一种智能胸外心脏按压辅助手套的制作方法

本实用新型属于医疗辅助器械技术领域，具体涉及一种智能胸外心脏按压辅助手套。

背景技术：

及时有效的心肺复苏是治疗心脏骤停患者最重要且最有效的措施，甚至是唯一的方法，胸外心脏按压是心肺复苏的重要内容和关键环节。根据美国心脏学会颁布的《国际心肺复苏与心血管急救指南2015》，胸外心脏按压要达到有效效果，必须保证操作中准确的按压深度(5～6cm)和按压频率(100～120次/分)，否则都是低效甚至无效的按压。虽然指南有着明确的实施标准，规范了胸外心脏按压操作，但总体来看，胸外心脏按压仍存在很多问题，多属于不理想甚至无效范畴，抢救效果亟待提高。

造成这种问题的原因主要有两方面：一是施救者自身因素，由于心脏骤停大多发生于医院外，施救者一般都是非医学专业人员，没有心肺复苏经验，普遍存在按压深度不够、频率偏低、胸廓回弹不完全和按压点偏移等问题；即使是在医院内，对于专业医护人员，也存在按压不够规范的问题。二是指南的可操作性不强，在实际操作中，由于缺乏监测和督导，仅靠救护人员主观判断，很难保证操作达到规范标准要求。例如，指南要求胸外心脏按压力度是使病人胸骨下陷5～6cm，按压频率为100～120次/分，但是“力度”与“深度”无法直接换算，在没有参照物的情况下，救护人员很难准确把握按压深度和按压频率。

因此，为了提高心脏骤停患者急救的成功率，需要一些必要的辅助器进行提示和指导。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种智能胸外心脏按压辅助手套，通过本实用新型采用手套形式，能够解决目前胸外心脏按压操作过程中存在的按压深度及频率控制不当、胸廓回弹不完全和按压过程中按压点出现偏移等问题，能够使普通人完成心肺复苏操作，从而达到最新国际心肺复苏指南要求。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种智能胸外心脏按压辅助手套，包括手套体、微处理器、加速度传感器、压力应变片、显示装置、报警装置和电源装置，微处理器分别与加速度传感器、压力应变片、显示装置、报警装置和电源装置连接；

手套体为按照胸外心脏按压手势制成的一体结构，加速度传感器和压力应变片均设置在手套体左手掌根部；

显示装置设置在手套体右手掌手背部。

手套体左手掌根部还设有用于吸附胸廓的吸盘，加速度传感器和压力应变片设置在吸盘的中部区域。

压力应变片设置在吸盘的下表面。

报警装置为蜂鸣器。

报警装置为LED指示灯，LED指示灯包括红色LED指示灯、黄色LED指示灯和绿色LED指示灯。

显示装置为液晶显示屏。

电源装置包括电源电路和开关，电源电路通过开关与微处理器连接，电源电路上还设有用于与外部电源连接的电源插孔，电源电路能够通过电源插孔与外部电源连接。

电源装置包括电池和开关，电池通过开关与微处理器连接。

手套体为橡胶手套。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过将手套体设为按照胸外心脏按压手势制成的一体结构，因此能够无论是专业或者非专业的保证操作者均能采用正确的手势进行心肺复苏；将加速度传感器和压力应变片均设置在手套体左手掌根部，因此能够通过加速度传感器能够采集按压加速度信号，微处理器对加速度信号采用加速度-位移二次积分算法，能够计算得出按压深度，同时压力应变片能够检测出按压深度对应的按压力度；微处理器能够将测量难度较大的按压深度信号转换成按压力度信号，将按压深度分别为5cm和6cm时对应的按压力度设置为标准范围的两个端点值，并根据按压压力变化计算出按压频率；微处理器能够将得到的压力信号以及频率信号输出给显示装置，显示装置实时显示，将显示装置设置在手套体右手掌手背部便于操作者及时观察并调整操作；同时，微处理器控制报警装置进行报警，当按压力度和频率不在标准范围之内时，微处理器控制报警装置对操作者发出报警或提示信号，促使操作者及时调整心肺复苏操作。

进一步的，手套体左手掌根部还设有用于吸附胸廓的吸盘，在使用时，能够通过吸盘将手套固定在胸外心脏按压标准位置(患者胸骨中下1/3处)，以确保按压位置准确，且在按压过程中不发生偏移；加速度传感器和压力应变片设置在吸盘的中部区域，由于吸盘的中部区域硬度一般相对较大，并且吸盘的中部区域处于手套体左手掌根部位置，在每次按压时，吸盘的中部区域起到将手套体左手掌根部位置施加的力传递给被救者的胸廓位置的作用，因此将加速度传感器和压力应变片设置在吸盘的中部区域能够保证这两个传感器能够准确检测相应的信号，保证了专业或者非专业的保证操作者操作时均能正常使用。

进一步的，压力应变片设置在吸盘的下表面保证了按压力的检测效果。

进一步的，报警装置为蜂鸣器，在紧急施救的情况下，蜂鸣器让操作者更便捷的获取操作是否规范的信息并及时做出调整。

进一步的，报警装置为LED指示灯，LED指示灯包括红色LED指示灯、黄色LED指示灯和绿色LED指示灯，当按压力度和/或频率都大于标准范围上限值时，微处理器控制红色LED指示灯亮起，当按压力度和/或频率小于标准范围下限值时，微处理器控制黄色LED指示灯亮起，当按压力度和频率都在标准范围时，微处理器控制率色LED指示灯亮起。

附图说明

图1为本实用新型智能胸外心脏按压辅助手套的结构框图。

图2为本实用新型智能胸外心脏按压辅助手套的侧视图。

图3为本实用新型智能胸外心脏按压辅助手套的前视图。

图4为本实用新型吸盘的仰视图。

图中，1-手套体，2-微处理器，3-加速度传感器，4-压力应变片，5-液晶显示屏，6-蜂鸣器，7-LED指示灯，8-吸盘，8-1-吸盘中部，9-电池，10-开关。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

如图1至图3所示，本实用新型的智能胸外心脏按压辅助手套，包括手套体1、微处理器2、用于检测按压频率的加速度传感器3、用于检测按压深度的压力应变片4、用于显示按压深度和按压频率的显示装置、报警装置和电源装置，微处理器2分别与加速度传感器3、压力应变片4、显示装置、报警装置和电源装置连接；

如图2和图3，手套体1为按照胸外心脏按压手势制成的一体结构。胸外心脏按压的手势为：左手在下，右手在上，右手搭在左手的手背上，双手重叠并十指交叉、相互扣起来，左手手指翘起来，用左手手掌的根部与患者的胸廓接触。优选的，手套体1采用橡胶手套，当施救者戴上手套体1后，手套体1上手的入口处于施救者的手腕附件，这样便于施救者施加按压力。微处理器2嵌入设置在手套体1内，加速度传感器3和压力应变片4均设置在手套体1左手掌根部；

显示装置设置在手套体1右手掌手背部。

参照图2和图4，优选的，本实用新型在手套体1左手掌根部还设有用于吸附胸廓的吸盘8，加速度传感器3和压力应变片4设置在吸盘8的中部区域，优选的，压力应变片4设置在吸盘8的下表面，以保证按压力的检测效果。

本实用新型中，报警装置可以为蜂鸣器6，也可以为LED指示灯7，或者同时设置为蜂鸣器6和LED指示灯7，其中，LED指示灯7包括红色LED指示灯、黄色LED指示灯和绿色LED指示灯。显示装置为液晶显示屏5。

本实用新型的电源装置可设置为两种形式：

一种形式为电源电路和开关的结构，其中，电源电路通过开关与微处理器2连接，电源电路上再设置用于与外部电源连接的电源插孔，电源电路能够通过电源插孔与外部电源连接，电源插孔可以为USB插孔或为与手机充电接口相同的插孔，这样能够减少整个按压手套上的零部件，便于加工和使用。

另一种形式为电池9和开关10的结构，其中，电池9通过开关10与微处理器2连接，电池9通过开关10设置在手套体1上。

本实用新型的工作原理如下：

加速度传感器3采集按压加速度信号，微处理器2对采集的按压加速度信号采用加速度-位移二次积分算法，计算得出按压深度，同时压力应变片4检测并记录与按压深度对应的按压力度。本实用新型通过微处理器2将测量难度较大的按压深度信号转换成按压力度信号，将按压深度分别为5cm和6cm时对应的按压力度设置为标准范围的两个端点值，并根据按压压力变化计算出按压频率。微处理器将得到的压力信号、频率信号实时输出并通过液晶显示屏5实时显示，同时控制LED指示灯7和蜂鸣器6，当按压力度和/或频率不在标准范围之内时，LED指示灯7发光提示，蜂鸣器6报警。

本实用新型的使用方法包括以下步骤：

当患者出现心脏骤停时，将患者置于硬的平面上，解开患者衣物，露出胸廓，用吸盘8将手套体1固定在患者胸外心脏按压规定位置(胸骨中下1/3处)。

打开开关9，双手伸进手套体1，双手缓慢下压，触发压力应变片4，进而启动定标过程，加速度传感器3采集按压加速度信号，微处理器2采用加速度-位移二次积分算法，通过加速度传感器3采集的按压加速度信号计算得出按压深度，同时记录压力应变片4采集到的按压力度(即按压压力值)。当按压深度达到5cm时，第一次记录对应按压压力值，并将对应的按压压力值设为标准按压范围下限；继续加压，当按压深度达到6cm时，再次记录对应按压压力值，并将对应的按压压力值设为标准按压范围上限，微处理器自动将两次记录的压力值分别作为标准按压力度范围的上下限值，完成定标。在预设时间段内完成整个定标过程，预设时间段一般为1-2s，定标结束后，加速度传感器3即停止工作。本实用新型还能够设置和指示胸廓是否完全回弹，当实时按压压力值为0时，表示胸廓完全回弹，微处理器2能够控制液晶显示屏显示该信息。

微处理器2将得到的按压压力信号、按压频率信号实时输出显示在液晶显示屏5上，同时控制LED指示灯7和蜂鸣器6。液晶显示屏5除实时显示按压力度、按压频率、电池电量外，还固定显示标准按压力度范围(由微处理器2计算得出)和标准按压频率范围(100～120次/分)。

参照图3，图3中，左右两侧从上至下依次均为红色LED指示灯、黄色LED指示灯和绿色LED指示灯，当按压力度峰值超过标准范围上限值时，左侧红色LED指示灯闪烁，同时蜂鸣器响起；当按压力度峰值低于标准范围下限值时，左侧黄色LED指示灯闪烁，同时蜂鸣器响起；当按压频率超过标准范围上限值时，右侧红色LED指示灯闪烁，同时蜂鸣器响起；当按压频率低于标准范围下限值时，右侧黄色LED指示灯闪烁，同时蜂鸣器响起；当按压力度峰值和按压频率均处于标准范围时，两侧的绿色LED指示灯均闪烁。

本实用新型能够解决现有胸外心脏按压操作不规范、不标准的弊端，能够使普通人完成心肺复苏操作，且使用极为方便、小巧便携、特别适合家庭及野外用，能大大提高抢救有效率。