一種基于體征信息融合的便攜式心肺復蘇設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種便攜式心肺復蘇設備，具體涉及一種將人體體征檢測功能融合到心肺復蘇設備中，通過控制系統內嵌的專家系統確定患者的生理信息狀態，保證最好的治療效果的基于體征信息融合的便攜式心肺復蘇設備。
【背景技術】
[0002]在人的一生中，基于不可避免地要發生心律失常，而嚴重的心律失常甚至導致心臟驟停，往往發生突然，救治成功率低。在美國，心臟驟停是首位死亡原因，每年奪走25萬人的生命，遠遠超過每年死于乳癌、肺癌、中風后艾滋病的總和，而在中國，這個數字也在不斷上升。專家指出，80%以上的心臟驟停都是由室顫所引起的。它的致死率非常高。心臟突然停止跳動后，有效泵血功能消失，引起全身嚴重缺氧、缺血。臨床表現為捫不到大動脈搏動和心音消失；繼之意識喪失，呼吸停止，瞳孔散大，若不及時搶救可引起死亡。絕大部分的的患者心臟驟停后會由于心泵功能和有效循環的中止引起全身組織細胞嚴重缺血、缺氧和代謝障礙。一般認為，心臟停搏5?1s可出現眩暈或暈厥，超過15s可出現暈厥和抽搐，超過20s可出現昏迷；心臟驟停患者復律晚一分鐘，生存率降低至少10%。若心搏停止超過5min常造成患者大腦及重要器官組織的不可逆損害，造成死亡，即使復跳也往往會遺留不同程度的后遺癥。因此，心臟驟停是臨床上最危重的急癥，必須爭分奪秒積極搶救。
[0003]心臟驟停發生后最主要的搶救措施是及時正確地進行心肺復蘇。心肺復蘇是針對心臟驟停，旨在盡快建立有效循環，提高心輸出量而采取的一系列措施。研宄表明，心臟停搏時間越長，全身組織特別是腦組織經受缺氧的損害越嚴重，維持生命的可能性就越小。因此，心臟驟停搶救成功的關鍵，是開始搶救時間的早晚。據統計，心肺復蘇成功的病例64%是在心臟停搏后4min內急救的，因此提出搶救心臟驟停的最佳時機是在心臟停搏后O?4min內。而心臟停搏大多數發生在院外，既無藥物，又無搶救設備，因此就地、就近立即組織搶救，切忌觀望等待或遠距離轉送，就顯得尤為重要了。
[0004]胸外心臟按壓法:是現場搶救最基本的首選方法，必須立即進行，是心臟復蘇關鍵措施之一。首先應在病人背部墊一塊木板或讓病人仰臥睡在硬地上，以加強按壓效果。在醫院內對可能發生心臟驟停的病人，如急性心肌梗死、嚴重心律失常患者均應常規睡硬板床，以便一旦發生心臟驟停時，可立即施行胸外心臟按壓。以往認為按壓的作用原理是直接擠壓心臟的結果，當按壓胸骨時使心臟排血，放松時則心臟舒張使血液回流心腔。目前認為按壓主要是引起胸內壓力普遍性增高，促進血液流動，放松時使胸內壓力普遍降低，促進靜脈血液流向右心，以達到維持有效血液循環之目的。
[0005]目前所用的人體心肺復蘇技術多為人工胸外按壓(circulat1n，C)，具體操作方法如下:確保患者仰臥于平地上或用胸外按壓板墊于其肩背下，急救者可采用跪式或踏腳凳等不同體位，將一只手的掌根放在患者胸部的中央，胸骨下半部上，將另一只手的掌根置于第一只手上，手指不接觸胸壁。
[0006]按壓時雙肘須伸直，垂直向下用力按壓，成人按壓頻率為至少100次/min，下壓深度至少為125px，每次按壓之后應讓胸廓完全回復。按壓時間與放松時間各占50%左右，放松時掌根部不能離開胸壁，以免按壓點移位。對于兒童患者，用單手或雙手于乳頭連線水平按壓胸骨，對于嬰兒，用兩手指于緊貼乳頭連線下放水平按壓胸骨。為了盡量減少因通氣而中斷胸外按壓，對于未建立人工氣道的成人，2010年國際心肺復蘇指南推薦的按壓-通氣比率為30:2。對于嬰兒和兒童，雙人CPR時可采用15:2的比率。如雙人或多人施救，應每2分鐘或5個周期CPR(每個周期包括30次按壓和2次人工呼吸)更換按壓者，并在5秒鐘內完成轉換，因為研宄表明，在按壓開始I?2分鐘后，操作者按壓的質量就開始下降(表現為頻率和幅度以及胸壁復位情況均不理想)。可以發現，人工心肺復蘇技術存在以下幾點冋題:
[0007]1、操作者在救援過程初期消耗大量體力，無法保證按壓質量，不能持續、標準進行按壓；
[0008]2、在無專業人員情況下并不具備標準人工心肺復蘇條件，基本無法正確挽救患者生命;
[0009]3、救援人員需要口對口吹氣，易受病菌感染，無法保障救護人員的身體健康；
[0010]4、無法在救援的同時了解患者的體征狀態的變化，無法為下一步治療提供信息。
[0011]為了解決人工急救存在的問題，醫療技術工作者們設計了機械式的心肺復蘇設備，通過機械代替人工完成心肺復蘇的按壓過程，但是，目前市面上的心肺復蘇設備只具有簡單的按壓的功能，無法滿足多變的環境及患者的需求，該類設備主要存在以下兩個問題:
[0012]1、功能簡單，單純完成按壓動作，無法獲知患者體征變換；
[0013]2、智能性不足，未經過訓練的人員無法輕易上手操作，實用性不強。
[0014]現有的心肺復蘇設備從控制上類似于開環系統，急救人員需要有一定的培訓和急救經驗；急救人員根據自身的經驗判斷患者當前的狀態，并根據判斷結果控制心肺復蘇的過程，何時停止，何時結束。
[0015]現有技術非常依賴現有施救者的經驗，但由于心臟驟停的突發性和治療的及時性使得使用此類設備時很難有專業的急救人員在場，而沒有相應的急救知識，無法判斷患者生理狀態，有可能造成過度按壓，對患者造成附帶損傷；也可能在沒有達到按壓效果時就停止按壓，從而達不到治療效果。

【發明內容】

[0016]針對上述問題，本發明的主要目的在于提供一種將人體體征檢測功能融合到心肺復蘇設備中，通過控制系統內嵌的專家系統確定患者的生理信息狀態，保證最好的治療效果的基于體征信息融合的便攜式心肺復蘇設備。
[0017]本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:一種基于體征信息融合的便攜式心肺復蘇設備，所述基于體征信息融合的便攜式心肺復蘇設備包括按壓設備、體征檢測和智能控制裝置和人機界面、體征檢測和智能控制裝置電連接按壓設備和人機界面；所述按壓設備實施對人體的按壓；所述體征檢測和智能控制裝置包括檢測單元和控制器單
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[0018]在本發明的一個具體實施例子中，所述檢測單元檢測患者的血氧飽和度、心電、脈搏以及體溫信號，并對這些信號進行預處理，消除由于急救過程中對患者胸廓按壓造成的檢測信號的變化和頻偏，還原患者的真實生理信號；并將處理后的信息反饋給控制器供控制器分析。
[0019]在本發明的一個具體實施例子中，所述控制器單元獲取體征檢測單元處理后的體征信息，根據控制器內提前存儲的專家系統分析患者的生理信息狀態并根據控制模式采取控制措施；控制器是系統的核心模塊，處理體征信息，顯示控制狀態及生理信息，并控制伺服電機動作實現復蘇動作。
[0020]在本發明的一個具體實施例子中，所述控制器單元采用ST公司的STM32F107ARM芯片作為主控制MCU。
[0021]在本發明的一個具體實施例子中，所述控制器單元采用8位、16位、32位單片機或者ARM模塊來實現。
[0022]在本發明的一個具體實施例子中，所述控制器采用工控機和PLC作為核心控制芯片。
[0023]在本發明的一個具體實施例子中，所述基于體征信息融合的便攜式心肺復蘇設備包括自動模式和手動模式兩種功能模式。
[0024]在本發明的一個具體實施例子中，所述人機界面采用帶觸摸功能的高分辨率串口屏。
[0025]本發明的積極進步效果在于:本發明提供的基于體征信息融合的便攜式心肺復蘇設備具有以下優點:本發明把體征檢測系統、人機交互模塊、專家系統引入到人體心肺復蘇急救系統中來，提高了系統的實用性，便捷性以及自適應性。體征檢測系統的引入可以使沒有相應醫療急救知識的施救者也能直觀的觀測患者的生理信息狀態，并為有經驗的施救者提供有效的治療判斷依據。人機交互模塊的出現降低了由于操作導致的救援時間的浪費，同時可以有效地為施救者提供足夠的急救信息與救援建議。專家系統的引入使系統可以自動對患者進行救援，自適應的方式提高了急救性能，并保證急救