專利名稱：自動輕型機電胸部按壓設(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，例如口對口呼吸或氣囊面罩設(shè)備，用于向肺部供應(yīng)空氣。當急救提供者有效地實施人工胸部按壓時，體內(nèi)的血液流動大約為正常血液流動的25％到30％。但是，即使是經(jīng)驗豐富的醫(yī)務(wù)人員，實施充分的胸部按壓也只能堅持幾分鐘。見Hightower等所著的Decay In Quality Of ChestCompressions 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犧牲者的生命維持更長時間。不時會報道，由于實施延長的CPR努力(45到90分鐘)，最終通過冠狀動脈旁路手術(shù)使病人起死回生。見Tovar等所著的Successful Myocardial Revascularization andNeurologic Recovery，22 Texas Heart J.271，1995年。
在提供更好的血液流動以及增加旁觀者實施復(fù)蘇搶救的效果的努力中，已經(jīng)提出各種用于實施CPR的機械設(shè)備。在這種設(shè)備的一個變形中，帶圍繞病人胸部設(shè)置，并且自動胸部按壓設(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Resuscitation device having a motor driven belt toconstrict/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 CPRassist 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09/866,377和我們于2002年7月10日提交的申請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會。盡管如此，一種新穎的胸部按壓設(shè)備又已被設(shè)計出來，以進一步提高使用的簡易性，進一步有助于設(shè)備的快速部署，并且進一步提高設(shè)備的耐用性和方便性。
在構(gòu)建一種輕型、緊湊的機電胸部按壓設(shè)備時，碰到的一個問題是設(shè)備會發(fā)生過熱。(電動機、制動器和電子系統(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)動卷筒橫跨槽梁。驅(qū)動卷筒連接到電動機，電動機能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動卷筒。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∪诵夭可虾托夭恐車?。當電動機轉(zhuǎn)動時，帶卷繞到驅(qū)動卷筒的周圍，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胸部按壓設(shè)備對病人進行胸部按壓的方法。
圖2示出了機電胸部按壓設(shè)備的正面。
圖3示出了自動胸部按壓設(shè)備的下側(cè)及背面。
圖4示出了自動胸部按壓設(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)面觀察時對病人進行胸部按壓的方法。
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包括帶傳動臺4和按壓帶盒5(盒中包含帶)。帶傳動臺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荷分布段16和17。用于收緊帶的裝置包括連接到驅(qū)動卷筒的電動機，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)計是一種輕型機電胸部按壓設(shè)備。完全組裝好的胸部按壓設(shè)備僅重29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立的機電或以帶為基礎(chǔ)的且重量在30磅以下的自動胸部按壓設(shè)備。
圖2示出了機電胸部按壓設(shè)備2的正面。胸部按壓設(shè)備包括帶傳動臺4和帶盒5。帶傳動臺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。對胸部按壓設(shè)備2的描述是相對于當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。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。當設(shè)備在使用時，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，這個距離是從一個柱軸的橫向外邊緣到另一個柱軸的橫向外邊緣所測得。(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)備圍繞堅固的槽梁41構(gòu)造，槽梁相對于外殼橫向定向。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壁。(槽梁可用單獨的部件形成并且利用其它合適的堅硬材料制造，例如鋼、鎂、或者強化的聚合物復(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)挾鹊牟鄣馈Ｔ诎磯哼^程中，帶位于槽道中并且沿著槽道移動。帶連接到橫跨所述槽道的驅(qū)動卷筒42。驅(qū)動卷筒起著可操作地將按壓帶連接到電動機的裝置的作用。(驅(qū)動卷筒在圖3中用虛線示出以表示它在槽梁的底面附近的位置。)驅(qū)動卷筒的長度小于3英寸，并且直徑小于1英寸。驅(qū)動卷筒可位于槽梁內(nèi)的任何位置。優(yōu)選的是，驅(qū)動卷筒在微微偏離設(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(或者當利用繩纜代替帶時)。在最初的卷繞過程中，繩纜卷繞在錐形體的底部周圍，從而在開始按壓時產(chǎn)生巨大的機械優(yōu)點。繩纜然后卷繞在錐形體的長度周圍，朝向錐頂推進。隨著繩纜卷繞在錐形體的直徑較小的部分周圍，驅(qū)動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，其中當胸部對按壓的反抗力最大時按壓終止。(驅(qū)動卷筒的形狀是設(shè)備的卷繞輪廓。卷繞輪廓可根據(jù)傳動系統(tǒng)或者根據(jù)病人胸部的粘彈效應(yīng)定制以利用速度對扭矩的平衡。)驅(qū)動卷筒設(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)動卷筒的凹槽的形狀鍵合。因此，當鍵插入驅(qū)動卷筒的凹槽中時，帶被牢固地固定到驅(qū)動卷筒。槽梁的壁中的凹口44協(xié)助將鍵對齊并固定到驅(qū)動卷筒的凹槽。類似的是，安裝在槽梁的一個或兩個壁上的一個或多個盤或?qū)О逡矃f(xié)助將鍵對齊并固定到驅(qū)動卷筒的凹槽。(導(dǎo)板同樣可操作地連接到驅(qū)動卷筒或連接到驅(qū)動卷筒和槽梁。)導(dǎo)板連接到彈簧，該彈簧允許導(dǎo)板移進移出所述槽道，從而允許鍵方便地移出。當夾子插入后導(dǎo)板復(fù)位時，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)計成容納所述鍵，由此進一步將鍵固定在驅(qū)動卷筒的凹槽內(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，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，從而當病人被放置到設(shè)備上時，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)置在帶盒上的帶護擋同樣覆蓋柱軸。帶護擋進一步保護病人、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應(yīng)的對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)備的中軸線周圍對稱布置。但是，如果槽口和開口在設(shè)備的中軸線周圍非對稱布置，則可保證盒僅沿一個方向連接到槽梁。
另外，外殼設(shè)置有說明標記，例如三角形48，以指導(dǎo)使用者正確連接按壓帶盒。當按壓帶盒與設(shè)備正確對齊后，外殼上的標記與按壓帶盒上設(shè)置的對應(yīng)標記對齊。三角形的區(qū)域中采用對比色，以進一步幫助使用者將盒對齊。設(shè)備上還可增加另外的標記49，以有助于使病人與設(shè)備對齊，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)提供可看到的對齊標記。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。)三件式殼體的設(shè)計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，從而進一步防止剪切力。
外殼被構(gòu)造成具有倒圓的棱邊，以使對人員或設(shè)備的沖擊損傷最小化。外殼用堅硬的防水材料制造，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、用于保護帶的帶蓋板66、以及帶護擋67，帶護擋通過絞鏈68可旋轉(zhuǎn)地連接到帶蓋板。(在使用中，帶護擋設(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)壓縮氣囊的示例請參看我們在2002年7月10日提交的專利申請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、凸片和鉤子對齊，并在搭扣接合在凸起內(nèi)之前共同開始滑動。)設(shè)置在帶蓋板上的標記72進一步幫助使用者將帶蓋板與槽梁對齊。
圖6和圖7顯示了胸部按壓設(shè)備2的內(nèi)部部件。電動機79可操作的通過離合器80和齒輪箱81向驅(qū)動卷筒42提供扭矩。連接到電動機的上側(cè)的制動器82可操作地制動驅(qū)動卷筒的運動。制動器的轂直接連接到電動機的轉(zhuǎn)軸。
驅(qū)動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)動卷筒、離合器、齒輪箱和制動器共同組成設(shè)備的傳動系統(tǒng)。優(yōu)選的是，除了通過驅(qū)動卷筒到槽梁的連接，傳動系統(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，傳動系統(tǒng)從槽梁懸臂伸出。當從槽梁懸臂伸出時，傳動系統(tǒng)使旋轉(zhuǎn)阻力和轉(zhuǎn)動慣量最小化，降低了傳動系統(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)動卷筒相對于離合器或電動機驅(qū)動軸的速度。齒數(shù)比優(yōu)選大約為10∶1?？捎玫凝X輪系包括行星齒輪系，它從電動機的軸向輸出軸(即驅(qū)動卷筒的軸)沿直線操作。另一種齒輪系不沿直線操作，從而電動機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)動卷筒是齒輪箱的輸出軸。
如果施加到驅(qū)動卷筒的扭矩太大，離合器就會將電動機從齒輪箱脫開?？刂葡到y(tǒng)也可在其它檢測到的參數(shù)的基礎(chǔ)上將離合器脫開；例如，制造廠可預(yù)先設(shè)定，當檢測到負荷板上的負荷太大時，當軟件出錯或發(fā)生其它情況時，控制器可以控制離合器脫開。因此，離合器對于胸部按壓設(shè)備起著安全機構(gòu)的作用?？蛇x的是，離合器可在按壓過程中主動地使用以實現(xiàn)定時按壓，并且節(jié)省能量。對于離合器的這種應(yīng)用的示例可參看我們的美國專利6,142,962。優(yōu)選的是，制動器、電動機、齒輪箱、離合器和驅(qū)動卷筒沿著一條直線對齊，與槽梁41垂直。
電動機79和制動器82由處理器單元83、電動機控制器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。)處理器單元包含計算機處理器、非易失性存儲裝置和顯示屏。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機控制器。處理器單元、電源控制器和電動機控制器一起組成控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能夠精確控制電動機的操作。因此，對不同體形的病人，按壓的時間和力量可被自動并且精確地控制。按壓帶的定時方法的示例可參看我們的美國專利6,066,106和我們的申請09/866,377。
電動機控制器同樣可操作地連接到扭矩傳感器，該傳感器檢測電動機施加到驅(qū)動卷筒的扭矩。在這種情況下，如果扭矩超過預(yù)定閾值，電動機控制器能夠自動使設(shè)備停止。電動機控制器或處理器也可連接到生物傳感器，該傳感器檢測生物參數(shù)，例如呼氣末(end-tidal)二氧化碳、脈搏或血壓。然后處理器和電動機控制器可操作地在檢測到的生物參數(shù)的基礎(chǔ)上控制設(shè)備的操作。電動機控制和生物反饋控制的示例可參看我們的專利，Moll enauer等的Resuscitation Device Having a Motor Driven Belt to Constrict/Compress the chest，美國專利6,142,962(2000年11月7日)。電動機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電動機中的電流。電動機電流的突然升高表明電動機上的跳變的負荷，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)在電動機中測得的電流來控制設(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于帶設(shè)置的線性編碼器代替。)旋轉(zhuǎn)編碼器測量驅(qū)動卷筒42的旋轉(zhuǎn)，并生成與驅(qū)動卷筒的旋轉(zhuǎn)相對應(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)換成計數(shù)和方向信號，并且處理器使用該信號以控制所述設(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)以及我們在2001年5月25日提交的專利申請09/866,377。
仍參考圖6和圖7，設(shè)備中設(shè)置了多個另外的零件，以提高它的實用性和安全性。肋102、103、104為設(shè)備提供了另外的加強。所述肋是在使用過程中支撐外殼的金屬板，從而保護設(shè)備及其部件。所有肋都設(shè)置在與電動機相同的平面中以節(jié)省空間?？梢栽鲈O(shè)更多的肋以進一步加強設(shè)備。肋的邊緣用泡沫密封，從而進入該設(shè)備的任何液體將不會接觸控制器板、電源分配板、電動機控制器、其它電子設(shè)備和相聯(lián)系的電纜。
進一步的加強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入設(shè)備的任何液體聚集在電子設(shè)備上。更進一步的加強通過在設(shè)備外殼各處安裝的角撐板(gusset)107提供。設(shè)備的多重冗余加強以及緊配合的互相間隔的設(shè)計提供非常高的保護以防止力、晃動和振動。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，或者為了防止當帶沒有固定到設(shè)備時發(fā)生觸動，提供用于檢測帶的存在的裝置。驅(qū)動卷筒的凹槽43設(shè)置有柱銷108，柱銷108可縱向移動穿過驅(qū)動卷筒和旋轉(zhuǎn)編碼器。柱銷連接到彈簧，該彈簧驅(qū)使柱銷進入驅(qū)動卷筒的凹槽中。當帶的鍵插入到驅(qū)動卷筒的凹槽中時，柱銷被推動穿過驅(qū)動卷筒和旋轉(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)。當帶插入時，柱銷被推動緊靠接觸開關(guān)，并且由此設(shè)備記錄帶的鍵的存在和正確插入。為進一步提高安全性，鍵被鍵合到驅(qū)動卷筒的凹槽，從而除非鍵插入凹槽中，否則柱銷很難朝著接觸開關(guān)運動。也可采用其它用于檢測帶的存在的裝置；例如，驅(qū)動卷筒的凹槽可設(shè)置有檢測帶的存在的電接觸。
另外，卷筒的軸設(shè)置有掣子，當鍵移開后，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際物理位置與控制系統(tǒng)所測得的卷筒的位置之間的關(guān)系。因此，當設(shè)備關(guān)機時，卷筒的軸的起始位置不會改變。這接下來有助于在按壓過程中保持對帶實際移動量的測量精確度。
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)動卷筒周圍。例如，驅(qū)動卷筒被控制，從而一些帶在按壓之間(也就是說，當設(shè)備松開病人周圍的帶時，正好在開始下一次按壓之前。)保持卷繞在驅(qū)動卷筒周圍。優(yōu)選的是，在按壓過程中，帶始終有與驅(qū)動卷筒的一圈相對應(yīng)的長度保持卷繞在驅(qū)動卷筒周圍。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加強凹口。
為了冷卻設(shè)備和設(shè)備的電子元件，設(shè)置鼓風機123以循環(huán)設(shè)備內(nèi)部的空氣。外部空氣從左側(cè)格柵通風口124或上方格柵通風口125吸入，并且從另一通風口排出，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)通風口吸入，從上方通風口排出。)通風口設(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入通風口。
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測量，例如溫度計或熱敏電阻器。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，處理器可提高鼓風機的轉(zhuǎn)速、降低電動機的轉(zhuǎn)速、或者提示使用者清潔堵塞的通風口，或者將病人及設(shè)備移到溫度更低的地方。
用于測量力的裝置可操作地連接到所述設(shè)備。所述用于測量力的裝置可操作地測量病人施加到設(shè)備的力以及按壓力。所述用于測量力的裝置是連接到兩個測力傳感器129的負荷板128。也可采用其它用于檢測力或重量的裝置，例如可操作地連接到槽梁的一個或多個應(yīng)變片或彈簧。負荷板蓋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，以便當主電池未連接時提供能量。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的部件作為安裝板。
圖8示出了自動胸部按壓設(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相對應(yīng)的定向。病人頭部位于正面蓋板60的頭枕板部分20上，病人的軀體位于負荷板128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還顯示了相對于槽梁41的測力傳感器129。通過將測力傳感器放置在測力傳感器槽141中從而將測力傳感器安裝到槽梁。測力傳感器支撐在槽中設(shè)置的臺肩142上。設(shè)置在測力傳感器上的凸起143與負荷板接觸，從而測力傳感器能夠測量施加到負荷板128的力。因此，測力傳感器能夠測量病人的胸部及設(shè)備施加到測力傳感器的力，并且這對應(yīng)于施加到病人的全部按壓力。
測力傳感器采用基于應(yīng)變的方法將施加的負荷轉(zhuǎn)換為電信號。(可采用其它負荷測量裝置，例如電阻器、電容器、氣壓作動器、壓電作動器，以及用于測量力或壓力的其它裝置。)處理器和軟件在測力傳感器產(chǎn)生的負荷信號的基礎(chǔ)上控制設(shè)備的操作。例如，設(shè)備部分地在負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)測按壓力，并且防止對病人施加過大的力。取決于病人和使用的實施例，過大的按壓力在大約600磅到大約1000磅之間(在負荷分布段的全部區(qū)域上)。
圖9示出了在病人1身上進行胸部按壓的方法。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支撐在負荷板128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(當設(shè)備在使用時，臀部和腿擱放在地上、擔架上或其它表面上)。帶3從驅(qū)動卷筒42延伸出，圍繞柱軸30和31并在病人胸部上延伸。在使用中，隨著電動機轉(zhuǎn)動驅(qū)動卷筒，驅(qū)動卷筒將帶收緊，從而對病人胸部進行按壓。
如圖9所示，設(shè)備的背枕板部分21對于病人和設(shè)備的操作者具有人體工程學的形狀。病人頭部可按照目前AHA指導(dǎo)手冊的建議方便地傾斜。這種設(shè)計還允許方便地進行氣管插管術(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臺的下端傾斜。由此當病人躺在背枕板上時，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)置有多個附加的零件，以使它對用戶更加友好和更耐用。設(shè)置多個符合人體工程學的把手140，以允許使用者沿著幾個不同的方向搬運該設(shè)備，或者當病人躺在外殼上時允許多個人搬運該設(shè)備。設(shè)備的側(cè)面的形狀被設(shè)計成使得設(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，當設(shè)備放在地上時，把手140和通風口124和125都稍微抬離地面。這種形狀有助于防止液體進入格柵通風口。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劃傷手指，并且可以更方便地抬起或移動該設(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。
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，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)置有一個或多個槽162，從而液體可從凹處排出。
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。緩沖杠進一步防止沖擊和振動。緩沖杠還有助于當設(shè)備斜靠墻壁或其它物體時防止設(shè)備滑動。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DynaflexTM，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)置另外的墊片以進一步密封該設(shè)備。設(shè)備的整個外圍，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)26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，嵌合在一個或兩個所述凹陷處中。數(shù)據(jù)接口允許設(shè)備與其它設(shè)備或處理器通訊。數(shù)據(jù)接口可以是紅外線接口、藍牙接口、乙太網(wǎng)電纜、電話機接口、USB接口、無線發(fā)射機或用于傳輸數(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)備方便地固定到擔架或病床，或者設(shè)備可以方便地固定到病人用于運輸。)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，從而栓系裝置對于設(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)備在使用時的底面)。固定件還設(shè)在外殼的孔中，從而固定件不會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。另外，濺灑到設(shè)備的正面上的液體將不會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用性。電池盒121設(shè)置在設(shè)備的上端的內(nèi)部，容納一個或多個電池，所述電池被設(shè)計成配合在電池盒內(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，當電池連接到設(shè)備時，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應(yīng)的彈簧搭扣。因此，當電池組固定在電池盒中時，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)計成與特定的電池組匹配。因此，不是設(shè)計成與所述設(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)置在電池盒中的對準脊183進一步有助于對齊和插入電池組。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。金屬條對電池組施加力，該力朝著電池盒的底板推動電池組。因此，導(dǎo)軌有助于將電池組固定在電池盒內(nèi)，并且有助于當電池滑入時使電池與電連接器對齊。
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，以進一步防止液體進入。
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的按鈕，雖然也可采用撥動開關(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(electricsurge)的防護措施。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)護設(shè)備保護病人。外殼同樣利用非導(dǎo)電材料制造，以進一步提高電絕緣性。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動作；例如，需要擰動及推入動作才能接通和斷開設(shè)備?？商鎿Q的是，需要兩個或多個可能以特定順序操作的按鈕以啟動設(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，取決于使用者的訓練程度。有關(guān)分等級使用急救設(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?shù)膭幼鳌＠?，當設(shè)備啟動時，設(shè)備可呼叫911或中央操作中心。當電池電量低或者當電池的使用年限期滿時，設(shè)備還可通知客戶或制造商。設(shè)備監(jiān)測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、鼓風機123、驅(qū)動卷筒42、電動機79、離合器80、齒輪箱81、制動器82、槽梁41的一部分、左柱軸30和右柱軸31、中央肋102和電動機控制器84，被分離以顯示傳動系統(tǒng)周圍的空氣通道。電動機、制動器和電子元件都會產(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制排出設(shè)備。如參考圖6和圖7所描述的，鼓風機將外部空氣從一個通風口抽入并且穿過鼓風機的頂部。然后鼓風機驅(qū)使空氣穿過肋104中的開口187并進入設(shè)備中?？諝庠谠O(shè)備中循環(huán)，并且最終從另一個通風口排出。(空氣流動也可顛倒，從而鼓風機將空氣從設(shè)備內(nèi)部吹到外部。)鼓風機本身是ComAir/Rotron WT12B3-E2型，12-伏電壓。雖然也可采用任何合適的鼓風機、風扇、或者功能類似的其它冷卻裝置，但是鼓風機是優(yōu)選的，因為它比風扇更緊湊，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)計成氣流被沿著傳動系統(tǒng)(驅(qū)動卷筒42、電動機79、離合器80、齒輪箱81、制動器82)引導(dǎo)。具體的是，肋102、103、104起著傳動系統(tǒng)周圍的氣流的導(dǎo)向裝置的作用。肋與傳動系統(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)生更好的對流冷卻。圖中所示的氣流沿著設(shè)備的傳動系統(tǒng)的路徑用箭頭188表示。通常，空氣在傳動系統(tǒng)與肋之間流動，但空氣確實流經(jīng)齒輪箱、離合器和電動機的上下方。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?。金屬箔吸收電動機產(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器和電動機的區(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，電動機、制動器、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)置在電動機、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，電動機、制動器、齒輪箱和離合器被物理熱連接。物理熱連接對于這些產(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。撐條固定電動機控制器84，并且提供電動機控制器與中央肋之間的物理熱連接。中央肋因此對于電動機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或熱敏電阻器測量溫度，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)對病人可能的過熱危險。(系統(tǒng)也可利用單獨的傳感器來測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)其它散熱機構(gòu)，例如散熱器、熱電冷卻裝置、或噴淋/滴淋裝置，以進一步降低設(shè)備在工作期間的溫度。因此，雖然對設(shè)備和方法的優(yōu)選實施例根據(jù)它們發(fā)揮作用的環(huán)境進行了描述，但它們僅反映了本發(fā)明的原理。在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和權(quán)利要求的范圍的情況下，可以設(shè)計出其它實施例和結(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。在運輸過程中，伸縮板允許病人的腿支撐在設(shè)備上，同時又允許當不使用時設(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)測計、脈搏血氧計、脈搏監(jiān)測儀、呼氣末二氧化碳檢測器、去纖顫器、或其它搶救設(shè)備。
另外，可為該設(shè)備增加一個或多個撐腳架或支柱。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，雖然對設(shè)備和方法的優(yōu)選實施例根據(jù)它們發(fā)揮作用的環(huán)境進行了描述，但它們僅反映苯發(fā)明的原理。在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)以及權(quán)利要求的范圍的情況下，可以設(shè)計出其它實施例和結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種機電胸部按壓設(shè)備，包括外殼；電動機，設(shè)置在外殼中；電源，可操作地連接到外殼和電動機；驅(qū)動卷筒，可旋轉(zhuǎn)地連接到電動機，其中電動機能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動卷筒；帶，連接到驅(qū)動卷筒，所述帶能夠至少部分地在病人的胸部周圍延伸，其中驅(qū)動卷筒的旋轉(zhuǎn)收緊帶以按壓病人的胸部；其中外殼、電動機、驅(qū)動卷筒、電源以及帶的總重小于大約30磅。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括可操作地連接到電動機的制動器，并且其中設(shè)備的全部部件的總重小于大約30磅。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括可操作地連接到電動機的離合器，并且其中設(shè)備的全部部件的總重小于大約30磅。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括齒輪箱，所述齒輪箱容納齒輪系，齒輪系可操作地連接到電動機和驅(qū)動卷筒，其中齒輪系具有小于1的齒數(shù)比，并且其中設(shè)備的全部部件的總重小于大約30磅。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包含控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)設(shè)置在外殼中，并且可操作地連接到電動機，所述控制系統(tǒng)能夠控制電動機的操作，并且其中設(shè)備的全部部件的總重小于大約30磅。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，控制系統(tǒng)包括處理器。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，控制系統(tǒng)還包括電動機控制器。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，控制系統(tǒng)還包括電源控制器。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，外殼的大小和尺寸被設(shè)計成使得病人可以位于外殼上，并且從而當病人位于外殼上時可以被搬運。
10.一種機電胸部按壓設(shè)備，包括外殼；電動機，設(shè)置在外殼中；槽梁，安裝到外殼，所述槽梁相對于外殼橫向定向，并且限定穿過外殼的槽道；驅(qū)動卷筒，橫跨槽梁，所述驅(qū)動卷筒可操作地連接到電動機，并且可旋轉(zhuǎn)地連接到槽梁，其中電動機能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動卷筒；和帶，連接到驅(qū)動卷筒，并且設(shè)置在槽道內(nèi)，所述帶能夠至少部分地在病人的胸部周圍延伸，其中驅(qū)動卷筒的旋轉(zhuǎn)收緊帶以按壓病人的胸部。
11.如權(quán)利要求10所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括可操作地連接到電動機的制動器，所述制動器可操作地制動電動機的運轉(zhuǎn)。
12.如權(quán)利要求11所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括可操作地連接到電動機和驅(qū)動卷筒的離合器，在使用過程中，所述離合器可操作地將驅(qū)動卷筒與電動機選擇性地接合。
13.如權(quán)利要求12所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，制動器、電動機、離合器和驅(qū)動卷筒都沿著相同的線布置。
14.如權(quán)利要求12所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括容納齒輪系的齒輪箱，所述齒輪系可操作地連接到離合器和驅(qū)動卷筒，所述齒輪系具有小于1的齒數(shù)比。
15.如權(quán)利要求14所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，制動器、電動機、離合器、齒輪箱和驅(qū)動卷筒都沿著相同的線布置。
16.如權(quán)利要求14所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，制動器、電動機、離合器和齒輪箱不都沿著相同的線布置。
17.如權(quán)利要求10所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，驅(qū)動卷筒具有小于大約3英寸的長度。
18.如權(quán)利要求10所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，驅(qū)動卷筒具有小于大約1英寸的直徑。
19.如權(quán)利要求10所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括鍵，連接到所述帶；凹槽，沿著驅(qū)動卷筒的長度設(shè)置在驅(qū)動卷筒中，所述凹槽的大小和尺寸被設(shè)計成與鍵的大小和尺寸緊密匹配，其中當鍵位于凹槽中時，帶被連接到驅(qū)動卷筒。
20.如權(quán)利要求19所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括導(dǎo)板；其中導(dǎo)板可操作地連接到胸部按壓設(shè)備的這樣的部件，所述部件從包括驅(qū)動卷筒、槽梁或者驅(qū)動卷筒和槽梁二者的組中選擇；其中導(dǎo)板另外被設(shè)置成使得當鍵插入驅(qū)動卷筒的凹槽中時，導(dǎo)板將鍵固定在驅(qū)動卷筒的凹槽內(nèi)。
21.如權(quán)利要求10所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括第一柱軸和第二柱軸，第一柱軸可旋轉(zhuǎn)地連接到槽梁的第一端，第二柱軸可旋轉(zhuǎn)地連接到槽梁的第二端，所述第二柱軸與第一柱軸相對設(shè)置。
22.如權(quán)利要求21所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，第一柱軸和第二柱軸之間的距離在大約12英寸到大約22英寸的范圍中。
23.如權(quán)利要求21所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，第一柱軸和第二柱軸都嵌入外殼中并與外殼的邊緣有一定距離。
24.如權(quán)利要求10所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括可操作地連接到外殼和電動機的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被程序控制以控制電動機的操作。
25.如權(quán)利要求10所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括可操作地連接到胸部按壓設(shè)備用于測量力的裝置，所述裝置可操作地測量當病人位于設(shè)備上時病人對設(shè)備施加的力的總量，所述用于測量力的裝置同樣可操作地測量在按壓過程中施加到病人的力。
26.如權(quán)利要求25所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可操作地連接到外殼、電動機和用于測量力的裝置，其中控制系統(tǒng)被程序控制以在用于測量力的裝置所測得的力的總量的基礎(chǔ)上控制電動機的操作。
27.如權(quán)利要求10所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括用于測量電流的裝置，所述裝置可操作地連接到胸部按壓設(shè)備，所述裝置可操作地測量當電動機在操作時電動機引入的電流總量。
28.如權(quán)利要求27所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可操作地連接到外殼、電動機和用于測量電流的裝置，其中控制系統(tǒng)被程序控制以在當電動機在操作時電動機引入的電流總量的基礎(chǔ)上控制電動機的操作。
29.如權(quán)利要求10所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)置在外殼中的通風口，所述通風口允許空氣在設(shè)備中循環(huán)。
30.如權(quán)利要求29所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，通風口設(shè)置在位于外殼中的凹口中。
31.如權(quán)利要求10所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，外殼的大小和尺寸被設(shè)計成使得病人能夠位于外殼上，并且從而當病人位于外殼上時可被搬運。
32.如權(quán)利要求10所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括掣子，可操作地連接到胸部按壓設(shè)備的這樣的部件，該部件從包括驅(qū)動卷筒和槽梁的組中選擇；其中掣子被設(shè)置成使得當胸部按壓設(shè)備不使用時防止卷筒的軸轉(zhuǎn)動。
33.如權(quán)利要求32所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于，還包括鍵，連接到帶；凹槽，沿著驅(qū)動卷筒的長度設(shè)置在驅(qū)動卷筒中，所述凹槽的大小和尺寸被設(shè)計成與鍵的大小和尺寸緊密匹配，其中當鍵位于凹槽中時，帶被連接到驅(qū)動卷筒；其中當鍵插入驅(qū)動卷筒的凹槽中時，掣子被移開，從而允許卷筒的軸轉(zhuǎn)動。
34.一種機電胸部按壓設(shè)備，包括外殼；電動機，設(shè)置在外殼中；驅(qū)動卷筒，可旋轉(zhuǎn)地連接到電動機，其中電動機能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動卷筒；帶，連接到驅(qū)動卷筒，所述帶能夠至少部分地圍繞病人的胸部延伸，其中驅(qū)動卷筒的旋轉(zhuǎn)收緊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)置在外殼中，所述裝置可操作地增加外殼內(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機和風扇的組中選擇。
35.如權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)置在外殼中的通風口，所述通風口允許空氣在外殼內(nèi)部和外殼外部之間流動。
36.如權(quán)利要求34所述的胸部按壓設(shè)備，其特征在于外殼包括正面蓋板、連接到正面蓋板的上側(cè)蓋板和連接到正面蓋板的下側(cè)蓋板；所述胸部按壓設(shè)備還包括金屬箔，金屬箔安裝到正面蓋板的內(nèi)表面。
37.如權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)置在正面蓋板和金屬箔之間的隔熱層。
38.如權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)置在正面蓋板的內(nèi)表面上的隔熱層。
39.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括肋，所述肋設(shè)置在外殼內(nèi)并且平行于電動機定向。
40.如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其特征在于，所述肋被設(shè)置成在電動機和肋之間產(chǎn)生狹窄的空間。
41.如權(quán)利要求40所述的設(shè)備，其特征在于，所述肋將設(shè)備至少分隔為兩個隔間，其中肋連接到設(shè)備的部件，從而肋起著隔間之間的熱屏障的作用。
42.如權(quán)利要求41所述的設(shè)備，其特征在于，所述肋還連接到外殼，從而肋防止液體在隔間之間經(jīng)過。
43.如權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其特征在于，還包括熱連接到機電胸部按壓設(shè)備的溫度傳感器。
44.如權(quán)利要求43所述的設(shè)備，其特征在于，還包括處理器，設(shè)置在外殼內(nèi)，并且可操作地連接到溫度傳感器和電動機；其中處理器被程序控制以監(jiān)測由溫度傳感器測得的溫度，并且在溫度傳感器測得的溫度的基礎(chǔ)上控制電動機的操作。
45.如權(quán)利要求34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
一種輕型的機電胸部按壓設(shè)備。設(shè)備(2)設(shè)置有電動機(79)、制動器(82)、驅(qū)動卷筒(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)動卷筒(42)。電動機(79)通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動卷筒(42)收緊帶(3)。當與它的能源(21)完全組裝后，機電胸部按壓設(shè)備(2)的重量小于30磅。
文檔編號A61H31/00GK1893905SQ200480037189
公開日2007年1月10日 申請日期2004年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月14日
發(fā)明者詹姆斯·O·詹森, 保羅·Q·埃斯庫德羅, 雷納爾多·J·昆塔納, 查爾斯·E·斯溫哈特, 弗拉迪米爾·拉波波特, 羅伯特·馬斯特羅馬太 申請人:佐爾循環(huán)公司