闭环胸外按压系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种闭环胸外按压系统，包括反馈生理信号采集模块、后置处理放大模块、智能控制器、控制接口、电动胸外按压器和胸厚信号采集模块，所述智能控制器，采样来自所述后置处理放大模块的模拟信号和胸厚信号采集模块采样得到的患者胸厚信号，产生能够达到目标生理信号的拟实施胸外按压的深度和频率控制信号。本实用新型专利技术通过连续实时监测PETCO2和MARP，利用该反馈生理信号，进行胸外按压深度和频率的闭环控制。本实用新型专利技术适用于对心脏骤停患者的院前急救和连续救治。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及胸外按压系统，尤其涉及一种闭环胸外按压系统。
技术介绍
自从 1960 年，Kouwenhoven, JudeJP Knickerbocker 揭示了胸外按压能够在心室纤颤期间维持患者血液循环的重要作用以来，胸外按压技术就一直被作为抢救心脏骤停患者的核心急救措施和心肺复苏技术中的关键一环。胸外按压的主要目的是为大脑和心脏等人体重要器官及时提供血液供给，促使人体血液自主循环的重新建立。因此，急救过程中， 人体血液循环的血流量是评价胸外按压质量的核心指标。但是，在实际中，几乎所有胸外按压操作都仅将按压深度和频率的统一化标准作为评价指标，并没有将血流量等相关生理参数作为评价指标。对不同患者施救过程中的胸外按压深度和频率统一化，虽然有利于急救人员对胸外按压的掌握，方便其操作，但是却忽视了患者的个体差异。由于患者体型、胸部厚度、按压位置以及健康状况的不同，同一标准深度和频率的胸外按压将对不同的患者产生不同的人体血液循环血流量。如果仅将按压深度和频率作为胸外按压质量的评价指标， 将无法准确客观地反映患者生理状态和实际血流量的大小，从而导致胸外按压低效甚至无效。为了在胸外按压操作中针对患者的不同情况而采用个性化急救方案，以提高胸外按压效率，就必须对与血流量相关的生理参数进行实时监测，根据监测情况自动控制胸外按压操作，由此形成一个闭环胸外按压控制系统。闭环胸外按压控制概念正是基于这种考虑而提出来的。大量研究表明，呼吸末二氧化碳分压(PETCC^)和平均动脉舒张压(MARP)与患者自主循环重建效果有着密切联系。2010年美国心脏协会心肺复苏与心血管急救指南提出了将PETC02和MARP作为评价胸外按压质量的无创和有创标准，明确了在PETC02小于IOmmHg 或者在MARP小于20mmHg的情况下尝试提高胸外按压质量的要求。根据此要求，只要将 PETC02和MARP引入闭环胸外按压控制系统中，并采用有效的胸外按压调节控制手段调控该生理参数，就可突破目前普遍采用的以统一胸外按压深度和频率为标准评价胸外按压质量的局限性，达到用个性化急救方案提高胸外按压效率的本质目的。目前，还未发现能够以患者PETC02和MARP作为反馈生理信号，实时有效调节胸外按压操作的闭环自控胸外按压系统。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种闭环胸外按压系统，从而实现以患者的PETC02和MARP作为反馈生理信号，实时有效地调节胸外按压操作。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种闭环胸外按压系统，包括反馈生理信号采集模块、后置处理放大模块、智能控制器、控制接口、电动胸外按压器和胸厚信号采集模块，其中所述生理信号采集模块，采集呼吸末二氧化碳分压(PETCC^)信号和平均动脉舒张压(MARP)信号；所述后置处理放大模块，接收所述生理信号采集模块发送的呼吸末二氧化碳分压 (PETC02)信号和平均动脉舒张压(MARP)信号，并进行放大滤波处理，使之适配于智能控制器的采样处理；所述胸厚信号采集模块采集患者的胸厚信号；所述智能控制器，采样来自所述后置处理放大模块的模拟信号和胸厚信号采集模块采样得到的患者胸厚信号，并将反应实际反馈生理信息的所述模拟信号与目标生理信号进行比较，并结合模糊控制算法或模糊PID控制算法产生能够达到目标生理信号的拟实施胸外按压的深度和频率控制信号；同时，所述智能控制器利用患者胸厚信号产生基于患者体型的胸外按压深度上限数据，在拟实施胸外按压深度大于胸外按压上限时，将拟实施胸外按压深度数据统一设置为胸外按压上限数据，使实际胸外按压深度不超过胸外按压深度上限；所述控制接口连接所述智能控制器和所述电动胸外按压器，传输所述胸外按压深度和频率控制信号；所述电动胸外按压器，接收经由所述控制接口传输的来自所述智能控制器的胸外按压深度和频率控制信号，实施胸外按压操作。所述智能控制器包括微处理器，A/D转换器、D/A转换器、键盘、显示器和扬声器， 其中所述A/D转换器将来自所述后置处理放大模块和来自所述胸厚采集模块的模拟信号转换成可以进行运算处理的数字信号；所述微处理器，接收来自所述A/D转换器的数字信号，经过所述模糊控制算法或模糊PID控制算法处理，产生数字控制信号；所述D/A转换器接收来自所述微处理器的数字控制信号，转换成模拟控制信号发送到所述控制接口 ；所述键盘用于设置目标呼吸末二氧化碳(PETCC^)和目标平均动脉舒张压(MARP) 数据，发送给所述微处理器；所述显示器实时显示来自所述微处理器的如下数据患者的呼吸末二氧化碳 (PETC02)和平均动脉舒张压(MARP)；所述扬声器受所述处理器驱动，在患者PETC02和MARP未达到预设目标时驱动产生报警信号。所述胸厚信号采集模块为位移传感器，所述位移传感器设置在所述电动胸外按压器内，并将胸厚信号经由所述控制接口传输给所述智能控制器。所述反馈生理信号采集模块包括呼吸末二氧化碳分压(PETCC^)传感器和平均动脉舒张压(MARP)传感器。所述后置处理放大模块包括呼吸末二氧化碳分压(PETCC^)采样放大器和平均动脉舒张压(MARP)采样放大器，分别将所述呼吸末二氧化碳分压(PETCC^)信号和平均动脉舒张压(MARP)信号经过放大滤波处理，转换成所述智能控制器可采样识别的模拟信号。所述电动胸外按压器包括驱动电机和与其连接的按压杆。本技术具有的优点和积极效果是通过连续实时监测反映胸外按压质量的无创和有创反馈生理信号PETC02和MARP，智能控制器利用该反馈生理信号，基于模糊控制算法或模糊PID控制算法，进行胸外按压深度和频率的闭环控制，对心脏骤停患者实施个性化的胸外按压急救操作，突破目前普遍采用的以统一胸外按压深度和频率为标准评价胸外按压质量的局限性，有效提高了胸外按压质量。本技术适用于对心脏骤停患者的院前急救和连续救治。附图说明图1为本技术的结构框图；图2为本技术智能控制器结构框图。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下请参阅图1，一种闭环胸外按压系统，包括反馈生理信号采集模块、后置处理放大模块、智能控制器、控制接口、电动胸外按压器和胸厚信号采集模块。上述胸厚信号采集模块用于采集患者的胸部厚度信号。在本实施例中胸厚信号采集模块为位移传感器，并设置在电动胸外按压器内，并将胸厚信号经由控制接口传输给智能控制器。上述反馈生理信号采集模块包括呼吸末二氧化碳分压(PETCC^)传感器和平均动脉舒张压(MARP)传感器，分别用来检测PETC02和MARP。其中PETC02是临床常用的监测指标，通常采用PETC02传感器测量。PETC02传感器采用红外线吸收光谱技术，将二氧化碳分压信号转换为电信号，供后端控制器采集处理使用。使用时，将PETC02传感器置于患者气道内。MARP传感器是微型压力传感器，需要放置在导管的端部，通过颈动脉或股动脉插入主动脉或右心房，实时精确地测量血压值。本实例中采用的MARP传感器是由kisense公司生产的。上述后置处理放大模块包括PETC02采集放大器和MARP采集放大器，分别将 PETC02和MARP信号经过放大滤波处理，转本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种闭环胸外按压系统，其特征是，包括反馈生理信号采集模块、后置处理放大模块、智能控制器、控制接口、电动胸外按压器和胸厚信号采集模块，其中：所述生理信号采集模块，采集呼吸末二氧化碳分压ＰＥＴＣＯ２信号和平均动脉舒张压ＭＡＲＰ信号；所述后置处理放大模块，接收所述生理信号采集模块发送的呼吸末二氧化碳分压ＰＥＴＣＯ２信号和平均动脉舒张压ＭＡＲＰ信号，并进行放大滤波处理，使之适配于智能控制器的采样处理；所述胸厚信号采集模块采集患者的胸厚信号；所述智能控制器，采样来自所述后置处理放大模块的模拟信号和胸厚信号采集模块采样得到的患者胸厚信号，产生胸外按压深度和频率控制信号；所述控制接口连接所述智能控制器和所述电动胸外按压器，传输所述胸外按压深度和频率控制信号；所述电动胸外按压器，接收经由所述控制接口传输的来自所述智能控制器的胸外按压深度和频率控制信号，实施胸外按压操作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴太虎，张广，郑捷文，赵鹏，钱绍文，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所，
类型：实用新型
国别省市：12