本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种全胸腔震动排痰系统的自动释压安全保护方法。
背景技术：
全胸腔震动排痰机是胸部物理治疗的一种方式，起源于20世纪六、七十年代，主要用于协助患者排除气道分泌物。目前临床上对术后及呼吸系统感染的患者所实施的体位引流，主要靠医护人员手工法的胸部物理治疗(手掌叩击患者体表)来完成的，这种方式的缺点是既耗时又费力，且治疗效果欠佳。近年来，手持式排痰机的问世使胸部物理治疗的效果得到了极大的改善，但同时手持式排痰的特点也带来了护理人员劳动强度的增加，在此背景下很多公司继手持式排痰机研发后，再次推出可以解决上述问题的新一代全胸腔震动排痰机。使用全胸腔震动排痰机能够使病员顺利、轻松、有效地排除痰液，从而达到缓解病痛，防止呼吸道感染，降低各种急重症并发严重肺部感染发生的概率，达到加速病员康复的目的。
与传统的手持式排痰机相比，全胸腔震动排痰机具有的主要优势在于三点，一是穿透性：包裹状态下的全胸360°同步振荡，治疗力无缷力方向，这是一种立体综合治疗力，有极强的深穿透性，对于粘附于细支气管的深度痰液，疗效明显优于人工手法及手持式排痰机。二是功效性：病员在综合治疗力的作用下，不仅能排出痰液，有效清除呼吸系统的分泌物，减少受细菌感染的程度，而且还能起到改善肺部血液循环预防静脉瘀滞的作用，从而起到治疗和预防呼吸系统疾病的效果。三是稳定性：无人工辅助状态下，完全由机器产生的治疗效力更稳定、缓和，持久性更久，更易被病人接受。但全胸腔震动排痰机带来方便的同时，也给患者带来了一定的安全隐患，目前很多厂家也采取了一些提高安全性的方法，如有的厂家增加了自动停止功能，就是患者在感觉到不适时可以及时停止运行；还有的厂家增加有线手控器，可以远程控制主机的启动与停止，手控器线长约1.5米，患者在治疗时可自主控制主机的状态，在感觉不适时，可随时停机，由此来确保患者的人身安全。目前使用的安全保护方法主要是建立在两个前提下,第一，系统运行可靠；第二，患者具有一定的操控能力；显然患者在全程治疗过程中上述两个条件很难时刻都能够满足，一旦满足不了就有可能给患者的人身安全带来威胁。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种全胸腔震动排痰系统的自动释压安全保护方法，该方法能够有效解决在全胸腔震动排痰系统中发生mcu控制器运行不可靠，压力传感器工作出现异常，风机及摆动电机运行失控等问题，患者不具有停止运行的操控能力等异常情况下，通过本发明所述的自动释压保护方法可以使电机立即停止运行，从而更好的保护患者的人身安全。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种全胸腔震动排痰系统的自动释压安全保护方法，该全胸腔震动排痰系统包括可穿戴背心v1、安装在可穿戴背心v1上的压力传感器p1、通过导气软管g1与可穿戴背心v1相连的风机m2、通过导气软管g2与可穿戴背心v1相连的摆动电机m1、mcu控制器、连接在风机m2与mcu控制器之间的风机驱动板d2、连接在摆动电机m1与mcu控制器之间的摆动电机驱动板d1以及与mcu控制器相连的自动释压保护单元b1；所述自动释压保护单元b1包括联动检测单元l1、压力检测单元k1和手动释压检测单元s1。所述可穿戴背心采用气囊式结构。所述风机是给可穿戴背心充气加压。所述摆动电机是对可穿戴背心气囊中充盈的空气进行拍打，使气囊中的气流震荡。为了增加震动排痰机的安全性，本发明包含了手摇器，当患者在接受治疗感觉不适时，可以按动手摇器，手摇器向手动释压检测单元s1发送控制信号，并通过mcu控制器控制风机和摆动电机停止工作。
所述自动释压保护单元b1通过检测压力的大小，当压力大于一定的门限时通知mcu控制器降低摆动电机和风机的转速。所述手动释压检测单元s1，根据检测到的手摇器h1发来的信号，通知mcu控制器立即执行启动或停止运行的命令。所述联动检测单元l1通过实时检测风机m2及摆动电机m1的运行状况，并发送信号给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，决定是否停止运行风机和摆动电机。
在正常条件下，mcu控制器依据采集的反馈脉冲信号的大小及自动释压保护单元b1发来的信号来调整摆动电机m1及风机m2的运行。所述自动释压保护单元b1，用于采集手摇器h1发来的信号，压力传感器p1上压力的大小和摆动电机m1及风机m2的反馈脉冲的大小，并依据一定的控制逻辑发送命令给mcu控制器或发送停止命令给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2。所述mcu控制器，通过控制摆动电机驱动板d1来控制摆动电机d1转动的快慢，通过控制风机驱动板d2来控制风机m2转动的快慢，
具体地说，该全胸腔震动排痰系统的自动释压安全保护方法包括以下步骤：
（1）系统正常运行，mcu控制器给出控制信号给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，继而控制摆动电机m1及风机m2运行的快慢。
（2）系统正常运行，当手动释压检测单元s1检测到手摇器h1发来的信号，自动释压保护单元b1发启动或停止命令给mcu控制器，由mcu控制器给出控制信号给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，继而控制摆动电机m1及风机m2启动或停止。
（3）系统正常运行，当压力检测单元k1检测到来自压力传感器p1测得的压力大于门限λ1时，自动释压保护单元b1发降速命令给mcu控制器，由mcu控制器给出控制信号给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，继而控制摆动电机m1及风机m2运行的变慢。
（4）当压力检测单元k1检测到来自压力传感器p1测得的压力大于门限λ2时，则判定mcu控制器的调控不能有效降低摆动电机m1及风机m2的转速，此时，自动释压保护单元b1发停止命令给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，继而控制摆动电机m1及风机m2停止运行。
（5）联动检测单元l1通过实时检测摆动电机m1及风机m2的反馈脉冲信号，监测摆动电机m1及风机m2的运行状况：当联动检测单元l1检测不到摆动电机m1的反馈脉冲信号或反馈脉冲信号大于一个设定的上限值λ3，自动释压保护单元b1发停止命令给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，继而控制摆动电机m1及风机m2停止运行；当联动检测单元l1检测不到风机m2的反馈脉冲信号或反馈脉冲信号大于一个设定的上限值λ4，自动释压保护单元b1发停止命令给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，继而控制摆动电机m1及风机m2停止运行。
进一步的，所述风机m2产生稳定的压缩空气，通过导气软管g1使可穿戴背心v1充盈，摆动电机m1利用电机的往返运动带动拍板对可穿戴背心v1气囊中的空气进行拍打，使可穿戴背心v1气囊中气流震荡，并经导气软管g2将高频震荡气流输出给可穿戴背心v1。
进一步的，所述压力传感器p1用于实时检测可穿戴背心包裹下的胸腔的压力。
进一步的，所述手摇器h1与自动释压保护单元之间采用有线或无线连接。
由以上技术方案可知，本发明提出了一种全胸腔震动排痰系统的自动释压安全保护方法，该方法通过采用联动检测、手动释压检测和压力检测，并依据一定的控制逻辑，控制摆动电机及风机运行的快慢及启动和停止；同时，在mcu控制器或压力传感器p1工作不可靠时，通过自动释压保护单元b1发送停止命令给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，继而控制摆动电机m1及风机m2停止运行。本发明所述的自动释压安全保护方法可以有效防止风机持续向可穿戴式背心加压，同时也可防止摆动电机拍打可穿戴式背心的频率过高，从而确保患者的人身安全。
附图说明
图1是本发明中全胸前震动排痰系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明做进一步说明：
如图1所示的一种全胸腔震动排痰系统的自动释压安全保护方法，该全胸腔震动排痰系统包括可穿戴背心v1、安装在可穿戴背心v1上的压力传感器p1、通过导气软管g1与可穿戴背心v1相连的风机m2、通过导气软管g2与可穿戴背心v1相连的摆动电机m1、mcu控制器、连接在风机m2与mcu控制器之间的风机驱动板d2、连接在摆动电机m1与mcu控制器之间的摆动电机驱动板d1以及与mcu控制器相连的自动释压保护单元b1；所述自动释压保护单元b1包括联动检测单元l1、压力检测单元k1和手动释压检测单元s1。所述可穿戴背心采用气囊式结构。所述风机是给可穿戴背心充气加压。所述摆动电机是对可穿戴背心气囊中充盈的空气进行拍打，使气囊中的气流震荡。为了增加震动排痰机的安全性，本发明包括了手摇器，当患者在接受治疗感觉不适时，可以按动手摇器，手摇器向手动释压检测单元s1发送控制信号，并通过mcu控制器控制风机和摆动电机停止工作。
所述自动释压保护单元b1通过检测压力的大小，当压力大于一定的门限时通知mcu控制器降低摆动电机和风机的转速。所述手动释压单元s1，根据检测到的手摇器h1发来的信号，通知mcu控制器立即执行启动或停止运行的命令。所述联动检测单元l1通过实时检测风机m2及摆动电机m1的运行状况，并发送信号给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，决定是否停止运行风机和摆动电机。
在正常条件下，mcu控制器依据采集的反馈脉冲信号的大小及自动释压保护单元b1发来的信号来调整摆动电机m1及风机m2的运行。所述自动释压保护单元b1，用于采集手摇器h1发来的信号，压力传感器p1上压力的大小和摆动电机m1及风机m2的反馈脉冲的大小，并依据一定的控制逻辑发送命令给mcu控制器或发送停止命令给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2。所述mcu控制器，通过控制摆动电机驱动板d1来控制摆动电机d1转动的快慢，通过控制风机驱动板d2来控制风机m2转动的快慢，
具体地说，该全胸腔震动排痰系统的自动释压安全保护方法包括以下步骤：
（1）系统正常运行，mcu控制器给出控制信号给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，继而控制摆动电机m1及风机m2运行的快慢。
（2）系统正常运行，当手动释压检测单元s1检测到手摇器h1发来的信号，自动释压保护单元b1发启动或停止命令给mcu控制器，由mcu控制器给出控制信号给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，继而控制摆动电机m1及风机m2启动或停止。
（3）系统正常运行，当压力检测单元k1检测到来自压力传感器p1测得的压力大于门限λ1时，自动释压保护单元b1发降速命令给mcu控制器，由mcu控制器给出控制信号给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，继而控制摆动电机m1及风机m2运行的变慢。
（4）当压力检测单元k1检测到来自压力传感器p1测得的压力大于门限λ2时，则判定mcu控制器的调控不能有效降低摆动电机m1及风机m2的转速，此时，自动释压保护单元b1发停止命令给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，继而控制摆动电机m1及风机m2停止运行。
（5）联动检测单元l1通过实时检测摆动电机m1及风机m2的反馈脉冲信号，监测摆动电机m1及风机m2的运行状况：当联动检测单元l1检测不到摆动电机m1的反馈脉冲信号或反馈脉冲信号大于一个设定的上限值λ3，自动释压保护单元b1发停止命令给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，继而控制摆动电机m1及风机m2停止运行；当联动检测单元l1检测不到风机m2的反馈脉冲信号或反馈脉冲信号大于一个设定的上限值λ4，自动释压保护单元b1发停止命令给摆动电机驱动板d1及风机驱动板d2，继而控制摆动电机m1及风机m2停止运行。
进一步的，所述风机m2产生稳定的压缩空气，通过导气软管g1使可穿戴背心v1充盈，摆动电机m1利用电机的往返运动带动拍板对可穿戴背心v1气囊中的空气进行拍打，使可穿戴背心v1气囊中气流震荡，并经导气软管g2将高频震荡气流输出给可穿戴背心v1。
进一步的，所述压力传感器p1用于实时检测可穿戴背心包裹下的胸腔的压力。
进一步的，所述手摇器h1与自动释压保护单元之间采用有线或无线连接。
综上所述，本发明旨在解决在全胸腔震动排痰系统中，在mcu控制器运行不可靠，压力传感器工作出现异常，风机及摆动电机运行失控时，此时患者不具有停止运行的操控能力等异常情况下，通过本发明所述的自动释压保护方法可以使电机立即停止运行，从而更好的保护患者的人身安全。
以上所述的实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。