医疗急救用智能型心脏按压器的设计与研究

　　1 概述

　　病人心脏骤停后，传统上是人工按压胸外心脏部位，使心脏复苏，按压部位：剑突以上 4～5 cm 处;按压频率：80～100 次/min，每 5 次心脏按压后，行人工呼吸一次;深度为 3.8～5.0 cm;按压时双肘须伸直，垂直向下用力按压，挤压适当，防止血气胸，心包积液发生。这种方法在野外突发病症时，是切实可行的，但住院病人心跳骤停后，人工按压复苏法由于人的身高、体力、操作技能等方面因素影响，不能保证每次按压的深度在 3.8~5 cm、按压频率在80~100 次/min，这样有的病人就可能与生命擦肩而过，降低了抢救生命的成功率。国内已有报道，病人心脏骤停后，人工按压胸外心脏部位连续 48 h 以上，全科室医生护士轮流急救，终于把病人从死亡线上抢救过来的事迹，可以想象他们付出了多么大的精力和体力，操作者稍有不慎，病人生命就会从手边留走。

　　2 开发设计的总体构想

　　该设计的总体构想是：为医院抢救心脏骤停的病人提供一种工作可靠、全智能化自动调整按压深度和频率，既符合医疗标准要求又能适应不同病人情况、降低医师劳动强度的落地式全智能型可视心脏按压器。

　　3 主要结构组成

　　下面结合附图来论述其主要结构组成：

该设备由底座(1)、立柱(2)、摇臂(3)、回转装置、垂直提升装置、溜板装置、按压装置、按压深度调节装置、按压驱动装置、溜板水平移动装置、智能可视控制盒(42)、气动泵站等组成。底座(1)固定在基础上，立柱(2)安在底座(1)上，摇臂(3)安装在立柱(2)上;回转装置由安在立柱(2)上端的大推力轴承(6)、回转体座(7)、内径安在立柱(2)上外径安在回转体座(7)内的球面轴承(8)、固定在立柱(2)上端面的挡板(9)、安装在回转体座(7)上的法兰(10)、安在法兰(10)上且轴伸伸入立柱(2)上端孔中并以平键相连的带制动的气动马达(11)和光杠(5)组成，光杠(5)下端装在摇臂(3)的突台(4)孔中、上端固定在回转体座(7)上;垂直提升装置由安在回转体座(7)上的带制动的气动马达(12)、丝杠(16)、安在摇臂(3)上并由止动螺钉(17)和压盖(18)固定的丝母(19)组成，丝杠(16)上端轴肩的下面安有小推力轴承(15)、上面安有向心球轴承(14)并都安在回转体座(7)内，孔用挡圈(13)起定位作用;光杠(5)和丝杠(16)通过回转装置和垂直提升装置对摇臂(3)实施回转或升降;溜板装置由溜板体(20)和直角弯板(44)组成，溜板体(20)设有直角导轨槽和燕尾导轨槽，装在摇臂(3)的直角导轨和燕尾导轨上;按压装置由安在溜板体(20)上的导向体(22)、按压头(24)等组成，皮碗(26)安在导向体(22)下端，起定位、缓冲作用，弹力头(25)安在按压头(24)下端，导向体(22)侧面设有缺口槽(28)，槽下端安有承受皮碗(26)传来压力的压力传感器(27)、槽上部是安在按压头(24)上的直角连杆(29)上下运动的滑道，直角连杆(29)另一端与安在导向体(22)外侧的位移传感器(30)的拉杆铰接，来反映按压头(24)的行程大小，导向体(22)外侧还安有微型摄像头(23)，以确定病人按压部位;按压深度调节装置由安在直角弯板(44)垂直面上的气动马达(43)和螺杆(45)、安在直角弯板(44)水平面上的滑块导槽(46)、滑块(47)、销轴((48)、摆杆(38)等组成，螺杆(45)与滑块(47)螺纹旋合，销轴(48)固定在滑块(47)上;按压驱动装置由安在滑块导槽(46)左侧板(39)上的气动马达(40)、固定轴(36)、偏心轮(37)、摆杆(38)、安在滑块导槽(46)右侧板(34)上的转速传感器(35)等组成，固定轴(36)通过轴承、孔用挡圈实现定位，其两端轴头分别与气动马达(40)、转速传感器(35)相连，偏心轮(37)通过平键、轴肩和轴用挡圈固定在固定轴(36)上，摆杆(38)安在偏心轮(37)上，并能旋转，连杆(21)分别与摆杆(38)、按压头(24)铰接;溜板水平移动装置由安在摇臂(3)右端的轴承室(31)、安在轴承室(31)上的气动马达(32)、水平丝杠(33)和安在溜板体(20)上的螺母(49)组成，水平丝杠(33)右端通过轴承盖、轴肩、轴承、轴用挡圈支承和定位，其轴头伸入气动马达(32)的平键槽孔内，左端与螺母(49)旋合;智能可视控制盒(42)通过连接管(41)安在摇臂(3)上，由多路的可编程序控制器、信号放大器、多组按钮、液晶显示屏和摄像头显示屏等组成;气动泵站设有压力储气罐，多组电磁换向阀与可编程序控制器有专用电缆相连，与多个气动马达有专用压力管相连;压力传感器(27)、位移传感器(30)、转速传感器(35)与信号放大器有专用电缆相连，信号放大器把接收放大的电信号传输给可编程序控制器，经过运算并和已输入的程序相比较，在液晶显示屏上以相应的符号、文字等显示出来，便于医师操作。