一种翻身垫及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种翻身垫，包括：固定板；支撑气囊，其固定设置在所述固定板上；一对支撑板，其对称固定设置在所述固定板径向两侧；一对翻身板，其对称设置在所述固定板径向两侧，并与对应所述支撑板铰接；一对主气囊，其分别固定设置在对应所述翻身板上；一对辅气囊，其对称固定设置在所述固定板径向两侧，并分别与其位于异侧的所述主气囊连通；多个排气阀，其分别设置在对应所述主气囊和支撑气囊上；一对驱动机构，其分别设置在对应所述支撑板上，且输出端与对应所述翻身板固定连接；多个充气装置，其分别与所述支撑气囊和所述主气囊连通，用于对所述支撑气囊和所述主气囊进行分别充气。本发明专利技术提供一种翻身垫的控制方法。

A roll over pad and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种翻身垫及其控制方法
本专利技术涉及医疗器械
，更具体的是，本专利技术涉及一种翻身垫及其控制方法。
技术介绍
压疮是长期卧床、年老体弱、昏迷瘫痪和危重患者常见并发症之一。主要是由于局部组织长期受压，血液循环障碍，皮肤持续缺血缺氧营养不良，导致软组织破溃坏死。一旦发生压疮，不仅增加患者痛苦、加重病情、延长病程。中国专利技术专利201910183185.7公开一种自动翻身垫，包括翻身垫体、循环水箱以及设置在翻身垫体和循环水箱之间的多个软管，该自动翻身垫，通过水源对患者进行支撑，水源有一定的组织形态，便于患者躺在翻身垫体上，提高患者平躺的舒适度，通过控制不同的排水泵工作，使得翻身垫体形成不同的结构形状，便于进行翻身工作，且整体不需要通过人力进行翻身作业，减轻医护人员的负担。但是该结构是通过控制水量实现患者翻身，当需要减少水量时，需将水排出，并需要容器来盛装，实现整体循环，因此，需要外置水箱，导致整个设备体积较大。并且水是聚集态，趋于流向地势低的地方，如何控制水的组织形态实现翻身呢？中国技术专利201721097194.7公开一种充气翻身垫，其分为左侧气囊和右侧气囊；左侧气囊包括由上至下顺次层叠形成且彼此不连通的左上气囊、左中气囊和左下气囊；右侧气囊包括由上至下顺次层叠形成且彼此不连通的右上气囊、右中气囊和右下气囊，通过对气囊进行充气，实现实现渐进式翻身。但是该结构通过充气泵对气囊进行充气，在使用时通过每层的充放气接口进行充气，协助患者翻身，仍然需要护理人员根据实际情况和躺卧时间控制选择气囊进行充气，费时费力。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是设计开发了一种翻身垫，能够对主气囊的气压和翻身板的抬起高度进行实时调节，实现患者的实时翻身，省时省力。本专利技术的另一个目的是设计开发一种翻身垫的控制方法，能够基于确定性跳跃循环状态CRJ网络确定翻身垫的工作状态，实现患者的实时翻身。本专利技术还能精确控制主气囊的气压，实现患者的翻身角度的精确控制。本专利技术提供的技术方案为：一种翻身垫，包括：固定板，其为长方体板状结构；支撑气囊，其固定设置在所述固定板上；一对支撑板，其为长方体板状结构，且对称固定设置在所述固定板径向两侧；一对翻身板，其为长方体板状结构，且对称设置在所述固定板径向两侧，并与对应所述支撑板铰接；一对主气囊，其分别固定设置在对应所述翻身板上；一对辅气囊，其对称固定设置在所述固定板径向两侧，并分别与其位于异侧的所述主气囊连通；多个排气阀，其分别设置在对应所述主气囊和支撑气囊上，用于排气；一对驱动机构，其分别设置在对应所述支撑板上，且输出端与对应所述翻身板固定连接，用于驱动所述翻身板绕所述固定板轴向旋转；多个充气装置，其分别与所述支撑气囊和所述主气囊连通，用于对所述支撑气囊和所述主气囊进行分别充气。优选的是，还包括：一对弹性连接布，其对称设置在所述固定板径向两侧，且分别连接位于同侧的对应所述翻身板与所述支撑板的周向未铰接处。优选的是，所述主气囊的外侧面为凸面，且所述凸面为波浪面；在所述主气囊的外侧面的中部设置有弧面脊柱支撑凸起。优选的是，所述辅气囊与和其位于异侧的所述主气囊的相对一面为内凹弧面，相背一面为外凸弧面。优选的是，所述驱动机构为多个气缸，且缸体一端设置在对应所述支撑板内，活塞杆一端与对应所述翻身板固定连接；所述排气阀为电磁排气阀。优选的是，还包括：多个气压传感器，其分别设置在所述支撑气囊和所述主气囊内，用于检测气压；一对角度传感器，其分别设置在所述主气囊外侧面上，用于检测翻转角度；计时器，其设置在所述固定板上，用于检测对应翻转角度的持续时间；控制器，其与所述气压传感器、角度传感器、计时器、排气阀、驱动机构和充气装置连接，用于接收所述气压传感器、角度传感器和计时器的检测数据，并控制所述排气阀、驱动机构和充气装置工作。一种翻身垫的控制方法，在翻身垫工作时，基于确定性跳跃循环状态CRJ网络确定翻身垫的工作状态，具体包括如下步骤：步骤一、输入患者年龄，卧床年限和体重，并采集上一时刻的翻身角度和对应翻身角度的持续时间；步骤二、确定三层CRJ神经网络的输入层神经元向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5}；其中，x1为患者年龄，x2为患者卧床年限，x3为患者体重，x4为上一时刻的翻身角度，x5为上一时刻的翻身角度的持续时间；步骤三、所述输入层向量映射到储备池，储备池的神经元为m个；步骤四、得到输出层神经元向量o＝{o1,o2,o3,o4,o5}；其中，o1为下一时刻的翻身状态，o2为下一时刻的翻身角度，o3为下一时刻的翻身角度的持续时间，o4为下一时刻的支撑气囊的气压，o5为下一时刻的主气囊的高度和翻身板抬起高度的比值；其中，所述输出神经元值当o1＝-1时，患者向左侧翻身；当o1＝+1时，患者向右侧翻身。优选的是，所述输入层、储备池及所述输出层的激励函数均采用双曲正切函数，其状态方程为：x(k+1)＝tanh(Wmid·x(k)+Win·u(k))式中，Win为输入权重，Wmid为储备池对输出的权重，其包含循环权重和跳跃权重，Wout为输出权重。优选的是，根据所述下一时刻的主气囊的高度和翻身板抬起高度的比值确定下一时刻的主气囊的高度为：其中，h为下一时刻的主气囊的高度，θ为下一时刻的翻身角度，L为支撑板的径向宽度，α为下一时刻的主气囊的高度和翻身板抬起高度的比值。优选的是，根据所述下一时刻的主气囊的高度确定对应主气囊的气压满足：其中，P为下一时刻对应主气囊的气压，M为患者体重，MA为单位体重，Pmax为主气囊的最大气压，hmax为主气囊的最大高度，e为自然对数的底数，Ps0为支撑气囊的标准气压，Ps为支撑气囊的实际气压。本专利技术所述的有益效果：(1)本专利技术设计开发的翻身垫，能够对主气囊的气压和翻身板的抬起高度进行实时调节，实现患者的实时翻身，省时省力。(2)本专利技术设计开发的翻身垫的控制方法，能够基于确定性跳跃循环状态CRJ网络确定翻身垫的工作状态，实现患者的实时翻身。本专利技术还能精确控制主气囊的气压，实现患者的翻身角度的精确控制，省时省力。附图说明图1为本专利技术所述翻身垫的结构示意图。图2为本专利技术所述翻身垫的结构示意图。图3为本专利技术所述翻身垫的结构示意图。图4为本专利技术所述翻身垫的剖视结构示意图。图5为本专利技术所述翻身垫的剖视结构示意图。图6为本专利技术所述翻身垫的局部剖视结构示意图。图7为本专利技术所述CRJ网络结构图。附图标记说明110.固定板；111.支撑气囊；120.支撑板；130.翻身板130；140.主气囊；150.辅气囊；141.弧面脊柱支撑凸起；142.波浪面；143.排气阀；160.弹性连接布；170.驱动机构；180.连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种翻身垫，其特征在于，包括：/n固定板，其为长方体板状结构；/n支撑气囊，其固定设置在所述固定板上；/n一对支撑板，其为长方体板状结构，且对称固定设置在所述固定板径向两侧；/n一对翻身板，其为长方体板状结构，且对称设置在所述固定板径向两侧，并与对应所述支撑板铰接；/n一对主气囊，其分别固定设置在对应所述翻身板上；/n一对辅气囊，其对称固定设置在所述固定板径向两侧，并分别与其位于异侧的所述主气囊连通；/n多个排气阀，其分别设置在对应所述主气囊和支撑气囊上，用于排气；/n一对驱动机构，其分别设置在对应所述支撑板上，且输出端与对应所述翻身板固定连接，用于驱动所述翻身板绕所述固定板轴向旋转；/n多个充气装置，其分别与所述支撑气囊和所述主气囊连通，用于对所述支撑气囊和所述主气囊进行分别充气。/n

【技术特征摘要】
1.一种翻身垫，其特征在于，包括：
固定板，其为长方体板状结构；
支撑气囊，其固定设置在所述固定板上；
一对支撑板，其为长方体板状结构，且对称固定设置在所述固定板径向两侧；
一对翻身板，其为长方体板状结构，且对称设置在所述固定板径向两侧，并与对应所述支撑板铰接；
一对主气囊，其分别固定设置在对应所述翻身板上；
一对辅气囊，其对称固定设置在所述固定板径向两侧，并分别与其位于异侧的所述主气囊连通；
多个排气阀，其分别设置在对应所述主气囊和支撑气囊上，用于排气；
一对驱动机构，其分别设置在对应所述支撑板上，且输出端与对应所述翻身板固定连接，用于驱动所述翻身板绕所述固定板轴向旋转；
多个充气装置，其分别与所述支撑气囊和所述主气囊连通，用于对所述支撑气囊和所述主气囊进行分别充气。


2.如权利要求1所述的翻身垫，其特征在于，还包括：
一对弹性连接布，其对称设置在所述固定板径向两侧，且分别连接位于同侧的对应所述翻身板与所述支撑板的周向未铰接处。


3.如权利要求1或2所述的翻身垫，其特征在于，所述主气囊的外侧面为凸面，且所述凸面为波浪面；在所述主气囊的外侧面的中部设置有弧面脊柱支撑凸起。


4.如权利要求3所述的翻身垫，其特征在于，所述辅气囊与和其位于异侧的所述主气囊的相对一面为内凹弧面，相背一面为外凸弧面。


5.如权利要求1、2或4所述的翻身垫，其特征在于，所述驱动机构为多个气缸，且缸体一端设置在对应所述支撑板内，活塞杆一端与对应所述翻身板固定连接；所述排气阀为电磁排气阀。


6.如权利要求5所述的翻身垫，其特征在于，还包括：
多个气压传感器，其分别设置在所述支撑气囊和所述主气囊内，用于检测气压；
一对角度传感器，其分别设置在所述主气囊外侧面上，用于检测翻转角度；
计时器，其设置在所述固定板上，用于检测对应翻转角度的持续时间；
控制器，其与所述气压传感器、角度传感器、计时器、排气阀、驱动机构和充气装置连接，用于接收所述气压传感器、角度传感器和计时器的检测数据，并控制所述排气阀、驱动机构和充气装置工作。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪莹，
申请(专利权)人：华中科技大学同济医学院附属协和医院，
类型：发明
国别省市：湖北;42