自动胸外按压心肺复苏担架系统.pdf

自动胸外按压心肺复苏担架系统矣太虎1。宋振必1。2。壬宇晓3，翟玉凯3。孟必菊1。张广1(1。军事医学科学院卫生装备研究所。天津3 0 0 1 6 1；2 天津大学自动他学院，天津3 0 0 0 7 2；3。天津市安烫医疗设备技术有限公司天津3 0 0 3 8 4 W UT a i h u，8 C U GZ h e n x i n g”。W A N GY u-x i a 0 1,Z H A IY u 一妇l i l 赣E 瓣GX i n g i u,Z H A N GG u a n g f 1 I n s t i t u eo fM e d i c a IE p u i p m e n t。A c a d e m yo fM i l i t a r yM e d i c a IS c i e n c e s T i a n j i n3 0 0 16 1，C h i n a；2 C o l l e g eo fA u t o m a t i o n，T i a n j i nU n i v e r s i t y，T i a n j i n3 0 0 0 7 2，C h i n a：3。T i a n j i nA n b e iM e d i c a lE q u i p m e n tT e c h n i q u eC o。，L t d，T a n j i n3 0 0 3 8 4，C h i n a)A u t o m a t i cC l o s e d _。c h e s tC P RL i t t e rS y s t e mf 擒甏l 本文介绍了一种自动胸外按压心肺复苏搠架系统。它将按服、呼吸、吸引、液体输淀等功能集成在一个双折担架上。该掇絮系统宠全簿会2 0 0 5 瓣鼯心耱复苏攒南要求。该担檠系统能承载患者，可于瑷场和聪送途中对患者实施不问断胸外按压和机械通气心肺复苏，同时也可进行吸引稳输液，是一个比较完熬的心肺复苏急救系统。萁按压趱气迸、羧篷深度、蜉啜瀑气霞均可调。【关键调】急救担架系统；胸外按压；心肺复苏l 中豳分类号】R 1 9 7 3 8f 文献标志码lAd o i：1 0。3 鲐9 1 j i s s n。1 6 7 4-1 6 3 3。2 0 1 0 0 2。0 0 5f 文章编等l1 6 7 4-1 6 3 3(2 0 1 0)0 2-0 0 1 3-0 31 研究背景【1 州。2 0 0 5 年l l 翼美国心驻学会(A H A)穰星际心脯复苏联合会正式公布?2 0 0 5 年心静复苏(C P R)稻玉蛊管急救(E C C 指南标准，即2 0 0 5 国际心肺复苏指南。在2 0 0 5 网际心肺复苏指南中，基础生命支持(B L S)得到进一步的重视，特别强调了有效不同断胸外按F 氍的意义。该轹滢对按矮遴气跑菹、按匿逶气键环溺期、攘臻遵气参数等C P R 核心技术都作了最大修订，并提倡A D E 的饕及使用。具体修改内容媳袭l。随着2 0 0 5 阑际心肺复苏指南的实施，原先2 0 0 0 版心肺复苏标准孛的按箍；通气1 5：2 和按压通气四个循环必将废除和箨壹捷行。为了配合2 0 0 5 国际心肺复苏指南在国内普遍实施，我们研制了自动胸外按压心肺复苏撮架系统。该装胬填补了国内空自，可广泛用子院前及院内急救，可配备1 2 0 急救车及医院急救室等。2 慧体设计爱技术指标确定弼担架外形设计为可折叠担架方式，展开后能方便转运伤员，折收后方便拖运。既能满题在现场对患者进行心肺复苏急救，也能在转运后送途中对患者进行不问断的心肺复苏急救。接珏逶过惩缀气俸推囊气瓤缀件窦褒，按燕磅力靠疼嵌集成2 个3 2 L 氯气瓶储氧提供，可确保对患者进行4 0 r a i n 连收稿日期：2 0 0 9 0 7-1 7作者邮箱：w u t a i h u v i p s i n a c o r n1 3A b s t r a c t：T h ea u t o m a t i cd o s e t h h e s tC P RI i t t e rs y s t e mi n t e g r a t e ss e v e r a lf u n c t i o n a lc o m p o n e n t si n t oaf o l d i n gl i t t e rt op e r f o r mc l o s e d-c h e s tc o m p r e s s i o n，i n t e r m i t t e n tp o s i t i v ep r e s s u r ev e n t i l a t i o n，s u c t i o na n dI Vi n f u s i o n。w h i c hc o m p l i e sw i t I l2 0 0 5A H Ag u i d e l i n e sf o rC P Ra n dE C C B e s i d e ss u p p o r t i n gt h ep a t i e n t，t h el i t t e rs y s t e mc a r la l s oi m p l e m e n tc o n t i n u o u sc l o s e d-c h e s tc o m p r e s s i o n，m e c h a n i c a lv e n t i l a t i o n，s u c t i o na n dI Vi n f u s i o n。a n dt h ec o m p r e s s i o nt ov e n t i l a t i o nr a t e，p r e s s e dd e p t ha n dt i d a lv o l u n ma 地a l la d j u s t a b l e K e yw o r d s：e m e r g e n c ys t r e t c h e rs y s t e m；d o s e d-c h e s tc o m t a=s s i o n；e a r d i o p t d m o n a r yr e s u s c i t a t i o n续嫩治需求。设计方便的外部氧气输入接口，能在不停止心黪复苏急教的情况下使雳救护车或医蔽的气源进行工终。集成射流受压暖辱l 功熊，便于清除患者掰姻异物。集成跨溺节高度的输液支撑秆，对患者实施液体输注。设计符合心肺复苏体位要求的背板和体位调节机构，满足对患者复苏体位要求。所有这些功链模块集成在可双据撩架上，形成系统，实施治送结合。慧俸设计结果如图l 辑零。霉1 敷装系统晨舞、辑妖状态毽该盎动胸卦按臌心臃复苏摆架系统技术指标如下：按压频率：1 0 0 次m i n；按压深度：O 一5 c m 连续可调；呼吸频率：1 2 次m i n；按蘧按压遘气院：连续按蘧3 0 2、1 5 2、5 1；连续呼暖潮气量O-1 2 0 0 m L 连续可谪：气道安全压力：气道压力安全阀i l I 压压力为6 0 c m H 2 0；万方数据表12 f HJ 5 年国际心肺复苏(C P R)指南的最新标；位比例表成人1 8 岁儿童婴儿(1 岁以内)开放气道人工呼吸呼吸频率检查循环按压位置按压方式按压深度按压频率按压通气比潮气量比C P R 周期A E I)仰头举颏法2 次有效呼吸(每次持续l s v X 上)1(1 -1 2 次m i n(约5 6 s 吹气一次)颈动脉搏动仰头举颏法2 次有效呼吸(每次持续1s 以上)1 0 -2 0 次r a i n(约3 5 s 吹气一次)仰头举颏法2 次有效呼吸(每次持续1 s 以上)1 f 卜，2(J 次r a i n(约3,-5 s 吹气一次)胸部胸骨下切迹(两侧肋口i 耋妻生7 穸乎梦蓼即胸骨中下1 3 交界处或两乳头连线与胸骨正中交点下一横指胸部正中乳头连线水平”一一”两只手掌根重叠两只手掌根重叠一只手掌根两个手指(食指和中指)4-5 c m2 3 c m1 2 c m1 0 0 次r a i n1()f)次r a i n1 0 0 次m i n3 0：2(单人或双人)3 0：2 单人或1 5：2 双人-3 0：2 单人或1 5：2 叹A-5 0 0 6 0 0 m L-I(X M)m Lk g 8(m L(约1 5 0 m L 一2(X)m L)3 0 m L 一5 0 m L2 次有效吹气，再按压与通气循环周期C P R，有A E I)设备条件情况下，请先使用A E I 除颤一次，然后进行5 个周期C P R。不推荐使用氧气自给时间：4 0 r a i n；重量：2 5 k g。3 关键部件研制争7 13 1 按压气缸组件按压气缸组件由按压气缸和锁紧装置组成，叮伸缩锁紧装置可根据患者的体犁和尺寸将气缸锁定于胸部按压处，以便进行精确高效的胸部按压。伸缩锁紧通过内置街轮、特制弹性圈簧和锁紧卡实现。通过特制缸体、活塞杆、密封湖和回位弹簧制成按压气缸缸体表面印制的刻度线，町明确指示对患者的按肤深度。按压气缸组件如图2 所爪。一个按压动作结束后，气缸内气体可在复佗弹簧的作用下通过按压两位三通电磁阀的大几径排气u 快速排出。设计的按压部分具有按压冲击力大、患者胸部复位快、气缸轻巧便携、按J K 深度准确n f 调的特点。流阀实现，通气潮气量靠调节流壁凋节阀实现。按压频率、按压深度，按瓜强度、按压呼吸比、呼吸频率及潮气量均可调。使用内部集成可充电电池供电，也町使用外接直流1 2 v 供电，使用外接电源时，可实现对系统内部电池智能化允电。系统控制原理网如图3 所示。按压深度调节目臻接功压能强1 盎气捧5：l1 6：23 0：2纯呼吸纯按压外籀交壤外接I 漉囊乏i 调节朗寓按压 气缸通气阀茬制驱动II 捂压阙控制驱辱该面语爱引破处理曩电潭选撮开关虻D cp 一智能充电H 悝电_=毫组面空气嗳入曩电源欠压充电按压碍暇图3 系统控制原理框图通过在通气气路部分填加快排部件来保征患者机械通气后肺内气体快速排出不产生任何末经设置的呼吸末正压，保证排气畅通。通过选取大u 径两位i 通按压电磁阀来解决每个按J K 动作结束后气缸内气体快速排出，从而使气缸按压头快速复佗，以满足患者血流同心速度的要求。3 3 氧气供给模块系统内嵌集成机器内部自带的2 3 2 1 铝合金气瓶，实现内部供氧，也叮通过快插实现外接气源供氧。2 个氧气瓶图2 按压汽缸结构图采用卡夹方式与单向阀、供氧减压阀以及管路等集成于一体。3 2 控制模块供氧管路集成了2 个单向控制阀，这样实现一二瓶氧气供氧的系统采用气动电控方式，由压缩氧气或空气提供按J K 动单向隔离，既叮实现两瓶氧气同时供氧，也可单个氧气瓶供力，推动束缚扣q 定于患者胸部的气缸进行按压，按压和呼吸氧，使用时玎先打开一瓶氧气。待氧压表显示该瓶氧气快用频率由单片微机控制，实现按压、呼吸、吸引的协凋控制，完时再打开另一瓶，而氧气耗尽的气瓶可拆下换气，快速互通过控制通断阀实现。按压深度通过调 了推动气缸气量的节相切换两个氧气源输入装置，以保h E 在换气过程中，心肺复万方数据苏急救不会中断。氧桥中特制的高压单向机构保证了在单瓶供气时氧气不会从拆下气瓶的供气通道泄露。管路中内嵌的氧气减压阍确保氧气瓶内氧压变化时，后续用氧的稳定和安全。外接坞氧配套组件，可快速实现内部自带气瓶供氧和外接供氧系统的转换，统一的接口可以使担架连接到救护车或医院的氧气设施。3 A 复苏背板复苏背板通过设计模具整体成型，其特殊的结构和等高外型设计，使平躺在复苏板l 二患者的体位A 动呈心肺复苏状态，能最大程度舒展病人的颈部，保持呼吸道畅通，而且易于进行气管插管和实施气管切开等急救操作，自然实现仰头倾颏，胸部突起易于进行胸外按压。背板内空间设计易于按压、呼吸控制部件的集成，前面板易于安装流量调节等各种控制按钮开父和接捅件复苏背板结构设计结果如图4 所示。图4 复苏背板结构图3 5 心肺复苏担架设计担架不仅是载人的载体，同时也是其它功能模块载体。担架设计成折叠式结构，可以快速、简单的展开，折叠时通过手柄和轮子可以快速轻松的拖运展开承载患者时患者自动呈抗休克急救复苏体位，百r 保证患者颈部最大程度的舒展，确保呼吸道的通畅。其中：担架前部用于集成心肺复苏背板及其控制模块。后部集成氧气供给系统和急救附件箱。为了降低重量，采用铝合金材料制作，强度能满足承载1 8 0k g 静载简要求。4 结论(1)采用气动电控方式，以氧气瓶气源和内部蓄电池的结上接第4 页【3】G B l 5 0 8 9，钢制压力容器I S l 1 4 1 4G B 一1 2 1 3 0-9 5，医用高压氧舱I s l 1 5】5G B 3 3 2 3 2(X)5，金属熔化焊焊接接头射线照相f s l 6 1 压力容器安全技术监察规程f z】北京：质量技术监督局，1 9 9 9 用7G BT 7 1 3 4-1 9 9 6，浇铸型工业有机玻璃板材、棒材和管材I s l f 8 J 周源高压氧设备技术的应用医疗设备信息，2(X)5(7)：5 4 5 6 f 9 j 王玉华高压氧舱的安全使用与管理U 1 张家口医学院学报，1 9 9 7(4)：1 1 5-1 1 6 合驱动，比传统的气动气控方式具有更长的使用时问，通过智能控制芯片控制电磁阀动作，实现胸外按压与呼吸供氧的协调与联动。控制更为精确，保证r 急救的安全性和有效性。(2)通过气路设计和气动控制阀研制，实现j 心肺复苏过程中按压深度、按压方式、潮气量等丰要参数可根据患者的实际情况进行调节，保证了胸外按压和呼吸复苏的精确高效。(3)射流吸引功能的设计，能在急救过程中快速清除患者嘴部和咽喉部的堵塞物和各种液体，提高_ r 心肺复苏的使用效果。(4)氧气瓶联接装置和外部接口的设计，使心肺复苏担架可方便地使用外部气源。保证了心肺复苏捐架与救护车等运载工具的良好配合，确保心肺复苏急救的连续性。(5)设计的输液装置便捷，能在心肺复苏急救的同时对患者进行给药和输液，提高了心肺复苏急救的效果。(6)心肺复苏担架的外形设计，能使患者的急救姿势良好，方便心肺复苏急救的进行和有效，扭架折收迅速，移动灵活。方便人员使用和携行。I 参考文献l1 1JA m e r i c a nH e a r tA s s o c i a t i o n，A H A(2 0 0 5)A H AG u i d e l i n e sf o rC P R&E C CB 1 C i r c u l a t i o n，2 0 0 5，1 1 2(2 4S u p p l e m e n t)：1 3【2 1 2I n t e r n a t i o n a lL i a i s o nC o m m i t t e eo nR e s m c i t a t i o n，I L C O R(2 t X)5)I n t e r n a t i o n a lc o n s e n s u so nC P R&E C Cs c i e n c ew i t ht r e a t m e n tr e c o m m e n d a t i o n s U l C i r c u l a t i o n，2 0 0 5，11 2(2 2S u p p l e m e n t)：2 9【3 1 3 敖薪2(X X)年与2(X)5 年国际心肺复苏指南的比较与分析U】护士进修杂志，2 0 0 7，2 2(7)：6 3 0-6 3 2【4 l 沈洪解读2 0 0 5 年国际心肺复苏与心血管急救指南修订原则U】中国危重病急救医学，2 0 0 5。1 7(3)：3【5】吴太虎，万振，罗金晖W F S I 型自动胸外按压心肺复苏器的研制U|医疗卫生装备2 0 0 6，2 7(1 1)：1 3 1 4【6】万振，吴太虎野战急救用气动气控心肺复苏器的设计UJ 医疗卫生装备，2 0 0 6，2 7(4)：1 2-1 5【7 l 孟祥全，吴太虎，李若新机械通气技术及呼吸机的现状与发展卧中国医疗器械信息，2 f m l，7(6)：1 7 1 9【8 J 汤黎明，等新式野战轻便担架的研究与制作U J 中国医疗设备，2 0 0 8(7)：卜2 圈【1 0】张建荣我国医用氧舱的安全管理U 1 劳动保护，2 1)()0 0)：4 0 1 1 1 1 沈国理，王一芾医用氧舱的安全使用g 会U 1 中国医疗设备，2 0 0 9(6)：8 9【1 2 1 彭志刚，刘晋川高压氧治疗中的安全措施U j 宁夏医学院学报2 0 0 3(1)：6 1 6 2【1 3 1 胡慧军，李铭鑫，张齐北京地区高压氧医学发展的现状调查与分析【R j 北京：中华医学会第十六次全国高压氧学术会议论文汇编，2(N)7 图万方数据自动胸外按压心肺复苏担架系统自动胸外按压心肺复苏担架系统作者：吴太虎，宋振兴，王宇晓，翟玉凯，孟兴菊，张广，WU Tai-hu，SONG Zhen-xing，WANG Yu-xiao，ZHAI Yu-kai，MENG Xing-ju，ZHANG Guang作者单位：吴太虎,孟兴菊,张广,WU Tai-hu,MENG Xing-ju,ZHANG Guang(军事医学科学院,卫生装备研究所,天津,300161)，宋振兴,SONG Zhen-xing(军事医学科学院,卫生装备研究所,天津,300161;天津大学,自动化学院,天津,300072)，王宇晓,翟玉凯,WANG Yu-xiao,ZHAI Yu-kai(天津市安贝医疗设备技术有限公司,天津,300384)刊名：中国医疗设备英文刊名：JOURNAL PRESS OF CHINA MEDICAL DEVICES年，卷(期)：2010，25(2)被引用次数：0次 本文链接：http:/