專利名稱：一種伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式體外正搏、反搏裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種體外反搏裝置，不是用現(xiàn)行的充氣式反搏，也不是用液體作能量傳遞模式，而是在原有體外反搏原理的基礎(chǔ)上，用伺服控制原理來驅(qū)動(dòng)封閉的氣體進(jìn)行壓力傳遞的體外正搏、反搏裝置。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)外的體外反搏裝置大多數(shù)都是采用壓縮空氣來進(jìn)行充氣反搏的。例如， 中國(guó)專禾Ij 91103893. 1,02225981. 3,03210740. 4等公開的體外反搏裝置，都是由壓縮空氣進(jìn)行控制充氣的反搏裝置，但除了中國(guó)專利ZL200910107880. 1，是用伺服系統(tǒng)推動(dòng)封閉的液壓系統(tǒng)來反搏，和本發(fā)明類似外。本發(fā)明是用伺服系統(tǒng)推動(dòng)封閉的氣壓系統(tǒng)來正搏、反搏，是有差異的。對(duì)于充氣式反搏裝置，具有以下明顯不可改變的缺陷1、高壓充氣反搏動(dòng)作響應(yīng)不及時(shí)，無法自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)整反搏壓力；2、無法根據(jù)反搏的效果來自動(dòng)調(diào)整最佳的反搏量；3、不能根據(jù)不同患者的具體情況采用不同的反搏模式；4、體積大，設(shè)備多，噪音大。 由于無法完全滿足醫(yī)學(xué)對(duì)體外反搏的高要求，造成體外反博很難推廣普及，更難進(jìn)入家庭作保健用途。對(duì)于伺服液壓式反搏裝置，也具有明顯不可改變的缺陷液壓系統(tǒng)密封要求高，一旦泄漏無法補(bǔ)救，必須更換部件；病人使用不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式體外正搏、反搏裝置。是由三部分系統(tǒng)所組成精準(zhǔn)動(dòng)作系統(tǒng)，封閉壓力變形傳遞裝置連接氣壓包組成的壓力傳遞系統(tǒng)，信息采集、顯示器和發(fā)出指令的控制系統(tǒng)組成。精準(zhǔn)動(dòng)作系統(tǒng)是由伺服電機(jī)1 (a. b. c. d)，伺服電機(jī)控制器10和滾珠絲桿2 (a. b. c. d)所組成，也可以用兩者的總成帶減速和轉(zhuǎn)向的電機(jī)總成l+2(a.b. c. d)或者是直線電機(jī)1+2 (a. b. c. d)。伺服電機(jī)1 (a. b. c. d)帶動(dòng)滾珠絲桿2 (a. b. c. d)作直線往復(fù)動(dòng)作。封閉壓力變形傳遞裝置3 (a. b. c. d)由管路連接4 (a. b. c. d)氣壓包A. B. C. D組成壓力傳遞系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中是把滾珠絲桿2 (a. b. c. d)的作用力施加于封閉壓力變形傳遞裝置3 (a. b. c. d)，使自身壓縮變形或漲大變形，壓縮變形時(shí)分別通過管路連接4 (a. b. c. d) 向氣壓包A. B. C. D施加壓力，氣壓包A. B. C. D分別迅速向人體施加壓力，實(shí)施正搏、反搏。還有一種方式是由伺服電機(jī)1，伺服電機(jī)控制器10和滾珠絲桿2組成單一的精準(zhǔn)動(dòng)作系統(tǒng)，小腿氣壓包Cira和大腿氣壓包^⑵、大腿氣壓包^⑵和臀部氣壓包Am單邊分別用管路14連接，封閉壓力變形傳遞裝置3由管路4連接小腿氣壓包Cira，小腿氣壓包Cira連接大腿氣壓包A(2)，大腿氣壓包A(2)再連接臀部氣壓包A1⑵。單一的精準(zhǔn)動(dòng)作系統(tǒng)1，2帶動(dòng)封閉壓力變形傳遞裝置3，序貫對(duì)小腿氣壓包Cira)、大腿氣壓包^⑵和臀部氣壓包Aira進(jìn)行壓縮反搏，排氣時(shí)開啟電磁閥12同時(shí)和管路4由封閉壓力變形傳遞裝置3由抽氣，完成反搏。
胸部心臟區(qū)的體外正搏系統(tǒng)，其動(dòng)作和人體下肢的反搏時(shí)機(jī)相反，當(dāng)心臟往外泵血時(shí)，該套系統(tǒng)動(dòng)作，壓縮心臟，強(qiáng)化心臟的泵血能力。信息采集5 (a. b)、6 (a. b. c)、7、顯示器9和發(fā)出命令的控制系統(tǒng)8 信息采集是由心電傳感器如或脈搏傳感器5b、血流傳感器7、A. B. C. D氣壓包壓力傳感器6 (a. b. c. d)， 組成信息采集系統(tǒng)。心電傳感器fe的作用是獲得心臟的舒張期和收縮期信息，指導(dǎo)正搏、 反搏系統(tǒng)的壓縮和解壓；脈搏傳感器恥的作用是替代心電傳感器fe，通過脈搏信號(hào)間接獲取心臟的跳動(dòng)規(guī)律，分別指導(dǎo)正搏、反搏系統(tǒng)的壓縮和解壓；血流傳感器7的作用是通過檢測(cè)正搏、反搏前后的血流變化來優(yōu)化正搏、反搏的最大壓力，達(dá)到優(yōu)化正搏、反搏的目的， 另一個(gè)作用是通過檢測(cè)患者的血管健康狀況和血流的健康狀況作出診斷，指導(dǎo)醫(yī)生對(duì)患者采取相應(yīng)的正搏、反搏措施；壓力傳感器6 (a. b. c. d)的作用是由控制系統(tǒng)8控制各氣壓包 A. B. C. D的最大壓力?？刂葡到y(tǒng)8是由可擴(kuò)展的工控PC(PLC)組成分別擴(kuò)展伺服電機(jī)控制器12、心電傳感器fe或脈搏傳感器恥、血流傳感器7及壓力傳感器6 (a. b. c. d)，供控制系統(tǒng)8分析處理，向伺服電機(jī)控制器10發(fā)出行動(dòng)指令，并把結(jié)果輸出至顯示器9上，伺服電機(jī)控制器10控制伺服電機(jī)分別動(dòng)作，來分別推動(dòng)各組封閉的氣壓系統(tǒng)進(jìn)行正搏、反搏?？刂葡到y(tǒng)可以進(jìn)行多種反搏參數(shù)的調(diào)整11，對(duì)正搏、反搏進(jìn)行優(yōu)化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果采用封閉的氣壓系統(tǒng)，避免了液壓系統(tǒng)易泄漏，補(bǔ)救很麻煩的現(xiàn)實(shí)，封閉氣壓系統(tǒng)要求不高；而充氣式體外反搏系統(tǒng)是又無法做到以下功能1.封閉氣壓系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)結(jié)合，簡(jiǎn)單方便的實(shí)現(xiàn)了伺服氣壓的正搏、反搏；2.采用伺服系統(tǒng)，方便的實(shí)現(xiàn)了正搏、反搏動(dòng)作的精確和可控；3.采用血流檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了正搏、反搏結(jié)果的閉環(huán)控制；4.采用智能心臟檢測(cè)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)和調(diào)整心臟的正搏、反搏點(diǎn)；5.采用脈搏檢測(cè)系統(tǒng)，達(dá)到了體外正搏、反搏非專業(yè)使用的目的；6.采用壓力檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)壓力包的壓力控制，從而實(shí)現(xiàn)正搏、反搏程度可控；7.采用心臟正搏系統(tǒng)加上脈搏檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在原有體外反搏的基礎(chǔ)上強(qiáng)化心臟的正搏；8.采用單伺服系統(tǒng)的簡(jiǎn)化版本，加上脈搏檢測(cè)系統(tǒng)，為該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)入家庭打下了技術(shù)的基礎(chǔ)；9.封閉氣壓系統(tǒng)具有性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便實(shí)用的特點(diǎn)，必將開創(chuàng)體外反搏的
新局面。


圖1 伺服氣壓體外正搏、反搏流程示意2 三伺服封閉氣壓系統(tǒng)體外反搏結(jié)構(gòu)示意3 單伺服封閉氣壓系統(tǒng)體外反搏結(jié)構(gòu)示意4 增加心臟正搏的伺服封閉氣壓體外正搏、反搏結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但是本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。實(shí)例一(圖2)分別設(shè)置心電傳感器fe或脈搏傳感器釙、血流傳感器7，和三組壓力傳感器6 (a. b. c)并連接可擴(kuò)展的工控PC(PLC)8中，設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制程序，根據(jù)心電(或脈搏)信號(hào)在最佳時(shí)機(jī)向伺服電機(jī)控制器10發(fā)出行動(dòng)指令，伺服電機(jī)控制器10接到行動(dòng)指令后，分別向三組伺服電機(jī)1 (a. b. c)發(fā)出獨(dú)立的方向和轉(zhuǎn)速指令或停止指令，三組伺服電機(jī)1 (a. b. c) 按指令的方向和轉(zhuǎn)速把旋轉(zhuǎn)能量分別傳遞給三組滾珠絲桿2(a. b. c)，三組滾珠絲桿2(a. b. c)把伺服電機(jī)l(a.b.c)的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)化成不同方向和速度的直線動(dòng)作力，分別帶動(dòng)三組封閉的壓力變形傳遞裝置3(a.b. c)作壓縮或漲大變形，三組封閉的壓力變形傳遞裝置 3 (a. b. c)通過連接管4 (a. b. c)分別向三組壓力包A. B. C施壓或解壓，三組壓力包A. B. C通過漲大或縮小完成對(duì)人肢體的反博。血流傳感器7的作用是通過檢測(cè)正搏、反搏前后增加的血流量，通過控制系統(tǒng)調(diào)整優(yōu)化正搏、反搏量；三組壓力傳感器6 (a. b. c)的作用是實(shí)時(shí)檢測(cè)正搏、反搏各氣壓包的壓力值，來控制反搏的最終壓力。實(shí)例二(圖 3)；本實(shí)例不是采用三套伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓系統(tǒng)，而是用一套伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓系統(tǒng)，來對(duì)小腿、大腿和臀部氣壓包進(jìn)行反搏。由伺服電機(jī)1，伺服電機(jī)控制器10和滾珠絲桿2組成單一的精準(zhǔn)動(dòng)作系統(tǒng)，小腿氣壓包C1(2)和大腿氣壓包B1(2)、大腿氣壓包B1 (2)和臀部氣壓包Au2)單邊分別用管路14連接，封閉壓力變形傳遞裝置3由管路4連接小腿氣壓包C1⑵，小腿氣壓包C1 (2)連接大腿氣壓包B1⑵，大腿氣壓包Bu2)再連接臀部氣壓包~⑵。單一的精準(zhǔn)動(dòng)作系統(tǒng)1，2帶動(dòng)封閉壓力變形傳遞裝置3，序貫對(duì)小腿氣壓包C1⑵)、 大腿氣壓包B1⑵和臀部氣壓包Au2)進(jìn)行壓縮反搏，排氣時(shí)開啟電磁閥12同時(shí)和管路4由封閉壓力變形傳遞裝置3由抽氣，完成反搏。實(shí)例三(圖4):單純的反搏系統(tǒng)只能壓縮下肢，促使下肢靜脈血管加速回流心臟，其作用是有限的。因此，在(圖2)的基礎(chǔ)上，增加一套心臟區(qū)伺服封閉氣壓正搏系統(tǒng)D。其動(dòng)作和下肢反搏在時(shí)機(jī)上正相反，在心臟收縮時(shí)也就是下肢反搏泄壓時(shí)，心臟區(qū)伺服封閉氣壓正搏系統(tǒng)進(jìn)行正搏，強(qiáng)化心臟向外泵血能力，增強(qiáng)動(dòng)脈的供血能力，使各重要器官的血液供應(yīng)直接得到加強(qiáng)，還具有直接沖刷動(dòng)脈血管的功能，彌補(bǔ)現(xiàn)有體外反搏對(duì)動(dòng)脈血管的無助。新系統(tǒng)和下肢反搏一起，組成完整的正搏、反搏系統(tǒng)。在這個(gè)新系統(tǒng)中，正搏、反搏的開始時(shí)機(jī)是通過脈搏信號(hào)恥來得到，因?yàn)槊}搏的跳動(dòng)規(guī)律和心臟的跳動(dòng)規(guī)律正相關(guān)，其目的是避免在心臟區(qū)既要正搏又要測(cè)心電所造成的不便。
權(quán)利要求
1.一種伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式體外正搏、反搏裝置，是由精準(zhǔn)動(dòng)作系統(tǒng)，封閉壓力變形傳遞裝置連接氣壓包組成的壓力傳遞系統(tǒng)，信息采集、顯示器和發(fā)出指令的控制系統(tǒng)組成；所述的封閉氣壓式體外正搏、反搏裝置，是由伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式下肢體外反搏和伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式胸部心臟區(qū)的體外正搏系統(tǒng)所組成；所述的精準(zhǔn)動(dòng)作系統(tǒng)，是由電機(jī)、電機(jī)控制器和把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化裝置所組成，電機(jī)與轉(zhuǎn)化裝置相連接；所述的封閉壓力變形傳遞裝置連接氣壓包組成的壓力傳遞系統(tǒng)，是由封閉的壓力變形傳遞裝置和氣壓包組成，并由管路連接，封閉的壓力變形傳遞裝置接受伺服系統(tǒng)的壓縮力和泄壓力，對(duì)氣壓包進(jìn)行壓縮和泄壓，完成正搏或反搏；所述的信息采集，是由心電傳感器或是脈搏傳感器、血流傳感器、氣壓包的壓力傳感器組成，所述控制系統(tǒng)與上述傳感器相連接，還與所述顯示器連接，上述各傳感器所采集到的信號(hào)分別不斷的輸入控制系統(tǒng)進(jìn)行分析處理，控制系統(tǒng)利用設(shè)計(jì)的軟件作出分析，通過伺服電機(jī)控制器對(duì)各組電機(jī)分別發(fā)出動(dòng)作指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式體外正搏、反搏裝置，其特征在于所述伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式胸部心臟區(qū)的體外正搏系統(tǒng)是采用伺服系統(tǒng)連接封閉的壓力傳遞系統(tǒng)，隨著心臟收縮來正搏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式體外正搏、反搏裝置，其特征在于所述把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化裝置是用滾珠絲桿或其它齒輪轉(zhuǎn)化裝置所組成，或是和電機(jī)的總成成為直線電機(jī)，或是直線電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式體外正搏、反搏裝置，其特征在于所述的封閉壓力變形傳遞裝置是活塞缸或是工程塑料制作成可壓縮的單口容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式體外正搏、反搏裝置，其特征在于所述的伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式下肢體外反搏是作用于臀部、大腿和小腿， 是三套獨(dú)立的精準(zhǔn)動(dòng)作系統(tǒng)，也是由一套精準(zhǔn)動(dòng)作系統(tǒng)來推動(dòng)三組壓力傳遞系統(tǒng)來進(jìn)行反搏，這里進(jìn)氣口在小腿氣壓包，小腿和大腿、大腿和臀部氣壓包單邊相互用管路連接，充氣時(shí)序貫進(jìn)入小腿、大腿和臀部氣壓包，排氣時(shí)三組氣壓包同時(shí)排氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式體外正搏、反搏裝置，其特征在于所述信息采集中的心臟傳感器或是脈搏傳感器是檢測(cè)心臟的綜合信息，使控制系統(tǒng)能夠進(jìn)行正確的診斷并實(shí)時(shí)的選取最佳的正搏、反搏點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式體外正搏、反搏裝置，其特征在于所述信息采集中的血流傳感器是檢測(cè)人體適合位置正搏、反搏前后的血流變化， 反饋正搏、反搏效果，以及對(duì)患者的血管健康狀況和血流的健康狀況作出診斷，采取相應(yīng)的正搏、反搏措施。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式體外正搏、反搏裝置，其特征在于所述信息采集中的三組氣壓包和心臟區(qū)氣壓包的壓力傳感器是分別檢測(cè)包裹在臀部、大腿和小腿的氣壓包和心臟區(qū)氣壓包的壓力值，控制正搏、反搏的最大壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式體外正搏、反搏裝置，其特征在于所述的控制系統(tǒng)是能夠人工調(diào)整正搏、反搏參數(shù)，能夠根據(jù)血流數(shù)據(jù)智能的調(diào)整正搏、反搏量，能夠根據(jù)氣壓包的壓力數(shù)據(jù)智能的調(diào)整正搏、 反搏的最大壓力，能夠根據(jù)綜合的心電數(shù)據(jù)智能的診斷、選取最佳的正搏、反搏點(diǎn)并對(duì)正、反搏點(diǎn)進(jìn)行人工微調(diào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種伺服控制及動(dòng)作的封閉氣壓式體外正搏、反搏裝置。是由體外反搏系統(tǒng)增加胸部心臟區(qū)的體外正搏系統(tǒng)組成；由伺服電機(jī)配上滾珠絲桿組成動(dòng)力系統(tǒng)；封閉壓力變形傳遞裝置通過滾珠絲桿把壓力通過氣壓包傳遞給人體實(shí)現(xiàn)正搏和反博；采集有關(guān)信息通過控制系統(tǒng)精密控制正搏、反博。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下突出特點(diǎn)增加心臟正搏系統(tǒng)，完整實(shí)現(xiàn)正搏和反搏；封閉的氣壓系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用；封閉氣壓和伺服系統(tǒng)結(jié)合，簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確和可控；血流檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了正搏、反搏的閉環(huán)控制；壓力檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)氣力包的壓力控制進(jìn)而控制正搏、反搏量；采用一套伺服氣壓系統(tǒng)對(duì)三組氣壓包的反搏，脈搏檢測(cè)代替心電檢測(cè)，使用方便結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)A61H31/00GK102166157SQ20111008085
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者盧健 申請(qǐng)人:盧健