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心脏骤停抢救装置及方法

摘要

本发明提供一种心脏骤停抢救装置及方法,其中,装置包括第一电流输出模块、第二电流输出模块及脉冲切换控制模块,所述脉冲切换控制模块以输入控制信号及输出反馈信号为依据,控制所述第一电流输出模块及所述第二电流输出模块输送至所述输出电极模块的电流的大小及波相,以控制所述输出电极模块进行心肺复苏脉冲、室颤诱发脉冲或心脏除颤脉冲的输出切换。采用本发明的心脏骤停抢救装置及方法可有效避免机械装置抢救时对人体造成的创伤风险、不需要额外辅助装置,操作简单,有效缩短急救时间,提高抢救成功率。

著录项

  • 公开/公告号CN114796868A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-07-29

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 上海健康医学院;

    申请/专利号CN202210312529.1

  • 发明设计人 李萍;单纯玉;

    申请日2022-03-28

  • 分类号A61N1/39(2006.01);

  • 代理机构上海十蕙一兰知识产权代理有限公司 31331;

  • 代理人刘秋兰

  • 地址 201318 上海市浦东新区周祝公路279号

  • 入库时间 2023-06-19 16:12:48

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-08-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):A61N 1/39 专利申请号:2022103125291 申请日:20220328

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种心脏骤停抢救装置及方法。

背景技术

心脏骤停是因心脏的电活动异常,导致有效脉搏和血压丧失,绝大多数因心室纤维性颤动即简称心室纤颤或室颤引发。心脏骤停后,患者因缺乏有效血流灌注,表现为突然晕厥,意识丧失,呼吸、脉搏停止,若几分钟内得不到救治而死亡,通常称为心源性猝死。

对于心脏骤停的抢救,国际上普遍认可“生存链”的提法,即早期识别和呼救、早期心肺复苏、早期除颤、早期高级生命支持和标准化复苏后护理。

生存链的4个早期,早期呼救、早期实施高质量的心肺复苏(CPR)、早期采用AED(自动体外除颤器)进行除颤等急救措施,对提高医院外心脏骤停患者的存活率至关重要。如能在1min内实施心肺复苏,3~5min内采用自动体外除颤器进行除颤,可使其存活率达到50%~70%。大量实践表明,心跳停止4分钟内进行心肺复苏,患者救活率可达到50%,而超过这一时间,被救活的希望就很渺茫,每延迟1分钟,抢救成功率会下降7%—10%,这就是世界公认的“黄金抢救4分钟”。

2015版美国心脏协会《心肺复苏与心血管急救指南》指出,院外心脏骤停(OHCA)生存链的前三个环节,即识别和启动应急反应系统、即时高质量心肺复苏和快速除颤,均可由公众实施,直到院外专业急救人员接手。

心肺复苏是全球公认的“第一救命技术”,自动体外除颤器是公认的最及时有效并能由公众使用的安全、可靠、及时的用于各种场合的救命器械,心肺复苏与自动体外除颤器的使用,CPR·D将会大大提高抢救心脏骤停(SCA)成功率。

美国心脏学会(AHA)总结了衡量心肺复苏质量的五个主要指标和相应推荐参数,包括:胸部按压分数(不小于80%),胸部按压速度(100~120次/min),胸部按压深度(成人不小于50mm),胸部反冲(安全)和通气(每次<12次/min,最小胸部上升)。

在急救复苏领域,自动体外除颤器(AED)和心肺复苏技术(CPR)是挽救心脏骤停(SCA)患者生命最关键的技术与仪器。

当患者在医院内出现心脏骤停的时候,一般由具有专业的医疗知识的医务人员操作医院中的专业的救治设备来实施心肺复苏对病人进行救治。这些专业的救治设备存在操作难度高、使用不便、不易搬运的问题。

而在院外急救过程中,患者若出现心脏骤停的状态,第一目击者往往是不具备专业的医疗知识的非医务人员。而完美地达到使用医院中的设备进行救治的要求即使对于受过训练的急救专业人员也是有一定难度的。更何况,在院外心脏骤停现场往往缺少专业人员,实际的心肺复苏通常由普通的旁观者实施,其质量更加难以保证,若使用传统的操作设备进行救治,可能会损伤到内脏或压断肋骨,造成二次伤害,故如何令非专业人员能够保证心肺复苏(CPR)及整个基础生命支持流程的有效实施就成为了一个非常棘手的问题。

现有技术中的心肺复苏装置(如CN 113384405 A、CN 113350157 A、CN111358690A、CN 111420283A及CN 113425577A等公开文件)均采用机械方法,通过模拟徒手心肺复苏胸外按压来帮助维持组织和大脑的基本血流,从而为电击除颤争取时间。这种机械方法的主要问题是:1.需要有一个机械装置,并在抢救时要把这种装置与患者物理连接,这样的操作对于旁观者来说存在一定的难度,2放置机械心肺复苏装置需要消耗时间,延长了患者血流无灌注时间。3机械心肺复苏装置带来相关并发症,主要包括抢救时对病人造成的创伤,比如肋骨损伤,内脏损伤等等。4.不能代替人工呼吸。5.需要外部能源,没有充分利用心脏骤停患者肌肉中储存的能量。6.对心脏骤停发生时间较长的患者不能诱发室颤波形,而没有室颤波形的患者是无法采用自动体外除颤器进行除颤治疗的;7心脏骤停发生的时间和地点都不可预测,患者发病时到哪去找心肺复苏装置,需要多长时间,都是有待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种心脏骤停抢救装置及方法,以进行心脏骤停抢救。

为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种心脏骤停抢救装置,包括:

第一电流输出模块,该第一电流输出模块的第一输出端与输出电极模块相连接;

第二电流输出模块,该第二电流输出模块的第一输出端与所述输出电极模块相连接,且所述第二电流输出模块的第二输出端与所述第一电流输出模块的第二输出端相连接;

脉冲切换控制模块,分别与所述第一电流输出模块、第二电流输出模块及所述输出电极模块相连接,所述脉冲切换控制模块以输入控制信号及输出反馈信号为依据,控制所述第一电流输出模块及所述第二电流输出模块输送至所述输出电极模块的电流的大小及波相,以控制所述输出电极模块进行心肺复苏脉冲、室颤诱发脉冲或心脏除颤脉冲的输出切换;

所述输出电极模块用于与患者接触;

其中,当需要进行心肺复苏操作时,由所述脉冲切换控制模块控制所述第一电流输出模块向所述输出电极模块输出电流,并控制所述输出电极模块输出的电流波形为单相波,以输出所述心肺复苏脉冲;

当需要进行室颤诱发操作时,由所述脉冲切换控制模块控制所述第一电流输出模块及所述第二电流输出模块共同向所述输出电极模块输出电流,并控制所述输出电极模块输出的电流波形为单相波,以输出所述室颤诱发脉冲;

当需要进行心脏除颤操作时,由所述脉冲切换控制模块控制所述第一电流输出模块及所述第二电流输出模块共同向所述输出电极模块输出电流,并控制所述输出电极模块输出的电流波形为双相波,以输出所述心脏除颤脉冲。

在本发明一个优选实施例中,所述第一电流输出模块包括:第一电流驱动单元、第一可控开关S1、第二可控开关S2、第一变压器T1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1及第二二极管D2;

所述第一电流驱动单元的第一输入端INA接所述脉冲切换控制模块的第一输出端,所述第一电流驱动单元的第二输入端INB接所述脉冲切换控制模块的第二输出端;

所述第一电流驱动单元的电源端VDD、第一使能端ENA及第二使能端ENB接第一电压源,所述第一电流驱动单元的接地端GND接地;

第一可控开关S1的控制端与所述第一电流驱动单元的第一输出端OUTA相互连接,所述第一可控开关S1的第一端分别与第二电压源及第一变压器T1原边绕组的同名端相连接,所述第一可控开关S1的第二端接地;

第二可控开关S2的控制端与所述第一电流驱动单元的第二输出端OUTB相互连接,所述第二可控开关S2的第一端分别与所述第一变压器T1原边绕组的异名端及所述第一电容C1的第一端相连接,所述第一可控开关S1的第二端及所述第一电容C1的第二端接地;

所述第一变压器T1原边绕组的中间抽头分别与所述第二电压源及第一电容C1的第一端相连接;

由所述第一二极管D1的阴极与所述第二电容C2的第一端共同构成所述第一电流输出模块的第二输出端,且所述第一电流输出模块的第二输出端还与所述第三电压源相连接;

所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极管D2的阴极相连接,并由所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极管D2的阴极的连接处引出一端与所述第一变压器T1副边绕组的异名端相连接;所述第二电容C2的第二端与所述第三电容C3第一端相连接,并由所述第二电容C2的第二端与所述第三电容C3第一端的连接处引出一端与所述第一变压器T1副边绕组的同名端相连接;

由所述第二二极管D2的阳极与所述第三电容C3第二端共同构成所述第一电流输出模块的第一输出端,且所述第一电流输出模块的第一输出端还与所述第一电容C1的第二端相连接。

在本发明一个优选实施例中,所述第二电流输出模块包括:第二电流驱动单元U2、第三可控开关S3、第四可控开关S4、第二变压器T2、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第三二极管D3及第四二极管D4;所述输入控制信号包括第一控制信号CS1;

所述第二电流驱动单元U2的第一输入端INA接所述脉冲切换控制模块的第一输出端,所述第二电流驱动单元U2的第二输入端INB接所述脉冲切换控制模块的第二输出端;

所述第二电流驱动单元U2的电源端VDD接所述第一电压源、所述第二电流驱动单元U2的第一使能端ENA及第二使能端ENB接所述第一控制信号CS1,所述第二电流驱动单元U2的接地端GND接地;

第三可控开关S3的控制端与所述第二电流驱动单元U2的第一输出端OUTA相互连接,所述第三可控开关S3的第一端分别与第二电压源及第二变压器T2原边绕组的同名端相连接,所述第三可控开关S3的第二端接地;

第四可控开关S4的控制端与所述第二电流驱动单元U2的第二输出端OUTB相互连接,所述第四可控开关S4的第一端分别与所述第二变压器T2原边绕组的异名端及所述第四电容C4的第一端相连接,所述第三可控开关S3的第二端及所述第四电容C4的第二端接地;

所述第二变压器T2原边绕组的中间抽头分别与所述第二电压源及第四电容C4的第一端相连接;

由所述第三二极管D3的阴极与所述第五电容C5的第一端共同构成所述第二电流输出模块的第一输出端,且所述第二电流输出模块的第一输出端还与所述第四电压源相连接;

所述第三二极管D3的阳极与所述第四二极管D4的阴极相连接,并由所述第三二极管D3的阳极与所述第四二极管D4的阴极的连接处引出一端与所述第二变压器T2副边绕组的异名端相连接;所述第五电容C5的第二端与所述第六电容C6第一端相连接,并由所述第五电容C5的第二端与所述第六电容C6第一端的连接处引出一端与所述第二变压器T2副边绕组的同名端相连接;

由所述第四二极管D4的阳极与所述第六电容C6第二端共同构成所述第二电流输出模块的第二输出端。

在本发明一个优选实施例中,所述脉冲切换控制模块包括:

单双波切换单元,所述第一电流输出模块的第一输出端及所述第二电流输出模块的第一输出端通过所述单双波切换单元与所述输出电极模块相连接,由所述单双波切换单元控制所述输出电极模块进行单相波和双相波两种不同波相脉冲的释放;

所述输出反馈信号包括从所述第一电流输出模块的第一输出端和所述第二电流输出模块的第一输出端之间采集到的第一反馈信号和从所述输出电极模块上采集到的第二反馈信号;

脉宽周期控制单元,以所述第一反馈信号、所述第二反馈信号及所述输入控制信号为依据,控制所述第一电流输出模块和所述第二电流输出模块输出电流的脉宽及周期,以控制输送至所述输出电极模块的电流的大小。

在本发明一个优选实施例中,所述单双波切换单元包括第五可控开关S5、第六可控开关S6、第七可控开关S7及第八可控开关S8;

所述第五可控开关S5的第一端与所述第六可控开关S6的第一端相连接,并从所述第五可控开关S5的第一端与所述第六可控开关S6的第一端的连接处引出一端与所述第二电流输出模块的第一输出端相连接;

所述第七可控开关S7的第二端与所述第八可控开关S8的第二端相连接,并从所述第七可控开关S7的第二端与所述第八可控开关S8的第二端的连接处引出一端与所述第一电流输出模块的第一输出端相连接;

所述第五可控开关S5的第二端与所述第七可控开关S7的第一端相连接,并由所述第五可控开关S5的第二端与所述第七可控开关S7的第一端的连接处引出一端作为所述输出电极模块的第一输出电极;所述第六可控开关S6的第二端与所述第八可控开关S8的第一端相连接,并由所述第六可控开关S6的第二端与所述第八可控开关S8的第一端的连接处引出一端作为所述输出电极模块的第二输出电极。

在本发明一个优选实施例中,所述脉宽周期控制单元包括脉冲调制子单元、恒压恒流切换子单元、第一反馈信号采集子单元、第二反馈信号采集子单元,所述输入控制信号包括室颤驱动信号;

所述脉冲调制子单元的电源端VCC接所述第一电压源;

所述脉冲调制子单元的第一输入端ILIM用于接收所述室颤驱动信号;

所述恒压恒流切换子单元的第一输入端通过所述第一反馈信号采集子单元接收所述第一反馈信号,所述恒压恒流切换子单元的第二输入端通过所述第二反馈信号采集子单元接收所述第二反馈信号;所述恒压恒流切换子单元以所述第一反馈信号及所述第二反馈信号为依据输出恒压恒流切换信号,且所述恒压恒流切换子单元通过所述恒压恒流切换子单元的输出端将所述恒压恒流切换信号输送给所述脉冲调制子单元的反馈信号接收端;

所述脉冲调制子单元的定时电阻连接端通过振荡定时电阻RT接地,所述脉冲调制子单元的定时电容连接端通过振荡定时电容CT接地,所述脉冲调制子单元的接地端接地;

并由所述脉冲调制子单元的第一输出端OUTA构成所述脉冲切换控制模块的第一输出端,由所述脉冲调制子单元的第二输出端OUTB构成所述脉冲切换控制模块的第二输出端。

在本发明一个优选实施例中,所述恒压恒流切换子单元包括第五二极管D5和第六二极管D6;

由所述第五二极管D5的阳极构成所述恒压恒流切换子单元的第一输入端,由所述第六二极管D6的阳极构成所述恒压恒流切换子单元的第二输入端,并由所述第五二极管D5的阴极和所述第六二极管D6的阴极共同构成所述恒压恒流切换子单元的输出端。

在本发明一个优选实施例中,所述第一反馈信号采集子单元包括第一电阻R1及第二电阻R2,所述第一电阻R1的第一端与所述第二电流输出模块的第一输出端相连接,所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端相连接,所述第二电阻R2的第二端与所述第一电流输出模块的第一输出端相连接,由所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端的连接处引出一端构成所述第一反馈信号采集子单元的输出端,输出所述第一反馈信号。

在本发明一个优选实施例中,所述第一反馈信号采集子单元包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、放大器U4、第九可控开关S9及第十可控开关S10;

从所述第七可控开关S7的第二端与所述第八可控开关S8的第二端的连接处引出的一端通过所述第三电阻R3与所述第一电流输出模块的第一输出端相连接;

从所述第七可控开关S7的第二端与所述第八可控开关S8的第二端的连接处引出一端与所述放大器U4的同相端相连接;

所述放大器U4的反相端分别与所述第四电阻R4的第一端及所述第五电阻R5的第一端相连接;

所述第四电阻R4的第二端与所述放大器U4的输出端相连接;

所述第五电阻R5的第二端分别与所述第九可控开关S9的第一端、所述第六电阻R6的第一端、第十可控开关S10的第一端及所述第七电阻R7的第一端相连接;所述第九可控开关S9的第二端、所述第六电阻R6的第二端、第十可控开关S10的第二端及所述第七电阻R7的第二端接地;

所述第九可控开关S9的控制端接第一除颤电流控制信号CS2,所述第十可控开关S10的控制端接第二除颤电流控制信号CS3;

由所述放大器U4的输出端构成所述第一反馈信号采集子单元的输出端,以输出所述第二反馈信号。

在本发明一个优选实施例中,所述脉冲调制子单元包括误差放大器、第八电阻R8、第九电阻R9及第七电容C7;

由所述第八电阻R8的第一端构成所述脉冲调制子单元的反馈信号接收端;

所述第八电阻R8的第二端分别与所述第九电阻R9的第一端、所述第七电容C7的第一端及所述误差放大器的反相输入端相连接;

所述第九电阻R9的第二端及所述第七电容C7的第二端均与所述误差放大器的输出端相连接;

所述误差放大器的同相输入端接基准电压。

一种基于上述心脏骤停抢救装置的心脏骤停抢救方法,包括:

步骤1:根据输入控制信号及输出反馈信号,判断患者的呼吸状态及心电状态是否满足电击心电条件;

步骤2:若满足电击心电条件,则继续后续步骤3,若不满足电击心电条件,则继续后续步骤6;

步骤3:控制所述输出电极模块输出心脏除颤脉冲;

步骤4:根据输出反馈信号检测患者的呼吸状态及心电状态,判断输出所述心脏除颤脉冲后,是否除颤成功;

步骤5:若除颤成功,则继续根据输出反馈信号检测患者的呼吸状态及心电状态,并对检测结果进行记录;若除颤失败,则继续后续步骤6;

步骤6:依次控制所述输出电极模块输出所述心肺复苏脉冲及所述室颤诱发脉冲,并在所述输出电极模块输出所述心肺复苏脉冲及所述室颤诱发脉冲后返回上述步骤1。

在本发明一个优选实施例中,所述步骤1前还包括:

步骤0.1:提示用户将所述输出电极模块贴于所述患者身上;

步骤0.2:检测是否已将所述输出电极模块贴于所述患者身上;

步骤0.3:若检测出未将所述输出电极模块贴于所述患者身上,则提示用户重新粘贴;若检测出已将所述输出电极模块贴于所述患者身上,则提示用户不要触碰患者,并执行后续步骤1。

通过采用上述技术方案,本发明具有如下有益效果:

本发明采用脉冲切换控制模块控制第一电流输出模块及第二电流输出模块输送至输出电极模块的电流的大小及波相,以控制所述输出电极模块进行心肺复苏脉冲、室颤诱发脉冲或心脏除颤脉冲的输出切换,以实现心脏骤停抢救;

由于该装置通过产生电流脉冲来唤醒人体机能,采用电子心肺复苏方法替代传统的胸外按压机械方法,充分利用患者的自身潜能,可有效避免机械装置抢救时对人体造成的创伤风险;

该装置中将电子心肺复苏功能和自动体外除颤功能集成为体,在实施心肺复苏操作及心脏除颤操作时可共用一组电源和一组电极,不需要额外辅助装置,操作简单,只要施救者将电极贴即输出电极模块在患者的胸部,其他工作由设备自动完成;

同时,通过增设室颤诱发脉冲,可快速使心脏骤停患者进入室颤,然后立即进行自动体外除颤功能除颤,缩短急救时间,提高抢救成功率。

同时该心脏骤停抢救装置及方法实施简单,易于操作,可广泛实施,有效实现抢救。

附图说明

附图通过示例说明本发明,而非限制本发明。类似的附图标记指代类似的元件。

图1为一实施例中本发明的心脏骤停抢救装置的结构示意图;

图2为一实施例中本发明的心脏骤停抢救方法的流程图;

图3为一实施例中本发明的心脏骤停抢救装置输出的心肺复苏脉冲的波形示意图;

图4为一实施例中本发明的心脏骤停抢救装置输出的室颤诱发脉冲的波形示意图;

图5为一实施例中本发明的心脏骤停抢救装置输出的心脏除颤脉冲的波形示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

如图1所示,在该实施例中,心脏骤停抢救装置包括:

第一电流输出模块,该第一电流输出模块的第一输出端与输出电极模块相连接;

第二电流输出模块,该第二电流输出模块的第一输出端与所述输出电极模块相连接,且所述第二电流输出模块的第二输出端与所述第一电流输出模块的第二输出端相连接;

脉冲切换控制模块,分别与所述第一电流输出模块、第二电流输出模块及所述输出电极模块相连接,所述脉冲切换控制模块以输入控制信号及输出反馈信号为依据,控制所述第一电流输出模块及所述第二电流输出模块输送至所述输出电极模块的电流的大小及波相,以控制所述输出电极模块进行心肺复苏脉冲、室颤诱发脉冲或心脏除颤脉冲的输出切换;

所述输出电极模块用于与患者接触;

其中,当需要进行心肺复苏操作时,由所述脉冲切换控制模块控制所述第一电流输出模块向所述输出电极模块输出电流,并控制所述输出电极模块输出的电流波形为单相波,以输出所述心肺复苏脉冲;

当需要进行室颤诱发操作时,由所述脉冲切换控制模块控制所述第一电流输出模块及所述第二电流输出模块共同向所述输出电极模块输出电流,并控制所述输出电极模块输出的电流波形为单相波,以输出所述室颤诱发脉冲;

当需要进行心脏除颤操作时,由所述脉冲切换控制模块控制所述第一电流输出模块及所述第二电流输出模块共同向所述输出电极模块输出电流,并控制所述输出电极模块输出的电流波形为双相波,以输出所述心脏除颤脉冲。

图1中的RL表示人体组织在两个除颤电极之间的形成的等效电阻——即经胸阻抗,其阻值在25Ω~175Ω之间。

在该实施例中,所述第一电流输出模块包括:第一电流驱动单元U1、第一可控开关S1、第二可控开关S2、第一变压器T1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1及第二二极管D2;

所述第一电流驱动单元U1的第一输入端INA接所述脉冲切换控制模块的第一输出端,所述第一电流驱动单元U1的第二输入端INB接所述脉冲切换控制模块的第二输出端;

所述第一电流驱动单元U1的电源端VDD、第一使能端ENA及第二使能端ENB接第一电压源V1,所述第一电流驱动单元U1的接地端GND接地;

其中,第一电压源V1可由12V的电压源构成。

第一可控开关S1的控制端与所述第一电流驱动单元U1的第一输出端OUTA相互连接,所述第一可控开关S1的第一端分别与第二电压源V2及第一变压器T1原边绕组的同名端相连接,所述第一可控开关S1的第二端接地;

在该实施例中,第二电压源V2可由27V的电压源构成。

第二可控开关S2的控制端与所述第一电流驱动单元U1的第二输出端OUTB相互连接,所述第二可控开关S2的第一端分别与所述第一变压器T1原边绕组的异名端及所述第一电容C1的第一端相连接,所述第一可控开关S1的第二端及所述第一电容C1的第二端接地;

所述第一变压器T1原边绕组的中间抽头分别与所述第二电压源V2及第一电容C1的第一端相连接;

由所述第一二极管D1的阴极与所述第二电容C2的第一端共同构成所述第一电流输出模块的第二输出端,且所述第一电流输出模块的第二输出端还与所述第三电压源V3相连接;

其中,第三电压源V3可由在0-750V范围内浮动的电压源构成。

所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极管D2的阴极相连接,并由所述第一二极管D1的阳极与所述第二二极管D2的阴极的连接处引出一端与所述第一变压器T1副边绕组的异名端相连接;所述第二电容C2的第二端与所述第三电容C3第一端相连接,并由所述第二电容C2的第二端与所述第三电容C3第一端的连接处引出一端与所述第一变压器T1副边绕组的同名端相连接;

由所述第二二极管D2的阳极与所述第三电容C3第二端共同构成所述第一电流输出模块的第一输出端,且所述第一电流输出模块的第一输出端还与所述第一电容C1的第二端相连接。

第一电流驱动单元U1可由具有使能端的门驱动器构成,第一电流驱动单元U1与第一可控开关S1、第二可控开关S2、第一变压器T1、第一二极管D1及第二二极管D2、第一电容C1、第二电容C2及第三电容C3构成第一电流输出模块,用于输出心肺复苏脉冲信号。该第一电流输出模块在输出心肺复苏脉冲时工作,在输出除颤脉冲发生器时也工作。

工作时,第一可控开关S1和第二可控开关S2交替导通,将第一电容C1中的电荷转移到第二电容C2和第三电容C3中,在第二电容C2和第三电容C3上形成电压,并通过H桥电路施加在负载RL上,从而形成电流。在该实施例中,所述第二电流输出模块包括:第二电流驱动单元U2、第三可控开关S3、第四可控开关S4、第二变压器T2、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第三二极管D3及第四二极管D4;所述输入控制信号包括第一控制信号CS1;

所述第二电流驱动单元U2的第一输入端INA接所述脉冲切换控制模块的第一输出端,所述第二电流驱动单元U2的第二输入端INB接所述脉冲切换控制模块的第二输出端;

所述第二电流驱动单元U2的电源端VDD接所述第一电压源V1、所述第二电流驱动单元U2的第一使能端ENA及第二使能端ENB接所述第一控制信号CS1,所述第二电流驱动单元U2的接地端GND接地;

第三可控开关S3的控制端与所述第二电流驱动单元U2的第一输出端OUTA相互连接,所述第三可控开关S3的第一端分别与第二电压源V2及第二变压器T2原边绕组的同名端相连接,所述第三可控开关S3的第二端接地;

第四可控开关S4的控制端与所述第二电流驱动单元U2的第二输出端OUTB相互连接,所述第四可控开关S4的第一端分别与所述第二变压器T2原边绕组的异名端及所述第四电容C4的第一端相连接,所述第三可控开关S3的第二端及所述第四电容C4的第二端接地;

所述第二变压器T2原边绕组的中间抽头分别与所述第二电压源V2及第四电容C4的第一端相连接;

由所述第三二极管D3的阴极与所述第五电容C5的第一端共同构成所述第二电流输出模块的第一输出端,且所述第二电流输出模块的第一输出端还与所述第四电压源V4相连接;

在该实施例中,第四电压源V4可由在0-1500V浮动的电压源构成。

所述第三二极管D3的阳极与所述第四二极管D4的阴极相连接,并由所述第三二极管D3的阳极与所述第四二极管D4的阴极的连接处引出一端与所述第二变压器T2副边绕组的异名端相连接;所述第五电容C5的第二端与所述第六电容C6第一端相连接,并由所述第五电容C5的第二端与所述第六电容C6第一端的连接处引出一端与所述第二变压器T2副边绕组的同名端相连接;

由所述第四二极管D4的阳极与所述第六电容C6第二端共同构成所述第二电流输出模块的第二输出端。

在具体实施时,第二电流驱动单元U2可由具有使能端的门驱动器构成,第三可控开关S3、第四可控开关S4、第二变压器T2、第三二极管D3、第四二极管D4、第四电容C4、第五电容C5及第六电容C6可用于生成除颤脉冲。该第二电流输出模块在输出除颤脉冲包括室颤诱发脉冲或心脏除颤脉冲时工作,在输出心肺复苏脉冲时不工作。该电路通过提高输出电压来提高输出电流,其工作原理与第一电流输出模块的工作原理相同,电路关闭后,输出电压不高,有利于稳定输出电流,更不会进入恒压模式。其中,心脏除颤脉冲的波形可参阅图5所示。

在该实施例中,所述脉冲切换控制模块包括:

单双波切换单元,所述第一电流输出模块的第一输出端及所述第二电流输出模块的第一输出端通过所述单双波切换单元与所述输出电极模块相连接,由所述单双波切换单元控制所述输出电极模块进行单相波和双相波两种不同波相脉冲的释放;

所述输出反馈信号包括从所述第一电流输出模块的第一输出端和所述第二电流输出模块的第一输出端之间采集到的第一反馈信号和从所述输出电极模块上采集到的第二反馈信号;

脉宽周期控制单元,以所述第一反馈信号、所述第二反馈信号及所述输入控制信号为依据,控制所述第一电流输出模块和所述第二电流输出模块输出电流的脉宽及周期,以控制输送至所述输出电极模块的电流的大小。

在该实施例中,所述单双波切换单元包括第五可控开关S5、第六可控开关S6、第七可控开关S7及第八可控开关S8;

所述第五可控开关S5的第一端与所述第六可控开关S6的第一端相连接,并从所述第五可控开关S5的第一端与所述第六可控开关S6的第一端的连接处引出一端与所述第二电流输出模块的第一输出端相连接;

所述第七可控开关S7的第二端与所述第八可控开关S8的第二端相连接,并从所述第七可控开关S7的第二端与所述第八可控开关S8的第二端的连接处引出一端与所述第一电流输出模块的第一输出端相连接;

所述第五可控开关S5的第二端与所述第七可控开关S7的第一端相连接,并由所述第五可控开关S5的第二端与所述第七可控开关S7的第一端的连接处引出一端作为所述输出电极模块的第一输出电极;所述第六可控开关S6的第二端与所述第八可控开关S8的第一端相连接,并由所述第六可控开关S6的第二端与所述第八可控开关S8的第一端的连接处引出一端作为所述输出电极模块的第二输出电极。

该实施例中,第五可控开关S5、第六可控开关S6、第七可控开关S7及第八可控开关S8构成H桥电路,可用于控制脉冲的相;在输出脉冲期间,开关通断状态不变输出单相波,开关通断状态变化一次输出双相波。

其工作过程如下:

当无脉冲输出时,第七可控开关S7与第八可控开关S8导通,第五可控开关S5与第六可控开关S6关闭,将负载RL电的两端接地,以降低患者漏电流。

输出正脉冲时,先将第七可控开关S7关闭,再将第五可控开关S5接通。这是RL与第五可控开关S5相连接的一端与正电源接通,RL与S10相连一端与地接通。在RL上输出正脉冲。

输出负脉冲时,第七可控开关S7、第六可控开关S6导通、第五可控开关S5、第八可控开关S8关闭。

其中,在发成脉冲时,开关的状态发生一次变化输出双相波,不变输出就是单相波。

在该实施例中,所述脉宽周期控制单元包括脉冲调制子单元、恒压恒流切换子单元、第一反馈信号采集子单元、第二反馈信号采集子单元,所述输入控制信号包括室颤驱动信号;

所述脉冲调制子单元的电源端VCC接所述第一电压源V1;

所述脉冲调制子单元的第一输入端ILIM用于接收所述室颤驱动信号;

所述恒压恒流切换子单元的第一输入端通过所述第一反馈信号采集子单元接收所述第一反馈信号,所述恒压恒流切换子单元的第二输入端通过所述第二反馈信号采集子单元接收所述第二反馈信号;所述恒压恒流切换子单元以所述第一反馈信号及所述第二反馈信号为依据输出恒压恒流切换信号,且所述恒压恒流切换子单元通过所述恒压恒流切换子单元的输出端将所述恒压恒流切换信号输送给所述脉冲调制子单元的反馈信号接收端;

所述脉冲调制子单元的定时电阻连接端通过振荡定时电阻RT接地,所述脉冲调制子单元的定时电容连接端通过振荡定时电容CT接地,所述脉冲调制子单元的接地端接地;

可通过调节振荡定时电阻RT及振荡定时电容CT的大小,来控制输出脉冲的周期,在该实施例中,可将输出脉冲设定为2.5μs,这样0.5ms可输出200个脉冲。在输出脉冲宽宽会调节200次。此处给出了一个较好的设定值,但实际应用时可根据实际需求在一定范围内进行调整。

并由所述脉冲调制子单元的第一输出端OUTA构成所述脉冲切换控制模块的第一输出端,由所述脉冲调制子单元的第二输出端OUTB构成所述脉冲切换控制模块的第二输出端。

在该实施例中,所述恒压恒流切换子单元包括第五二极管D5和第六二极管D6;

由所述第五二极管D5的阳极构成所述恒压恒流切换子单元的第一输入端,由所述第六二极管D6的阳极构成所述恒压恒流切换子单元的第二输入端,并由所述第五二极管D5的阴极和所述第六二极管D6的阴极共同构成所述恒压恒流切换子单元的输出端。

在该实施例中,由第五二极管D5和第六二极管D6构成模拟或逻辑电路,用于恒压模式与恒流模式控制方式的自动切换。当第五二极管D5的阳极电压高时,电路工作在恒压模式,当第六二极管D6的阳极电压高时,电路工作在恒流模式。

在该实施例中,所述第一反馈信号采集子单元包括第一电阻R1及第二电阻R2,所述第一电阻R1的第一端与所述第二电流输出模块的第一输出端相连接,所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端相连接,所述第二电阻R2的第二端与所述第一电流输出模块的第一输出端相连接,由所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端的连接处引出一端构成所述第一反馈信号采集子单元的输出端,输出所述第一反馈信号。

该实施例中,由第一电阻R1和第二电阻R2构成输出电压分压电阻。其分压比可为1500V:5.1V。

在该实施例中,所述第一反馈信号采集子单元包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、放大器U4、第九可控开关S9及第十可控开关S10;

从所述第七可控开关S7的第二端与所述第八可控开关S8的第二端的连接处引出的一端通过所述第三电阻R3与所述第一电流输出模块的第一输出端相连接;

从所述第七可控开关S7的第二端与所述第八可控开关S8的第二端的连接处引出一端与所述放大器U4的同相端相连接;

所述放大器U4的反相端分别与所述第四电阻R4的第一端及所述第五电阻R5的第一端相连接;

所述第四电阻R4的第二端与所述放大器U4的输出端相连接;

所述第五电阻R5的第二端分别与所述第九可控开关S9的第一端、所述第六电阻R6的第一端、第十可控开关S10的第一端及所述第七电阻R7的第一端相连接;所述第九可控开关S9的第二端、所述第六电阻R6的第二端、第十可控开关S10的第二端及所述第七电阻R7的第二端接地;

所述第九可控开关S9的控制端接第一除颤电流控制信号CS2,所述第十可控开关S10的控制端接第二除颤电流控制信号CS3;

由所述放大器U4的输出端构成所述第一反馈信号采集子单元的输出端,以输出所述第二反馈信号。

第三电阻R3构成输出除颤电流取样电阻,第三电阻R3的阻值可设为20mΩ,这样每安培输出电流可形成20mV的电压。

该实施例中,通过设置第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、放大器U4、第九可控开关S9及第十可控开关S10,可构成同相放大器,有效放大第二反馈信号,用于放大除颤电流,其中,放大器U4可由运算放大器构成。

在该实施例中,所述脉冲调制子单元包括误差放大器、第八电阻R8、第九电阻R9及第七电容C7;

由所述第八电阻R8的第一端构成所述脉冲调制子单元的反馈信号接收端;

所述第八电阻R8的第二端分别与所述第九电阻R9的第一端、所述第七电容C7的第一端及所述误差放大器的反相输入端相连接;

所述第九电阻R9的第二端及所述第七电容C7的第二端均与所述误差放大器的输出端相连接;

所述误差放大器的同相输入端接基准电压。

其中,误差放大器可设置在一集成控制子单元U3中,而第八电阻R8、第九电阻R9及第七电容C7外置于集成控制子单元U3外,实施时,集成控制子单元U3进行脉宽调制控制,集成控制子单元U3根据输出阻抗RL大小自动调第一输出端和第二输出端的输出脉冲的宽度,从而稳定输出电流或输出电压。

如图1所示,在该实施例中,集成控制子单元U3中的VREF端为其内部的基准电压(或参考电压)的输出端。在实施时,集成控制子单元U3上电后,VREF端可输出5.1V的参考电压。

并由集成控制子单元U3中的EA+端、EA-端、EAO端分别构成位于集成控制子单元U3内部误差放大器的同相输入端、反相输入端和输出端。在闭环工作时,EA+端和EA-端上的电压必须相等,否则电路通过脉冲宽度调节输出电压或电流,直至EA+端上的电压等于EA-端上的电压。

具体而言,该装置工作时,集成控制子单元U3中的VREF端与EA+端相连后,将误差放大器的同相端给一个5.1V的直流参考电压,输出电压送到EA-后与5.1V参考电压进行比较,如果大于5.1V,说明输出高了应该降低输出量,如果小了应该增大输出量。直至EA+=EA-。

如果第九电阻R9远大于第八电阻R8,则第五二极管D5、第六二极管D6、第四电阻R4的连接节点电压应保持在5.1V。第五二极管D5和第六二极管D6是共阴极连接,工作时第五二极管D5和第六二极管D6中阳极电压高的导通。假设第五二极管D5的阳极电压高于第六二极管D6的阳极电压,则稳定工作时,第一电阻R1、第二电阻R2和第五二极管D5阳极的连接点电压应为5.1V,由于流入EA-端和流入第九电阻R9的电流接近0。因此,第一电阻R1与第五电容C5的连接点处的输出电压Vo与第一电阻R1、第二电阻R2和第五二极管D5阳极的连接点电压成比例。

第一电阻R1与第五电容C5的连接点处的输出电压Vo可通过下式获得:

Vo=(1+R2/R1)×5.1V。

在恒流的情况下,第六二极管D6的阳极电压高于第五二极管D5的阳极电压。稳定工作时,第六二极管D6的阳极电压应保持在5.1V。由于第六二极管D6的阳极电压与输出电流成比例。设放大器U4的放大倍数为A。

则第一电阻R1与第五电容C5的连接点处的输出电流IO可通过下式获得:

IO×R3×A=5.1V,则IO=5.1V/(R3×A),因此改变A即可改变输出电流IO。

该实施例中,由设置在一集成控制子单元U3中的误差放大器、第八电阻R8、第九电阻R9及第七电容C7共同构成比例积分控制电路,目标是将集成控制子单元U3的1脚电压控制在5.1V。因为在发放每种脉冲时,放大倍数A固定不变,所以R10上的电压不变,从而稳定流经第三电阻R3的电流,也即稳定流经除颤电极电流。

通过上述电路控制时,输送至脉冲调制子单元的第一输入端ILIM的启动控制信号CSI,用于控制脉冲宽度。启动控制信号CSI为低电平时,集成控制子单元U3的第一输出端和第二输出端输出脉冲,除颤电极上有脉冲电流。启动控制信号CSI为高电平时,集成控制子单元U3的第一输出端和第二输出端无输出脉冲,除颤电极上无脉冲电流。因此脉冲宽度就是启动控制信号CSI置于低电平的时间。即输出脉冲宽度=CSI处于低电平的时间。

第一除颤电流控制信号CS2与第二除颤电流控制信号CS3用于控制流经除颤电极的电流I。根据第一除颤电流控制信号CS2与第二除颤电流控制信号CS3的逻辑组合改变可编程同相放大器的放大倍数A,来控制输出电流I。

其逻辑表如下表1所示:

表1

其中,0表示低电平,1表示高电平。

本发明实施时,可利用胸阻抗的变化量来测量呼吸,并通过除颤电极检测心电,通过检测呼吸和心电这两个生理参数,不断判断是否可除颤,除颤是否成功。心肺复苏效果等关键指标。

在实施时,心脏骤停抢救装置根据采集的信号,来控制第一除颤电流控制信号CS2和第二除颤电流控制信号CS3的状态,如果采集到的心电图为直线,可以给几次诱发脉冲,使直线心电图转为室颤心电图。在分析能否除颤,如果是可除颤状态,输出除颤脉冲。

第一电流驱动单元的两个输入端及第二电流驱动单元中的两个输入端(INA和INB)始终接收集成控制子单元U3中的两个输出端(OUTA、OUTB)输出的脉宽调制PWM信号。在输出心肺复苏脉冲、室颤诱发脉冲或心肺除颤脉冲不切换。

集成控制子单元U3中的两个输出端(OUTA、OUTB)输出的脉宽调制PWM信号的脉冲宽度(微秒级),由集成控制子单元U3的EAO端的电压决定。

由于输出电流IO=5.1V/(R3×A)

因此在输出心肺复苏脉冲、室颤诱发脉冲或心肺除颤脉冲时,需要不同强度的电流。

只要改变放大器U4的放大倍数,即可改变输出电流。

在输出心肺复苏脉冲、室颤诱发脉冲或心肺除颤脉冲时,需要不同脉冲宽度(毫秒级)。脉冲宽度由启动控制信号CSI控制集成控制子单元U3输出电路的工作时间。集成控制子单元U3工作N毫秒输出脉冲宽度就是N毫秒。(N在0.1~20之间的任意值)

集成控制子单元U3的两个输出端(OUTA、OUTB)输出PWM信号是微秒级,该实施例中其在1微秒-10微秒范围。

小电流控制时,可关闭一个第一电流驱动单元与第二电流驱动单元中的一个脉冲发生器,这样调整起立更容易。而需要大电流时,两个脉冲发生器都工作。实施时第一电流驱动单元与第二电流驱动单元可由两个相同规格的脉冲发生器构成。

该实施例中,启动控制信号CSI、第一控制信号CS1、第一除颤电流控制信号CS2及第二除颤电流控制信号CS3都可以由控制系统发出的,控制系统可以由数字信号处理设备DSP、PLA或单片机,其中:

启动控制信号CSI的作用控制输出脉冲宽度;

第一除颤电流控制信号CS2与第二除颤电流控制信号CS3的作用是调节输出脉冲电流强度,通过改变放大器U4的放大倍数来实现;

第一控制信号CS1用于关闭或开启第二电流驱动单元U2,第二电流驱动单元U2在小电流时关闭,而在大电流时开启;

输出心肺复苏脉冲、室颤诱发脉冲或心肺除颤脉冲时,由于所需的电流较小,第一控制信号CS1信号低电平,第二电流驱动单元U2的两个输出端(OUTA和OUTB)无输出信号,使第二电流驱动单元关闭,以使输出电流更加稳定。

而需要输出20A除颤电流时,第一控制信号CS1设置为高电平,第二电流驱动单元开启,这时第一电流驱动单元U1和第二电流驱动单元U2都工作,以满足除颤电流需求。

本实施例中,电极就是粘贴式普通AED电极。由于刺激电流小,脉冲时间短,所以耗电量很小。心肺复苏过程是利用患者肌肉中储存的能量。我们发现电击除颤时,患者全身肌肉收缩,说明肌肉中存在能量。由于耗电量小,心肺复苏时间短,所以实施时利用AED电源就足够了。

如图2所示,上述实施例中的心脏骤停抢救装置可实施下述心脏骤停抢救方法,所述方法包括:

步骤0.1:提示用户将所述输出电极模块贴于所述患者身上;

步骤0.2:检测是否已将所述输出电极模块贴于所述患者身上;

步骤0.3:若检测出未将所述输出电极模块贴于所述患者身上,则提示用户重新粘贴;若检测出已将所述输出电极模块贴于所述患者身上,则提示用户不要触碰患者,并执行后续步骤1;

步骤1:根据输入控制信号及输出反馈信号,判断患者的呼吸状态及心电状态是否满足电击心电条件;

步骤2:若满足电击心电条件,则继续后续步骤3,若不满足电击心电条件,则继续后续步骤6;

步骤3:控制所述输出电极模块输出心脏除颤脉冲;

步骤4:根据输出反馈信号检测患者的呼吸状态及心电状态,判断输出所述心脏除颤脉冲后,是否除颤成功;

步骤5:若除颤成功,则继续根据输出反馈信号检测患者的呼吸状态及心电状态,并对检测结果进行记录;若除颤失败,则继续后续步骤6;

步骤6:依次控制所述输出电极模块输出所述心肺复苏脉冲及所述室颤诱发脉冲,并在所述输出电极模块输出所述心肺复苏脉冲及所述室颤诱发脉冲后返回上述步骤1。

上述实施例中的心脏骤停抢救装置及方法的有益效果是:

1、采用电子心肺复苏方法替代传统的胸外按压机械方法,充分利用患者的自身潜能;

2、电子心肺复苏和体外除颤集成为体,公用一组电源和一组电极,不需要额外辅助装置,操作简单,只要施救者将电极贴在患者的胸部,其他工作由设备自动完成;

3、本发明增设诱发室颤脉冲,可快速使心脏骤停患者进入室颤,然后立即体外除颤,缩短急救时间,提高抢救成功率。

下面对本发明的心脏骤停抢救装置及方法的实施方式及原理进行进一步地说明:

本发明的心脏骤停抢救装置可输出心肺复苏脉冲、室颤诱发脉冲及心脏除颤脉冲,实施时仅需将构成输出电极模块的电极贴于患者身上,由一组电极就可输出心肺复苏脉冲、室颤诱发脉冲及心脏除颤脉冲,以实施心脏骤停抢救,该心脏骤停抢救装置在使用时,进行连接电源即可,通过电源为心脏骤停抢救装置提供能源,无特殊要求,适应范围广泛,易于移动。

在通过上述心脏骤停抢救装置实施电子心肺复苏时,该心脏骤停抢救装置利用电流激发肌肉群收缩方法,替代胸外按压和人工呼吸并可诱发室颤和体外除颤,完成生存链中第二个环节和第三个环节,既早期实施高质量的心肺复苏(CPR)、早期进行自动体外除颤(AED);

其实施原理如下:

人体各种形式的运动,主要是靠肌细胞的收缩活动来完成的。根据肌肉的功能特性又可将肌肉分为骨骼肌细胞、平滑肌细胞和心肌细胞三种。运动神经元发放的冲动频率同样会影响骨骼肌的收缩形式和收缩强度。当骨骼肌受到一次短促的刺激时,可发生一次动作电位,随后出现一次收缩和舒张,这种形式的收缩称为单收缩。

在一次单收缩中,动作电位时程(相当于绝对不应期)仅1~2ms,而收缩过程可达几十甚至几百毫秒,因而有可能在机械收缩过程中接受新的刺激并发生兴奋和收缩,于是新的收缩便与上次尚未结束的收缩发生总和。当骨骼肌受到频率较高的连续刺激时,可出现以这种总和过程为基础的强直收缩。如果刺激频率相对较低,总和过程发生于舒张期,就会出现不完全强直收缩;提高刺激频率,使总和过程发生于收缩期,就出现完全强直收缩。通常所说的强直收缩是指完全强直收缩。在等长收缩条件下,强直收缩产生的张力可达单收缩的3~4倍。在生理条件下,支配骨骼肌的传出神经总是发生连续的冲动,所以骨骼肌的收缩都是强直收缩。呼吸肌肉是一种骨骼肌。患者在心脏骤停后,呼吸肌肉中存储一定的能量,但由于神经系统不能支配呼吸肌肉收缩,所以呼吸停止,无法向血液中提供氧气。

功能性电刺激神经肌肉是产生肌肉收缩。肌肉的动作是基于神经纤维内细胞体沿轴突动作电位传导信息的电气特性。虽然在轴突自然产生的动作电位是化学方式,但也可以使用电脉冲人为地去极化神经细胞膜。具有一定的幅度、宽度和重复频率的电脉冲序列,应用于支配肌肉的神经(运动神经元)会导致肌肉收缩,很像自然激励一样。同样,通过电脉冲序列刺激运动点附近的肌肉组织将导致肌肉的收缩。本发明在患者胸部施加电刺激脉冲实现心肺复苏。

其中,如图3所示,心肺复苏脉冲包括:

心脏复苏脉冲,其频率为100~120次/min;

肺复苏脉冲序列。

心脏复苏脉冲采用短促的脉冲刺激胸部肌肉群,使其按照刺激脉冲的频率进行收缩,将心脏中的血液挤压到主动脉中,为大脑提供部分部分,肾脏等重要器官提供一些新鲜血液,延长这些器官功能的衰竭。

心脏复苏脉冲刺激呼吸肌群的收缩实现高频通气。

为了进一步提高心肺复苏的效果,本发明的专门施加肺复苏脉冲序列,利用短脉冲序列刺激来刺激吸气肌的运动神经产生吸气动作。

为了刺激呼吸系统的肌肉,本发明采用一种能引起平稳吸气的电脉冲模式。电脉冲序列由多个30μs的单极性脉冲构成。脉冲序列的频率为每秒每秒100个。脉冲电流1000mA。

优选地,实施时,脉冲序列的电流逐步升高,最初电流100~200mA,最终电流500~1500mA。脉冲序列宽度为100至300μs,频率为35Hz,持续时间为0.5到2s,心肺复苏电子刺激波形采用单相波,如图3所示。

上述脉冲通过输出电极模块施加在患者胸部。

通过本发明的方法所提供的生理性呼吸功能远比机械呼吸机所提供的要好得多,因为它是通过肌肉系统将空气吸入肺部,而不是利用机械压力将空气压入胸腔。

室颤诱发脉冲的实施原理如下:

现有技术的除颤器是在一直没有完整的认识除颤机制前提下凭借经验开发的设备,许多研究人员正在研究这个重要问题。

为了诱发室颤必须给与一定强度的电流刺激,如果进一步曾加刺激电流时,刺激效果会诱发室颤的最低强度称为“易激下限”。更强大的电击不会导致室颤;在易激下限之上,不引起室颤的最低强度叫作“易激上限”。诱发室颤的刺激电流易激下限和易激上限之间。当刺激电流超过易激上限时,完成除颤。

对心脏骤停发生时间较长的患者,心电信号变成直线,而不是室颤波,这种状态是无法进行自动体外除颤(AED)治疗的。为了完成除颤治疗,使患者回复窦性心律,本发明先利用一定强度的电子刺激脉冲诱发室颤波,脉冲电流在2~5A,脉冲宽度在0.5~2ms之间。首先用较低的电流刺激心脏,然后逐步增加刺激强,使心脏进入室颤状态。诱发室颤的电子刺激波形采用单相波,具体波形可参阅图4所示。

心脏除颤脉冲的实施原理如下:

心脏除颤脉冲发放后,装置立即分析体表心电图,判断是否诱发室颤波。如果没有诱发室颤波,心脏骤停抢救装置产生室颤诱发脉冲加大刺激电流,然后,进一步判断结果,如果出现可电击心律时,心脏骤停抢救装置释放除颤脉冲,对患者进行除颤。除颤脉冲电流强度为20A,持续时间为10ms,装置输出肺除颤脉冲时采用双相波,其波形如图4所示。

上述实施例中提到的各个数值仅为举例说明,具体实施时,允许有一定的数值偏差,但需保证每次刺激都引起可兴奋组织发生反应。

本发明避免使用机械按压的方式进行抢救,而是通过将刺激靶点是胸部肌肉群,造成这些肌肉的强制性收缩,实现胸部按压的效果,以实现心脏骤停抢救,故装置仅仅为电子装置,且当装置接于人体后,就不需要触碰病人,可通过装置自动执行抢救操作、实施简单,易于操作。且该发明设诱发室颤脉冲,可快速使心脏骤停患者进入室颤,然后立即AED除颤。缩短急救时间,提高抢救成功率。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变,均仍属于本发明的技术方案的范围内。

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