm的圓柱體。
21、 —種用於向主體胸部施加預定力的機械式捶擊的機械式去顫器，其特徵 在於，該裝置包括適於放在主體胸部的機架；連接在所述機架上的捶擊配重，其構造成提升到主體胸部的上方； 連接到所述捶擊元件的可加載元件；用於加載所述可加載元件、並提升所述捶擊配重的加載機構； 用於卸載存儲在所述可加載元件內的能量以致動所述捶擊配重、從而向主體其特徵在於，所述機構還包括由該 還包括構造成如果該去顫器未恰當 其特徵在於，所述可再生能量存儲 其特徵在於，所述可再生能量存儲 其特徵在於，所述可再生能量存儲 其特徵在於，所述捶擊元件為重量 胸部施加機械式捶擊的卸載機構。
22、 一種用於向心動停止患者施加去顫震擊的方法，其特徵在於，包括藉助 於設有捶擊元件的機械裝置向患者胸部施加預定力的可控機械式捶擊的步驟。
全文摘要
一種機械式去顫器，包括構造成向需要去顫震擊的主體的胸部施加預定力的機械式震擊的震擊元件。
文檔編號A61N1/38GK101189042SQ200680019199
公開日2008年5月28日 申請日期2006年5月29日 優先權日2005年5月30日
發明者戴維·魏因特勞布 申請人:戴維·魏因特勞布