專利名稱：自動(dòng)輕型機(jī)電胸部按壓設(shè)備及其溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下所述的發(fā)明涉及心肺復(fù)蘇術(shù)的領(lǐng)域，并且尤其涉及自動(dòng)胸部按壓設(shè)備。
背景技術(shù)：
心肺復(fù)蘇術(shù)(CPR)是用于搶救心搏停止病人的一種公知并卓有成效的急救方法。 CPR需要反復(fù)按壓胸部以擠壓心臟和胸腔，以泵送血液在身體內(nèi)流通。人工呼吸法，例如口 對(duì)口呼吸或氣囊面罩設(shè)備，用于向肺部供應(yīng)空氣。當(dāng)急救提供者有效地實(shí)施人工胸部按壓 時(shí)，體內(nèi)的血液流動(dòng)大約為正常血液流動(dòng)的25%到30%。但是，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)務(wù)人 員，實(shí)施充分的胸部按壓也只能堅(jiān)持幾分鐘。見Hightower等所著的Decay In Quality Of Chest Compressions Over Time, 26 Ann. Emerg. Med. 300，1995 年 9 月。因此，CPR 在維持 或挽救病人生命方面并非總是有效。然而，如果能夠合適地保持胸部按壓，就有可能將心搏 停止?fàn)奚叩纳S持更長時(shí)間。不時(shí)會(huì)報(bào)道，由于實(shí)施延長的CPR努力(45到90分鐘)， 最終通過冠狀動(dòng)脈旁路手術(shù)使病人起死回生。見Tovar等所著的Successful Myocardial Revascularization and NeuroloRic Recovery, 22 Texas Heart J. 271，1995 年。在提供更好的血液流動(dòng)以及增加旁觀者實(shí)施復(fù)蘇搶救的效果的努力中，已經(jīng)提 出各種用于實(shí)施CPR的機(jī)械設(shè)備。在這種設(shè)備的一個(gè)變形中，帶圍繞病人胸部設(shè)置，并且 自動(dòng)胸部按壓設(shè)備收緊帶以產(chǎn)生胸部按壓作用。我們自己的專利，Mollenauer等的Re suscitation device having a motor driven belt to constrict/compress the chest, 美國專利 6，142,962 (2000 年 11月 7 日)；Bystrom 等的 Resuscitation and alert system, 美國專利 6，090，056(2000年 7 月 18 日)；Sherman 等的 Modular CPR assist device，美國 專利 6，066，106 (2000 年 5 月 23 日)；以及 Sherman 等的 Modular CPR assist device，美國 專利6，398，745 (2002年6月4日)；以及我們于2001年5月25日提交的申請(qǐng)09/866，377 和我們于2002年7月10日提交的申請(qǐng)10/192，771，公開了通過帶按壓病人胸部的胸部按 壓設(shè)備。這些專利或者申請(qǐng)均在此整體引為參考。由于在緊急事件中每一秒鐘都事關(guān)重大，因此任何CPR設(shè)備應(yīng)當(dāng)使用方便并有助 于將設(shè)備快速部署到病人身上。我們自己的設(shè)備易于快速部署，并且顯著增加了病人的生 還機(jī)會(huì)。盡管如此，一種新穎的胸部按壓設(shè)備又已被設(shè)計(jì)出來，以進(jìn)一步提高使用的簡易 性，進(jìn)一步有助于設(shè)備的快速部署，并且進(jìn)一步提高設(shè)備的耐用性和方便性。在構(gòu)建一種輕型、緊湊的機(jī)電胸部按壓設(shè)備時(shí)，碰到的一個(gè)問題是設(shè)備會(huì)發(fā)生過 熱。(電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器和電子系統(tǒng)都產(chǎn)生熱量。)過熱可能破壞設(shè)備并可能傷害病人。

發(fā)明內(nèi)容
以下所述的設(shè)備和方法提供了一種機(jī)電胸部按壓設(shè)備，該設(shè)備完全組裝后的重量小于30磅。該設(shè)備設(shè)置有槽梁，以在承受大部分按壓力的位置處加強(qiáng)設(shè)備，從而使得可以 制造出中空的設(shè)備并使用更輕的材料。槽梁還起著支架的作用，按壓帶盒可安裝在其上，從 而允許帶在每次使用后能方便地更換。帶槽的驅(qū)動(dòng)卷筒橫跨槽梁。驅(qū)動(dòng)卷筒連接到電動(dòng)機(jī)， 電動(dòng)機(jī)能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)卷筒。柱軸設(shè)置在槽梁的任一端上，以在按壓過程中導(dǎo)向帶并有助于 節(jié)省能量。在使用中，設(shè)置有按壓帶盒，帶連接到驅(qū)動(dòng)卷筒中的凹槽，并且?guī)г谥S上和柱軸 周圍延伸。盒子蓋板然后連接到槽梁。病人然后被放置在設(shè)備上，并且?guī)П还潭ㄔ诓∪诵?部上和胸部周圍。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶卷繞到驅(qū)動(dòng)卷筒的周圍，由此收緊帶。產(chǎn)成足夠大的 扭矩從而帶按壓病人胸部。


圖1示出了通過使用自動(dòng)胸部按壓設(shè)備對(duì)病人進(jìn)行胸部按壓的方法。圖2示出了機(jī)電胸部按壓設(shè)備的正面。圖3示出了自動(dòng)胸部按壓設(shè)備的下側(cè)及背面。圖4示出了自動(dòng)胸部按壓設(shè)備的上側(cè)及背面。圖5示出了用于與胸部按壓設(shè)備一起使用的按壓帶盒。圖6示出了自動(dòng)胸部按壓設(shè)備在移除上下兩側(cè)蓋板后的下側(cè)及背面。圖7示出了自動(dòng)胸部按壓設(shè)備從設(shè)備的背面觀察的分解視圖。圖8示出了自動(dòng)胸部按壓設(shè)備的一部分從設(shè)備的正面觀察的分解視圖，其中沒有 一些背面的元件。圖9示出了從側(cè)面觀察時(shí)對(duì)病人進(jìn)行胸部按壓的方法。圖10示出了設(shè)備的一些內(nèi)部部件的分解視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了配合在病人1身上的胸部按壓帶。胸部按壓設(shè)備2利用帶3施加按 壓，帶3具有右側(cè)帶部分3R和左側(cè)帶部分3L。胸部按壓設(shè)備2包括帶傳動(dòng)臺(tái)4和按壓帶盒 5 (盒中包含帶)。帶傳動(dòng)臺(tái)包括病人躺臥在其上的外殼6、用于收緊帶的裝置、處理器、以及 設(shè)置在外殼上的用戶界面。帶包括拉條18和19、以及在帶的端部處的寬的負(fù)荷分布段16 和17。用于收緊帶的裝置包括連接到驅(qū)動(dòng)卷筒的電動(dòng)機(jī)，在使用過程中，帶在卷筒周圍卷繞 并收緊。此處所示的胸部按壓設(shè)備的設(shè)計(jì)是一種輕型機(jī)電胸部按壓設(shè)備。完全組裝好的胸 部按壓設(shè)備僅重四磅，并且因此可便于人工長距離攜帶。(設(shè)備本身重約22. 0到23. 0磅， 電池重約5.0磅，帶盒重約0.8磅，并且固定病人的束帶約重1.6磅。)以下所述的胸部按 壓設(shè)備是發(fā)明人迄今為止所知道的唯一獨(dú)立的機(jī)電或以帶為基礎(chǔ)的且重量在30磅以下的 自動(dòng)胸部按壓設(shè)備。圖2示出了機(jī)電胸部按壓設(shè)備2的正面。胸部按壓設(shè)備包括帶傳動(dòng)臺(tái)4和帶盒5。 帶傳動(dòng)臺(tái)包括病人頭部支撐在其上的頭枕板20和病人的背部支撐在其上的背枕板21。優(yōu) 選的是，頭枕板和背枕板優(yōu)選為一塊整體材料板的一部分。對(duì)胸部按壓設(shè)備2的描述是相 對(duì)于當(dāng)病人的背部位于背枕板上并且病人的頭部位于頭枕板上時(shí)。因此，在正常使用中，設(shè) 備的頂面為正面22 (即使用中支撐病人的那一面)，設(shè)備的底面為背面23 (即使用中朝向地面的那一面，如圖3和圖4所示)，設(shè)備的前部為上側(cè)24，并且設(shè)備的后部為下側(cè)25。當(dāng)設(shè) 備在使用時(shí)，病人的左邊和右邊分別為設(shè)備的左側(cè)26和右側(cè)27。所述設(shè)備重量輕并且緊湊。設(shè)備的上下的高度(沿箭頭28)約為32英寸，并且設(shè) 備的橫向?qū)挾?沿箭頭29)約為19英寸。設(shè)備的正面背面的厚度約為3英寸。左側(cè)帶柱 軸30與右側(cè)帶柱軸31之間的距離在大約12英寸到大約22英寸之間的范圍中。優(yōu)選的是， 柱軸之間的距離大約為15英寸，從而設(shè)備可以容納大多數(shù)病人。具體的是，這個(gè)距離是從 一個(gè)柱軸的橫向外邊緣到另一個(gè)柱軸的橫向外邊緣所測(cè)得。(可將設(shè)備制造得更大以容納 巨大體形的病人。)在使用中，帶盒被設(shè)置并且固定到胸部按壓設(shè)備的背面，如參考圖3到圖5所描述 的。病人然后被放置在設(shè)備上。帶在左右柱軸上并且圍繞其延伸，在病人腋下(腋窩)并 且圍繞病人的胸部延伸。負(fù)荷分布段然后被固定在病人的胸部上。胸部按壓設(shè)備然后反復(fù) 收緊帶，以進(jìn)行胸部按壓。圖3和圖4分別從下側(cè)和上側(cè)方向示出了胸部按壓設(shè)備的背面23。(在圖3和圖 4的透視圖中，平均體形的病人的臀部和病人大腿背部將延伸超出下部緩沖杠40。)設(shè)備圍 繞堅(jiān)固的槽梁41構(gòu)造，槽梁相對(duì)于外殼橫向定向。槽梁抵抗在按壓過程中產(chǎn)生的力而支撐 所述設(shè)備。槽梁還起著這樣的結(jié)構(gòu)的作用，帶盒連接到所述結(jié)構(gòu)。槽梁41利用單件的鑄鋁 合金形成，所述單件的鑄鋁合金形成與平坦的底部垂直的兩個(gè)壁。(槽梁可用單獨(dú)的部件形 成并且利用其它合適的堅(jiān)硬材料制造，例如鋼、鎂、或者強(qiáng)化的聚合物復(fù)合材料。)為容納 帶，槽梁高約2. 5英寸(沿著上下側(cè)方向)，長約12到16英寸(沿著左右側(cè)方向)，并且深 約2英寸(從底部到壁部的頂部)。槽梁41形成延伸穿過設(shè)備的橫向?qū)挾鹊牟鄣?。在按壓過程中，帶位于槽道中并且 沿著槽道移動(dòng)。帶連接到橫跨所述槽道的驅(qū)動(dòng)卷筒42。驅(qū)動(dòng)卷筒起著可操作地將按壓帶連 接到電動(dòng)機(jī)的裝置的作用。(驅(qū)動(dòng)卷筒在圖3中用虛線示出以表示它在槽梁的底面附近的 位置。)驅(qū)動(dòng)卷筒的長度小于3英寸，并且直徑小于1英寸。驅(qū)動(dòng)卷筒可位于槽梁內(nèi)的任何 位置。優(yōu)選的是，驅(qū)動(dòng)卷筒在微微偏離設(shè)備的豎直中心線的位置處延伸穿過槽梁。例如，驅(qū)動(dòng)卷筒可具有錐形形狀，用于和連接到拉條的繩纜一起使用(或者當(dāng)利 用繩纜代替帶時(shí))。在最初的卷繞過程中，繩纜卷繞在錐形體的底部周圍，從而在開始按壓 時(shí)產(chǎn)生巨大的機(jī)械優(yōu)點(diǎn)。繩纜然后卷繞在錐形體的長度周圍，朝向錐頂推進(jìn)。隨著繩纜卷 繞在錐形體的直徑較小的部分周圍，驅(qū)動(dòng)卷筒向繩纜施加更大的扭矩，從而朝著按壓的終 止向病人施加更大的力，其中當(dāng)胸部對(duì)按壓的反抗力最大時(shí)按壓終止。(驅(qū)動(dòng)卷筒的形狀是 設(shè)備的卷繞輪廓。卷繞輪廓可根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)或者根據(jù)病人胸部的粘彈效應(yīng)定制以利用速度 對(duì)扭矩的平衡。)驅(qū)動(dòng)卷筒設(shè)置有凹槽43，凹槽43沿著卷筒的軸的長度設(shè)置。連接到帶的鍵與驅(qū) 動(dòng)卷筒的凹槽的形狀鍵合。因此，當(dāng)鍵插入驅(qū)動(dòng)卷筒的凹槽中時(shí)，帶被牢固地固定到驅(qū)動(dòng)卷 筒。槽梁的壁中的凹口 44協(xié)助將鍵對(duì)齊并固定到驅(qū)動(dòng)卷筒的凹槽。類似的是，安裝在槽梁 的一個(gè)或兩個(gè)壁上的一個(gè)或多個(gè)盤或?qū)О逡矃f(xié)助將鍵對(duì)齊并固定到驅(qū)動(dòng)卷筒的凹槽。(導(dǎo) 板同樣可操作地連接到驅(qū)動(dòng)卷筒或連接到驅(qū)動(dòng)卷筒和槽梁。)導(dǎo)板連接到彈簧，該彈簧允許 導(dǎo)板移進(jìn)移出所述槽道，從而允許鍵方便地移出。當(dāng)夾子插入后導(dǎo)板復(fù)位時(shí)，導(dǎo)板有助于將 鍵固定在合適的位置。導(dǎo)板可設(shè)置有這樣的凹槽，該凹槽的大小和尺寸被設(shè)計(jì)成容納所述鍵，由此進(jìn)一步將鍵固定在驅(qū)動(dòng)卷筒的凹槽內(nèi)。左柱軸30和右柱軸31設(shè)置在槽梁41的任一端上，并通過密封軸承安裝到槽梁的 壁。柱軸是空心鋁筒以使重量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小化，柱軸長約2. 5英寸，并且直徑約為0. 75 英寸。左右柱軸允許按壓帶在設(shè)備的左右側(cè)周圍容易地移動(dòng)，摩擦極小，從而節(jié)省能量。左 右柱軸沿著設(shè)備的上下方向設(shè)置，從而當(dāng)病人被放置到設(shè)備上時(shí)，帶能夠容易地卷繞在病 人胸部周圍。柱軸嵌入外殼的側(cè)面中，以保護(hù)病人、搶救人員和設(shè)備的部件。如圖5所示， 設(shè)置在帶盒上的帶護(hù)擋同樣覆蓋柱軸。帶護(hù)擋進(jìn)一步保護(hù)病人、搶救人員和設(shè)備的部件。用于將按壓帶盒固定到槽梁的裝置也設(shè)置在槽梁上或其附近。例如，許多盲孔或 槽口 45設(shè)置在外殼中并沿著槽梁的邊緣。設(shè)置在按壓帶盒上的相對(duì)應(yīng)的對(duì)齊凸片配合在 所述槽口內(nèi)。槽口還具有凸起或掣子46，凸起或掣子向外延伸并延伸到槽道中短的距離。 設(shè)置在按壓帶盒上的搭扣牢固但可拆地配合在凸起或掣子內(nèi)。類似的是，多個(gè)開口 47設(shè)置 在外殼中并且沿著槽梁41的邊緣。按壓帶盒設(shè)置有配合在開口中的凸片或鉤子，因此進(jìn)一 步將盒固定到槽梁。槽口和開口在設(shè)備的中軸線周圍對(duì)稱布置。但是，如果槽口和開口在 設(shè)備的中軸線周圍非對(duì)稱布置，則可保證盒僅沿一個(gè)方向連接到槽梁。另外，外殼設(shè)置有說明標(biāo)記，例如三角形48，以指導(dǎo)使用者正確連接按壓帶盒。當(dāng) 按壓帶盒與設(shè)備正確對(duì)齊后，外殼上的標(biāo)記與按壓帶盒上設(shè)置的對(duì)應(yīng)標(biāo)記對(duì)齊。三角形的 區(qū)域中采用對(duì)比色，以進(jìn)一步幫助使用者將盒對(duì)齊。設(shè)備上還可增加另外的標(biāo)記49，以有助 于使病人與設(shè)備對(duì)齊，或者提供警告、操作說明、或者廣告信息。例如，設(shè)置成橫穿設(shè)備的寬 度的凹處50(如圖2所示)提供可看到的對(duì)齊標(biāo)記。凹處50還有助于使液體從設(shè)備的表 面流走。雖然槽梁41構(gòu)成設(shè)備的構(gòu)架，但是用于設(shè)備的另外的加強(qiáng)件通過設(shè)備外殼提供。 再次參考圖3和圖4，外殼包括連接到兩個(gè)背面蓋板的正面蓋板60、上側(cè)蓋板61以及下側(cè) 蓋板62。正面蓋板通過多個(gè)設(shè)置在孔63中的螺紋緊固件或者通過卡扣在一起的互鎖零件 連接到上側(cè)蓋板和下側(cè)蓋板。上側(cè)蓋板61設(shè)置在槽梁41的上側(cè)，并且下側(cè)蓋板62設(shè)置在槽梁的下側(cè)。(外殼 可用更多或更少的蓋板組成，雖然對(duì)于圖2至圖7所示的設(shè)備而言，使用三塊蓋板是優(yōu)選設(shè) 計(jì)。)三件式殼體的設(shè)計(jì)可使得施加到連接蓋板的緊固件的剪切力最小化，從而增加設(shè)備的 耐用性。(槽梁吸收大部分剪切力。)另外，槽道的底部邊緣與上側(cè)和下側(cè)蓋板中的脊部互 鎖，以保護(hù)將蓋板連接到槽道的緊固件。定位銷及緩沖杠與搭接的蓋板互相交叉，從而進(jìn)一 步防止剪切力。外殼被構(gòu)造成具有倒圓的棱邊，以使對(duì)人員或設(shè)備的沖擊損傷最小化。外殼用堅(jiān) 硬的防水材料制造，該材料容易清潔，導(dǎo)熱率低，并且抗燃、絕緣、抗化學(xué)物質(zhì)、抗曝曬和極 端天氣情況。(這種材料包括丙烯腈丁二烯苯乙烯、高分子量聚乙烯、其它聚合物塑料、以及 重量輕的金屬例如鋁和鈦；但是金屬應(yīng)當(dāng)具有覆層或其它特征以使得外殼絕緣。)圖5示出了用于與胸部按壓設(shè)備一起使用的按壓帶盒。所述盒具有帶3、用于將帶 連接到胸部按壓設(shè)備的鍵65、用于保護(hù)帶的帶蓋板66、以及帶護(hù)擋67，帶護(hù)擋通過絞鏈68 可旋轉(zhuǎn)地連接到帶蓋板。(在使用中，帶護(hù)擋設(shè)置在柱軸周圍。)帶盒還可設(shè)置有壓縮氣囊 69，在按壓過程中，它位于帶和病人胸骨之間。有關(guān)壓縮氣囊的示例請(qǐng)參看我們?cè)?002年 7月10日提交的專利申請(qǐng)10/192，771。
為將帶盒連接到胸部按壓設(shè)備，帶的鍵65插入驅(qū)動(dòng)卷筒的凹槽43中。然后，通過 將帶蓋板上的鉤子70插入設(shè)備中相對(duì)應(yīng)的開口 47中，并將凸片和搭扣71插入設(shè)備上的槽 口 45及凸起內(nèi)，帶蓋板66被固定到槽梁41和外殼6。(槽口、開口、凸片和鉤子對(duì)齊，并在 搭扣接合在凸起內(nèi)之前共同開始滑動(dòng)。)設(shè)置在帶蓋板上的標(biāo)記72進(jìn)一步幫助使用者將帶 蓋板與槽梁對(duì)齊。圖6和圖7顯示了胸部按壓設(shè)備2的內(nèi)部部件。電動(dòng)機(jī)79可操作的通過離合器 80和齒輪箱81向驅(qū)動(dòng)卷筒42提供扭矩。連接到電動(dòng)機(jī)的上側(cè)的制動(dòng)器82可操作地制動(dòng) 驅(qū)動(dòng)卷筒的運(yùn)動(dòng)。制動(dòng)器的轂直接連接到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸。驅(qū)動(dòng)卷筒延伸穿過槽道并通過軸承可旋轉(zhuǎn)地連接到槽梁的壁。驅(qū)動(dòng)卷筒、離合器、 齒輪箱和制動(dòng)器共同組成設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)。優(yōu)選的是，除了通過驅(qū)動(dòng)卷筒到槽梁的連接，傳 動(dòng)系統(tǒng)不連接到設(shè)備的任何其它部件或者設(shè)備的外殼。因此，傳動(dòng)系統(tǒng)從槽梁懸臂伸出。當(dāng) 從槽梁懸臂伸出時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)使旋轉(zhuǎn)阻力和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小化，降低了傳動(dòng)系統(tǒng)的部件上的 不利的彎曲或剪切力，減輕設(shè)備的總重量，并改善了傳動(dòng)系統(tǒng)的部件周圍的空氣流通(從 而改善這些部件的冷卻)。齒輪箱包括齒輪系，該齒輪系的齒數(shù)比降低了驅(qū)動(dòng)卷筒相對(duì)于離合器或電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)軸的速度。齒數(shù)比優(yōu)選大約為10 1。可用的齒輪系包括行星齒輪系，它從電動(dòng)機(jī)的軸 向輸出軸(即驅(qū)動(dòng)卷筒的軸)沿直線操作。另一種齒輪系不沿直線操作，從而電動(dòng)機(jī)和輸 出軸就無需沿著同一直線。在圖6和圖7所示的設(shè)備中，驅(qū)動(dòng)卷筒是齒輪箱的輸出軸。如果施加到驅(qū)動(dòng)卷筒的扭矩太大，離合器就會(huì)將電動(dòng)機(jī)從齒輪箱脫開。控制系統(tǒng) 也可在其它檢測(cè)到的參數(shù)的基礎(chǔ)上將離合器脫開；例如，制造廠可預(yù)先設(shè)定，當(dāng)檢測(cè)到負(fù)荷 板上的負(fù)荷太大時(shí)，當(dāng)軟件出錯(cuò)或發(fā)生其它情況時(shí)，控制器可以控制離合器脫開。因此，離 合器對(duì)于胸部按壓設(shè)備起著安全機(jī)構(gòu)的作用?？蛇x的是，離合器可在按壓過程中主動(dòng)地使 用以實(shí)現(xiàn)定時(shí)按壓，并且節(jié)省能量。對(duì)于離合器的這種應(yīng)用的示例可參看我們的美國專利 6，142，962。優(yōu)選的是，制動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)、齒輪箱、離合器和驅(qū)動(dòng)卷筒沿著一條直線對(duì)齊，與槽 梁41垂直。電動(dòng)機(jī)79和制動(dòng)器82由處理器單元83、電動(dòng)機(jī)控制器84和電源分配控制器85 所控制，所有這些部件都安裝到正面蓋板60的內(nèi)部。(為了清楚地顯現(xiàn)電池盒的端部，電源 分配控制器在圖6中未示出。)處理器單元包含計(jì)算機(jī)處理器、非易失性存儲(chǔ)裝置和顯示 屏。使用者可以通過外殼中的開口 86使用顯示屏。通過安裝在支架88上的揚(yáng)聲器87向 使用者發(fā)送另外的反饋。處理器單元設(shè)置有軟件用以控制電源控制器和電動(dòng)機(jī)控制器。處理器單元、電源 控制器和電動(dòng)機(jī)控制器一起組成控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能夠精確控制電動(dòng)機(jī)的操作。因此， 對(duì)不同體形的病人，按壓的時(shí)間和力量可被自動(dòng)并且精確地控制。按壓帶的定時(shí)方法的示 例可參看我們的美國專利6，066，106和我們的申請(qǐng)09/866，377。電動(dòng)機(jī)控制器同樣可操作地連接到扭矩傳感器，該傳感器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)施加到驅(qū) 動(dòng)卷筒的扭矩。在這種情況下，如果扭矩超過預(yù)定閾值，電動(dòng)機(jī)控制器能夠自動(dòng)使設(shè)備停 止。電動(dòng)機(jī)控制器或處理器也可連接到生物傳感器，該傳感器檢測(cè)生物參數(shù)，例如呼氣末 (end-tidal) 二氧化碳、脈搏或血壓。然后處理器和電動(dòng)機(jī)控制器可操作地在檢測(cè)到的生 物參數(shù)的基礎(chǔ)上控制設(shè)備的操作。電動(dòng)機(jī)控制和生物反饋控制的示例可參看我們的專利，Mollenauer 等的 Resuscitation Device HavinR a Motor Driven Belt to Constrict/ Compress the chest,美國專利6, 142，962 (2000年11月7日)。電動(dòng)機(jī)控制器或處理器還 可連接到電流傳感器，電流傳感器可操作地檢測(cè)電動(dòng)機(jī)中的電流。電動(dòng)機(jī)電流的突然升高 表明電動(dòng)機(jī)上的跳變的負(fù)荷，并且因此表明施加在病人身上的扭矩有多大。因此，控制系統(tǒng) 可根據(jù)在電動(dòng)機(jī)中測(cè)得的電流來控制設(shè)備的操作。處理器單元還連接到旋轉(zhuǎn)編碼器100，旋轉(zhuǎn)編碼器設(shè)置在外殼的下部，并且安裝在 槽梁41上。(旋轉(zhuǎn)編碼器可利用可操作地相對(duì)于帶設(shè)置的線性編碼器代替。)旋轉(zhuǎn)編碼器 測(cè)量驅(qū)動(dòng)卷筒42的旋轉(zhuǎn)，并生成與驅(qū)動(dòng)卷筒的旋轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的卷繞數(shù)據(jù)。處理器連同安裝 在外殼的下部中的編碼器控制器101將卷繞數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成帶收緊的總量并且轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)完 成的按壓的總深度。編碼器控制器將來自編碼器的脈沖轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)和方向信號(hào)，并且處理 器使用該信號(hào)以控制所述設(shè)備。(編碼器控制器和編碼器可位于設(shè)備中的任何位置處；例 如，編碼器可位于在齒輪箱中并且可操作地連接到其中一根齒輪軸。)用于與胸部按壓設(shè)備 一起使用的編碼器的示例請(qǐng)參看我們的專利Sherman等的Modular CPR assist device, 美國專利6，066，106 (2000年5月23日)以及我們?cè)?001年5月25日提交的專利申請(qǐng) 09/866，377。仍參考圖6和圖7，設(shè)備中設(shè)置了多個(gè)另外的零件，以提高它的實(shí)用性和安全性。 肋102、103、104為設(shè)備提供了另外的加強(qiáng)。所述肋是在使用過程中支撐外殼的金屬板，從 而保護(hù)設(shè)備及其部件。所有肋都設(shè)置在與電動(dòng)機(jī)相同的平面中以節(jié)省空間。可以增設(shè)更多 的肋以進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)備。肋的邊緣用泡沫密封，從而進(jìn)入該設(shè)備的任何液體將不會(huì)接觸控 制器板、電源分配板、電動(dòng)機(jī)控制器、其它電子設(shè)備和相聯(lián)系的電纜。進(jìn)一步的加強(qiáng)通過與外殼蓋板整體形成的空心柱105提供。該空心柱的一端開 口，螺紋緊固件插入所述開口以將蓋板互相連接。(所述柱中的開口與圖3和圖4中的孔 63相對(duì)應(yīng)。)另外，設(shè)置內(nèi)部安裝柱106以安裝電子系統(tǒng)并將它們懸置脫離設(shè)備的底板。 這樣，內(nèi)部安裝柱有助于防止進(jìn)入設(shè)備的任何液體聚集在電子設(shè)備上。更進(jìn)一步的加強(qiáng)通 過在設(shè)備外殼各處安裝的角撐板(gusset) 107提供。設(shè)備的多重冗余加強(qiáng)以及緊配合的互 相間隔的設(shè)計(jì)提供非常高的保護(hù)以防止力、晃動(dòng)和振動(dòng)。圖2至圖7所示的設(shè)備能夠抵抗 1200磅以上的分布力。為了防止病人和使用者發(fā)生意外的觸動(dòng)，或者為了防止當(dāng)帶沒有固定到設(shè)備時(shí)發(fā) 生觸動(dòng)，提供用于檢測(cè)帶的存在的裝置。驅(qū)動(dòng)卷筒的凹槽43設(shè)置有柱銷108，柱銷108可縱 向移動(dòng)穿過驅(qū)動(dòng)卷筒和旋轉(zhuǎn)編碼器。柱銷連接到彈簧，該彈簧驅(qū)使柱銷進(jìn)入驅(qū)動(dòng)卷筒的凹 槽中。當(dāng)帶的鍵插入到驅(qū)動(dòng)卷筒的凹槽中時(shí)，柱銷被推動(dòng)穿過驅(qū)動(dòng)卷筒和旋轉(zhuǎn)編碼器，并且 朝向接觸開關(guān)109。接觸開關(guān)安裝在撐板110上，撐板本身安裝到槽梁41。接觸開關(guān)可操 作地連接到編碼器控制器(并且因此連接到處理器)。當(dāng)帶插入時(shí)，柱銷被推動(dòng)緊靠接觸開 關(guān)，并且由此設(shè)備記錄帶的鍵的存在和正確插入。為進(jìn)一步提高安全性，鍵被鍵合到驅(qū)動(dòng)卷 筒的凹槽，從而除非鍵插入凹槽中，否則柱銷很難朝著接觸開關(guān)運(yùn)動(dòng)。也可采用其它用于檢 測(cè)帶的存在的裝置；例如，驅(qū)動(dòng)卷筒的凹槽可設(shè)置有檢測(cè)帶的存在的電接觸。另外，卷筒的軸設(shè)置有掣子，當(dāng)鍵移開后，掣子將所述軸鎖定在合適的位置。掣子 將卷筒的軸保持在特定位置以有助于插入鍵。將卷筒的軸保持在特定位置還維持了卷筒的 實(shí)際物理位置與控制系統(tǒng)所測(cè)得的卷筒的位置之間的關(guān)系。因此，當(dāng)設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)，卷筒的軸的起始位置不會(huì)改變。這接下來有助于在按壓過程中保持對(duì)帶實(shí)際移動(dòng)量的測(cè)量精確度。胸部按壓設(shè)備設(shè)置有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制帶如何卷繞到驅(qū)動(dòng)卷筒周圍。例如， 驅(qū)動(dòng)卷筒被控制，從而一些帶在按壓之間(也就是說，當(dāng)設(shè)備松開病人周圍的帶時(shí)，正好在 開始下一次按壓之前。)保持卷繞在驅(qū)動(dòng)卷筒周圍。優(yōu)選的是，在按壓過程中，帶始終有與 驅(qū)動(dòng)卷筒的一圈相對(duì)應(yīng)的長度保持卷繞在驅(qū)動(dòng)卷筒周圍。因此，帶將保持其卷繞的形狀，減 少在按壓過程中發(fā)生折疊的可能性，并增加將帶卷繞到驅(qū)動(dòng)卷筒周圍的效率。圖6和圖7還顯示了病人頭部附近的電池盒的位置。電池組和電池盒的位置和設(shè) 計(jì)允許快速更換電池。電池盒的背面中的彈簧迫使電池組彈出，除非電池組完全且正確插 入電池盒中。凹口 120表示彈簧在電池盒121內(nèi)的位置。電池盒端部的塑料格柵122加強(qiáng) 凹口。為了冷卻設(shè)備和設(shè)備的電子元件，設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)123以循環(huán)設(shè)備內(nèi)部的空氣。外部 空氣從左側(cè)格柵通風(fēng)口 1 或上方格柵通風(fēng)口 125吸入，并且從另一通風(fēng)口排出，由此有助 于冷卻設(shè)備部件。(在圖2至圖7所示的設(shè)備中，空氣從左側(cè)通風(fēng)口吸入，從上方通風(fēng)口排 出。)通風(fēng)口設(shè)置在位于外殼中的向內(nèi)傾斜的凹口中。所述凹口有助于防止液體進(jìn)入通風(fēng)外殼內(nèi)的溫度利用安裝在正面蓋板的內(nèi)側(cè)上的溫度傳感器127測(cè)量，例如溫度計(jì) 或熱敏電阻器。如果溫度超過預(yù)定溫度，那么處理器被程序控制以控制設(shè)備的系統(tǒng)以冷卻 所述設(shè)備。例如，處理器可提高鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、或者提示使用者清潔堵 塞的通風(fēng)口，或者將病人及設(shè)備移到溫度更低的地方。用于測(cè)量力的裝置可操作地連接到所述設(shè)備。所述用于測(cè)量力的裝置可操作地測(cè) 量病人施加到設(shè)備的力以及按壓力。所述用于測(cè)量力的裝置是連接到兩個(gè)測(cè)力傳感器1 的負(fù)荷板128。也可采用其它用于檢測(cè)力或重量的裝置，例如可操作地連接到槽梁的一個(gè)或 多個(gè)應(yīng)變片或彈簧。負(fù)荷板蓋130同樣被設(shè)置以將設(shè)備的內(nèi)部與液體和其它污染物隔離， 負(fù)荷板蓋130用高密度聚乙烯聚合物、Santoprene橡膠或類似材料制造。系統(tǒng)也可配備備用電池，以便當(dāng)主電池未連接時(shí)提供能量。備用電池安裝到槽梁 41上的安裝板131。安裝板是槽梁本身的加厚的區(qū)域，雖然也可在槽梁上安裝單獨(dú)的部件 作為安裝板。圖8示出了自動(dòng)胸部按壓設(shè)備2的一部分從設(shè)備的正面22觀察的分解視圖。該 設(shè)備被示為處于與設(shè)備放置在地上并在使用中時(shí)相對(duì)應(yīng)的定向。病人頭部位于正面蓋板60 的頭枕板部分20上，病人的軀體位于負(fù)荷板1 上，病人的背部位于正面蓋板60的背枕板 部分21上，并且病人的腿和臀部延伸超出設(shè)備的背面上的把手140之外。圖8還顯示了相對(duì)于槽梁41的測(cè)力傳感器129。通過將測(cè)力傳感器放置在測(cè)力 傳感器槽141中從而將測(cè)力傳感器安裝到槽梁。測(cè)力傳感器支撐在槽中設(shè)置的臺(tái)肩142 上。設(shè)置在測(cè)力傳感器上的凸起143與負(fù)荷板接觸，從而測(cè)力傳感器能夠測(cè)量施加到負(fù)荷 板1 的力。因此，測(cè)力傳感器能夠測(cè)量病人的胸部及設(shè)備施加到測(cè)力傳感器的力，并且這 對(duì)應(yīng)于施加到病人的全部按壓力。測(cè)力傳感器采用基于應(yīng)變的方法將施加的負(fù)荷轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。(可采用其它負(fù)荷 測(cè)量裝置，例如電阻器、電容器、氣壓作動(dòng)器、壓電作動(dòng)器，以及用于測(cè)量力或壓力的其它裝 置。)處理器和軟件在測(cè)力傳感器產(chǎn)生的負(fù)荷信號(hào)的基礎(chǔ)上控制設(shè)備的操作。例如，設(shè)備部分地在負(fù)荷板上的病人的重量的基礎(chǔ)上確定應(yīng)施加多大的力。設(shè)備還監(jiān)測(cè)按壓力，并且防 止對(duì)病人施加過大的力。取決于病人和使用的實(shí)施例，過大的按壓力在大約600磅到大約 1000磅之間(在負(fù)荷分布段的全部區(qū)域上)。圖9示出了在病人1身上進(jìn)行胸部按壓的方法。病人的頭部156支撐在環(huán)176之 間的頭枕板20上，病人的胸部157支撐在負(fù)荷板1 上，病人背部158的腰部支撐在外殼 的背枕板21上，并且病人的臀部和腿延伸超出背面的把手140之外(當(dāng)設(shè)備在使用時(shí)，臀 部和腿擱放在地上、擔(dān)架上或其它表面上)。帶3從驅(qū)動(dòng)卷筒42延伸出，圍繞柱軸30和31 并在病人胸部上延伸。在使用中，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)卷筒，驅(qū)動(dòng)卷筒將帶收緊，從而對(duì)病 人胸部進(jìn)行按壓。如圖9所示，設(shè)備的背枕板部分21對(duì)于病人和設(shè)備的操作者具有人體工程學(xué)的形 狀。病人頭部可按照目前AHA指導(dǎo)手冊(cè)的建議方便地傾斜。這種設(shè)計(jì)還允許方便地進(jìn)行氣 管插管術(shù)和在氣管插管術(shù)過程中方便地觀察。背枕板的設(shè)計(jì)也允許安全并且方便地固定病 人的頭部、軀體和臀部。背枕板的形狀也被設(shè)計(jì)成減少病人背部緊張。具體的是，外殼的背 枕板部分朝著地面并朝著帶傳動(dòng)臺(tái)的下端傾斜。由此當(dāng)病人躺在背枕板上時(shí)，設(shè)備可容納 病人的背部的腰部的弧度。再次參考圖2，該設(shè)備設(shè)置有多個(gè)附加的零件，以使它對(duì)用戶更加友好和更耐用。 設(shè)置多個(gè)符合人體工程學(xué)的把手140，以允許使用者沿著幾個(gè)不同的方向搬運(yùn)該設(shè)備，或者 當(dāng)病人躺在外殼上時(shí)允許多個(gè)人搬運(yùn)該設(shè)備。設(shè)備的側(cè)面的形狀被設(shè)計(jì)成使得設(shè)備的頂部 朝著設(shè)備的底部平緩地傾斜。(換句話說，設(shè)備的左右兩側(cè)的正面部分朝著設(shè)備的左右兩側(cè) 的背面部分平緩地彎曲。)因此，當(dāng)設(shè)備放在地上時(shí)，把手140和通風(fēng)口 IM和125都稍微 抬離地面。這種形狀有助于防止液體進(jìn)入格柵通風(fēng)口。該形狀還允許使用者更方便地將設(shè) 備放置到地上而不會(huì)劃傷手指，并且可以更方便地抬起或移動(dòng)該設(shè)備的位置。另外，該形狀 還使得可以更容易地將病人在設(shè)備的側(cè)面上橫向翻動(dòng)。在設(shè)備的左側(cè)的病人頭部附近，設(shè)置有用戶界面159，以允許搶救人員在使用中與 設(shè)備方便地互動(dòng)，并且減少病人衣服或身體部位的干擾。用戶界面設(shè)置有彩色編碼開關(guān)或 按鈕160以便于使用。(優(yōu)選實(shí)施例使用具有小輪廓的薄膜式按鈕或觸摸屏。)用戶界面 凹陷地設(shè)置在外殼中，以減少意外觸發(fā)按鈕或其它界面。用戶界面還利用塑料罩161覆蓋， 以防止液體損壞此界面。用戶界面的凹處中設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)槽162，從而液體可從凹處排 出ο圖2還顯示了緩沖杠40，它連接到耳狀件163以及設(shè)備的側(cè)面。緩沖杠進(jìn)一步防 止沖擊和振動(dòng)。緩沖杠還有助于當(dāng)設(shè)備斜靠墻壁或其它物體時(shí)防止設(shè)備滑動(dòng)。耳狀件上的 緩沖杠比設(shè)備的其它部分上的緩沖杠更厚。所有緩沖杠都用熱塑彈性體復(fù)合材料制造，例 如GLS公司生產(chǎn)的Dynaflex ，雖然也可使用橡膠和其它彈性材料制造。優(yōu)選的是，緩沖杠 的形狀、大小和尺寸被設(shè)計(jì)成配合在外殼蓋板之間，從而緩沖杠還起著墊片的作用。設(shè)置另 外的墊片以進(jìn)一步密封該設(shè)備。設(shè)備的整個(gè)外圍，包括柱軸和槽梁的邊緣，都通過墊片、粘 合劑以及壓縮的橡膠密封件密封。左凹陷處173和右凹陷處174分別設(shè)置在外殼的左側(cè)沈和右側(cè)27中，并且在耳 狀件與把手之間。凹陷處允許將另外的束帶固定到所述設(shè)備。另外，數(shù)據(jù)接口 175設(shè)置在 外殼的邊緣上，嵌合在一個(gè)或兩個(gè)所述凹陷處中。數(shù)據(jù)接口允許設(shè)備與其它設(shè)備或處理器
10通訊。數(shù)據(jù)接口可以是紅外線接口、藍(lán)牙接口、以太網(wǎng)電纜、電話機(jī)接口、USB接口、無線發(fā) 射機(jī)或用于傳輸數(shù)據(jù)的任何其它合適的裝置。(數(shù)據(jù)接口可設(shè)置在設(shè)備的任何位置處。)圖2和圖9還顯示了多個(gè)柔性環(huán)176，它們連接到外殼的頭枕板部分。柔性環(huán)為涂 覆有塑料的金屬纜線。頭部限制束帶或其它頭部限制裝置可穿過或連接到所述環(huán)，并設(shè)置 在病人頭部或肩部周圍。在治療和運(yùn)輸?shù)倪^程中，頭部限制裝置將病人的頭部固定到設(shè)備。 (柔性環(huán)可利用一些用于將病人頭部固定到設(shè)備的其它裝置來代替，例如固有的頭部限制 框架。)還設(shè)置有多個(gè)栓系裝置(tie-down) 177，束帶或其它限制裝置可放置在所述栓系 裝置周圍。(因此，便可將此設(shè)備方便地固定到擔(dān)架或病床，或者設(shè)備可以方便地固定到病 人用于運(yùn)輸。)栓系裝置安裝到把手140，并且在凹陷處173和174內(nèi)。栓系裝置可制成能 夠在外殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而栓系裝置對(duì)于設(shè)置在栓系裝置周圍的束帶起著柱軸的作用。栓系裝 置還起著加強(qiáng)把手的作用。用于固定此設(shè)備的各種部件的所有固定件都設(shè)置在設(shè)備內(nèi)或者外殼的背面上 (設(shè)備在使用時(shí)的底面)。固定件還設(shè)在外殼的孔中，從而固定件不會(huì)掛住衣服或其它物 體。固定件都采用塑料材料，以防止電流在設(shè)備的內(nèi)部和外部之間流動(dòng)。另外，濺灑到設(shè)備 的正面上的液體將不會(huì)聚積到固定件的孔中，由此使設(shè)備獲得更好的抵抗液體的能力。(螺 紋固定件可用搭扣或卡扣取代，以使打開設(shè)備更加簡便。)再次參考圖3和圖4，設(shè)備設(shè)置有更多的零件以提高它的實(shí)用性。電池盒121設(shè)置 在設(shè)備的上端的內(nèi)部，容納一個(gè)或多個(gè)電池，所述電池被設(shè)計(jì)成配合在電池盒內(nèi)。電池盒中 的針式電連接器將電池電連接到設(shè)備。電連接器設(shè)置有泡沫密封件或墊片，當(dāng)電池連接到 設(shè)備時(shí)，所述密封件或墊片被壓縮。泡沫密封件將電連接與液體隔離。電池盒的底板(上側(cè)蓋板內(nèi)側(cè)上)設(shè)置有凹口、凸起或掣子，所述凹口、凸起或掣 子容納長方形電池組上相對(duì)應(yīng)的彈簧搭扣。因此，當(dāng)電池組固定在電池盒中時(shí)，電池組扣合 到合適的位置并發(fā)出可聽到的聲響。電池盒或者通到電池盒的開口的形狀被設(shè)計(jì)成與特定的電池組匹配。因此，不是 設(shè)計(jì)成與所述設(shè)備一起使用的電池不能插入電池盒中或者與設(shè)備一起使用。同樣，電池盒 的形狀保證了電池組正確地插入。設(shè)置在電池盒中的對(duì)準(zhǔn)脊183進(jìn)一步有助于對(duì)齊和插入 電池組。另外，柔性的金屬條可設(shè)置在導(dǎo)軌184之間，導(dǎo)軌184安裝在電池盒頂(在正面蓋 板的內(nèi)側(cè)上)中。金屬條微微彎曲偏離導(dǎo)軌。金屬條對(duì)電池組施加力，該力朝著電池盒的 底板推動(dòng)電池組。因此，導(dǎo)軌有助于將電池組固定在電池盒內(nèi)，并且有助于當(dāng)電池滑入時(shí)使 電池與電連接器對(duì)齊。電池盒121通過電池盒蓋板185與液體和其它污染物隔離。在電池盒蓋板與外殼 之間可設(shè)置墊片或密封件，以進(jìn)一步防止液體進(jìn)入。為指示電池狀態(tài)，設(shè)備或電池組(或兩者都)可設(shè)置有用于顯示電池狀態(tài)的裝置， 所述顯示電池狀態(tài)的裝置可操作地連接到用于確定電池狀態(tài)的裝置。例如，可在電池組上 增設(shè)LED以指示電池的狀態(tài)，或者處理器可被程序控制以在顯示屏上顯示電池狀態(tài)。電源開關(guān)186設(shè)置在設(shè)備的上側(cè)上，并且凹陷地設(shè)置在外殼中，以有助于防止意 外觸發(fā)。電源開關(guān)是由可變形的防水罩保護(hù)的按鈕，雖然也可采用撥動(dòng)開關(guān)或其它用于接 通和斷開設(shè)備的裝置。電源開關(guān)可設(shè)置在設(shè)備的任何位置。
起著接地電極的作用的槽梁提供防止觸電或電涌(electric surge)的防護(hù)措施。 另外，外殼的內(nèi)部上的薄的金屬覆層連接到槽梁。該金屬覆層將雜散電流引導(dǎo)到槽梁并傳 入大地。覆層還限制來自設(shè)備的電磁發(fā)射，從而利用起搏器或其它電氣醫(yī)護(hù)設(shè)備保護(hù)病人。 外殼同樣利用非導(dǎo)電材料制造，以進(jìn)一步提高電絕緣性。設(shè)備也可配備其它形式的電氣絕 緣或保護(hù)措施。設(shè)備可增設(shè)另外的安全特征；例如，設(shè)備可設(shè)計(jì)成必須用鑰匙才能操作。同樣，為 激活某些功能可能需要多個(gè)動(dòng)作；例如，需要擰動(dòng)及推入動(dòng)作才能接通和斷開設(shè)備?？商鎿Q 的是，需要兩個(gè)或多個(gè)可能以特定順序操作的按鈕以啟動(dòng)設(shè)備。另外，設(shè)備可為不同的使用 者提供使用設(shè)備功能的不同等級(jí)，取決于使用者的訓(xùn)練程度。有關(guān)分等級(jí)使用急救設(shè)備的 示例，可參看我們的美國專利6，398，744。處理器也能夠監(jiān)視設(shè)備的狀態(tài)并且根據(jù)某些事件采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。例如，當(dāng)設(shè)備 啟動(dòng)時(shí)，設(shè)備可呼叫911或中央操作中心。當(dāng)電池電量低或者當(dāng)電池的使用年限期滿時(shí)，設(shè) 備還可通知客戶或制造商。設(shè)備監(jiān)測(cè)的示例可參看我們的美國專利6，142，962。圖10示出了設(shè)備的一些內(nèi)部部件的分解視圖(圖7中同樣示出)。顯示器和處理 器單元83、肋102、103、104、鼓風(fēng)機(jī)123、驅(qū)動(dòng)卷筒42、電動(dòng)機(jī)79、離合器80、齒輪箱81、制動(dòng) 器82、槽梁41的一部分、左柱軸30和右柱軸31、中央肋102和電動(dòng)機(jī)控制器84，被分離以 顯示傳動(dòng)系統(tǒng)周圍的空氣通道。電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器和電子元件都會(huì)產(chǎn)生過多的熱量，所述熱量 可造成設(shè)備發(fā)生故障或永久性損壞。如果設(shè)備過熱，多余的熱量還可能損害病人或搶救人 員。因此需要設(shè)置冷卻機(jī)構(gòu)用于將熱量從設(shè)備排出。用于去除熱量的一種方式是將外部空氣在設(shè)備內(nèi)到處循環(huán)，并且將加熱的空氣強(qiáng) 制排出設(shè)備。如參考圖6和圖7所描述的，鼓風(fēng)機(jī)將外部空氣從一個(gè)通風(fēng)口抽入并且穿過 鼓風(fēng)機(jī)的頂部。然后鼓風(fēng)機(jī)驅(qū)使空氣穿過肋104中的開口 187并進(jìn)入設(shè)備中?？諝庠谠O(shè)備 中循環(huán)，并且最終從另一個(gè)通風(fēng)口排出。(空氣流動(dòng)也可顛倒，從而鼓風(fēng)機(jī)將空氣從設(shè)備內(nèi) 部吹到外部。)鼓風(fēng)機(jī)本身是ComAir/Rotron WT12B3-E2型，12-伏電壓。雖然也可采用任 何合適的鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇、或者功能類似的其它冷卻裝置，但是鼓風(fēng)機(jī)是優(yōu)選的，因?yàn)樗蕊L(fēng) 扇更緊湊，產(chǎn)生的電磁噪聲更少。為提高空氣冷卻的效果，該設(shè)備的結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成氣流被沿著傳動(dòng)系統(tǒng)(驅(qū)動(dòng)卷筒 42、電動(dòng)機(jī)79、離合器80、齒輪箱81、制動(dòng)器82)引導(dǎo)。具體的是，肋102、103、104起著傳動(dòng) 系統(tǒng)周圍的氣流的導(dǎo)向裝置的作用。肋與傳動(dòng)系統(tǒng)之間的間隔狹窄，以產(chǎn)生更高的空氣流 速，并且因此產(chǎn)生更好的對(duì)流冷卻。圖中所示的氣流沿著設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)的路徑用箭頭188 表示。通常，空氣在傳動(dòng)系統(tǒng)與肋之間流動(dòng)，但空氣確實(shí)流經(jīng)齒輪箱、離合器和電動(dòng)機(jī)的上 下方。另外，肋在設(shè)備中形成隔間，隔間允許空氣流經(jīng)設(shè)備的所有產(chǎn)生熱量或?qū)崦舾械膬?nèi) 部部件的上方或下方，所述內(nèi)部部件例如處理器、電源控制器和其它部件。通過在正面蓋板的內(nèi)表面上安裝金屬箔提供另外的冷卻(可采用任何數(shù)目的金 屬，如銅、鋼等)。金屬箔從槽梁延伸到設(shè)備的上端，并且穿過設(shè)備的橫向?qū)挾?。金屬箔?收電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量，并將熱量分布到廣大的面積上，從而增加散熱效果。(金屬箔還將紅 外線輻射反射回設(shè)備中，以防止設(shè)備的外側(cè)過熱而傷及病人。)另外，在正面蓋板與金屬箔 之間在制動(dòng)器和電動(dòng)機(jī)的區(qū)域中增加隔熱層。隔熱層降低了熱量傳遞到正面蓋板的速率， 并因此降低了熱量傳遞到病人的速率。另外，電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、電子元件和設(shè)備中產(chǎn)生熱量的其它部件都通過充滿空氣的空間與金屬板和設(shè)備的外表面分隔開。所述空間防止直接導(dǎo) 熱，并且進(jìn)一步減少熱量傳遞到設(shè)備外表面以及病人的速率。設(shè)置在電動(dòng)機(jī)、肋、以及系統(tǒng)的其它部件上的散熱器189提供另外的冷卻。散熱器 增加了這些部件的表面積，從而允許更多的熱量散發(fā)到周圍的空氣流中。另外，電動(dòng)機(jī)、制 動(dòng)器、齒輪箱和離合器被物理熱連接。物理熱連接對(duì)于這些產(chǎn)生熱量的裝置起著另外的散 熱器的作用。另外的散熱器以中央肋102上設(shè)置的撐條190的形式提供。撐條固定電動(dòng)機(jī) 控制器84，并且提供電動(dòng)機(jī)控制器與中央肋之間的物理熱連接。中央肋因此對(duì)于電動(dòng)機(jī)控 制器起著散熱器的作用。在設(shè)備中的其它連接提供了另外的散熱器以進(jìn)一步提高去除多余 熱量的能力。利用溫度傳感器例如溫度計(jì)或熱敏電阻器測(cè)量溫度，溫度傳感器安裝在正面蓋板 的內(nèi)側(cè)上(并且在使用中靠近病人)。由此，溫度傳感器監(jiān)測(cè)比直接接觸病人的表面稍微熱 一些的位置中的溫度，這意味著可以及早發(fā)現(xiàn)對(duì)病人可能的過熱危險(xiǎn)。(系統(tǒng)也可利用單獨(dú) 的傳感器來測(cè)量和跟蹤病人的體溫。)如參考圖7所描述的，如果溫度超過預(yù)定溫度，那么 處理器將被程序控制以控制所述設(shè)備，以降低設(shè)備或病人的溫度，或者提示使用者采取措 施來降低設(shè)備或病人的溫度。設(shè)備的外殼采用導(dǎo)熱率低的材料制造，由此減少病人過熱的可能性，并且同樣減 小把設(shè)備放置在靠近熱源或者陽光下的地方的效果。另外，設(shè)備也可增設(shè)其它散熱機(jī)構(gòu)，例 如散熱器、熱電冷卻裝置、或噴淋/滴淋裝置，以進(jìn)一步降低設(shè)備在工作期間的溫度。因此， 雖然對(duì)設(shè)備和方法的優(yōu)選實(shí)施例根據(jù)它們發(fā)揮作用的環(huán)境進(jìn)行了描述，但它們僅反映了本 發(fā)明的原理。在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和權(quán)利要求的范圍的情況下，可以設(shè)計(jì)出其它實(shí)施例 和結(jié)構(gòu)。該設(shè)備可以制造得更大，從而病人的整個(gè)身體可以躺在設(shè)備上，或者外殼可以設(shè) 置有能夠從設(shè)備向外伸出的伸縮板。在運(yùn)輸過程中，伸縮板允許病人的腿支撐在設(shè)備上，同 時(shí)又允許當(dāng)不使用時(shí)設(shè)備更加便攜。(該板不必須是伸縮的，而可以用鉸鏈或其它合適的用 于將板連接到外殼的剩余部分的裝置連接到外殼的剩余部分。)類似的是，設(shè)備還可設(shè)置存 儲(chǔ)隔間，以容納另外的工具，例如手套、呼吸器、ECG監(jiān)視器、血壓監(jiān)測(cè)計(jì)、脈搏血氧計(jì)、脈搏 監(jiān)測(cè)儀、呼氣末二氧化碳檢測(cè)器、去纖顫器、或其它搶救設(shè)備。另外，可為該設(shè)備增加一個(gè)或多個(gè)撐腳架或支柱。如果設(shè)備必須在不平坦的表面 上操作，撐腳架或支柱可在使用過程中穩(wěn)定所述設(shè)備。因此，雖然對(duì)設(shè)備和方法的優(yōu)選實(shí)施 例根據(jù)它們發(fā)揮作用的環(huán)境進(jìn)行了描述，但它們僅反映苯發(fā)明的原理。在不脫離本發(fā)明的 實(shí)質(zhì)以及權(quán)利要求的范圍的情況下，可以設(shè)計(jì)出其它實(shí)施例和結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)電胸部按壓設(shè)備，包括夕卜殼；電動(dòng)機(jī)，設(shè)置在所述外殼中；驅(qū)動(dòng)卷筒，可旋轉(zhuǎn)地連接到所述電動(dòng)機(jī)，其中，所述電動(dòng)機(jī)能夠旋轉(zhuǎn)所述驅(qū)動(dòng)卷筒；帶，連接到所述驅(qū)動(dòng)卷筒，所述帶能夠至少部分地圍繞病人的胸部延伸，其中，所述驅(qū) 動(dòng)卷筒的旋轉(zhuǎn)收緊所述帶以按壓病人的胸部；和用于循環(huán)空氣的裝置，所述裝置設(shè)置在所述外殼中，所述裝置可操作地增加所述外殼 內(nèi)的空氣流量，其中，所述用于循環(huán)空氣的裝置從包括鼓風(fēng)機(jī)和風(fēng)扇的組中選擇。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括設(shè)置在所述外殼中的通風(fēng) 口，所述通風(fēng)口允許空氣在所述外殼內(nèi)部和外殼外部之間流動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于所述外殼包括正面蓋板、連接到所述正面蓋板的上側(cè)蓋板和連接到所述正面蓋板的下 側(cè)蓋板；所述胸部按壓設(shè)備還包括金屬箔，金屬箔安裝到所述正面蓋板的內(nèi)表面。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括設(shè)置在所述正面蓋板和金 屬箔之間的隔熱層。
5.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括設(shè)置在所述正面蓋板的內(nèi) 表面上的隔熱層。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括肋，所述肋設(shè)置在所述外殼 內(nèi)并且平行于所述電動(dòng)機(jī)定向。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述肋被設(shè)置成在所述電動(dòng)機(jī)和肋之間產(chǎn) 生狹窄的空間。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述肋將設(shè)備至少分隔為兩個(gè)隔間，其中， 所述肋連接到所述設(shè)備的部件，從而所述肋起著隔間之間的熱屏障的作用。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述肋還連接到所述外殼，從而所述肋防止 液體在隔間之間經(jīng)過。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括熱連接到所述機(jī)電胸部按 壓設(shè)備的溫度傳感器。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括處理器，設(shè)置在所述外殼內(nèi)，并且可操作地連接到所述溫度傳感器和電動(dòng)機(jī)；其中，所述處理器被程序控制以監(jiān)測(cè)由溫度傳感器測(cè)得的溫度，并且在溫度傳感器測(cè) 得的溫度的基礎(chǔ)上控制電動(dòng)機(jī)的操作。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述外殼包括具有低導(dǎo)熱率的材料。
全文摘要
一種輕型的機(jī)電胸部按壓設(shè)備。設(shè)備(2)設(shè)置有電動(dòng)機(jī)(79)、制動(dòng)器(82)、驅(qū)動(dòng)卷筒(42)、控制系統(tǒng)(83，84，85)、以及支撐所述設(shè)備并且導(dǎo)向按壓帶(3)的金屬槽梁(41)。帶(3)設(shè)置在連接到槽梁(41)的帶盒(5)中。在使用中，帶(3)被固定在病人(1)的周圍，并且被固定到驅(qū)動(dòng)卷筒(42)。電動(dòng)機(jī)(79)通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)卷筒(42)收緊帶(3)。當(dāng)與它的能源(21)完全組裝后，機(jī)電胸部按壓設(shè)備(2)的重量小于30磅。
文檔編號(hào)A61H31/00GK102106779SQ20111007040
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2004年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月14日
發(fā)明者保羅·Q·埃斯庫德羅, 弗拉迪米爾·拉波波特, 查爾斯·E·斯溫哈特, 羅伯特·馬斯特羅馬太, 詹姆斯·O·詹森, 雷納爾多·J·昆塔納 申請(qǐng)人:佐爾循環(huán)公司