[发明专利]一种超声直线电机驱动的体外反搏执行装置

说明书

本发明公开了一种超声直线电机驱动的体外反搏执行装置，包括：超声直线电机；硬性推板，硬性推板与超声直线电机相接触，对使用者肢体施加压力；电机控制器，与超声直线电机相连，接收控制信号控制超声直线电机驱动硬性推板；在一个心脏起搏周期，电机控制器接收的控制信号依次为超声直线电机的上推信号、保持信号和释放信号。在保持信号期间，超声直线电机可断电自锁，不需要供电。本发明不需要气泵、电磁阀和连接管路，具有体积小、肢体各部分施加的压力可分别控制、压力控制精度高、能精确控制反搏时间、施压响应时间短、无噪声、节能、使用寿命长的特点。该装置可用于缺血性心血管疾病的反搏治疗，床边抢救和保健康复。

技术领域

本发明涉及一种医疗设备，尤其是一种超声直线电机驱动的体外反搏执行装置。

背景技术

在众多影响人类健康的疾病中，心脑血管疾病是人类的主要杀手。随着人口老龄化趋势的加剧，预防和治疗心脑血管疾病已经成为重要课题。传统针对心脑血管疾病的主要治疗方法有药物治疗、手术治疗等，尽管此类方法效果比较显著，但存在耐药、赖药的困境、或是手术的介入性创伤等风险。

1953年哈佛大学教授Kantrowitz提出体外反搏理论，其后在以郑振声教授为代表学者的不断推动下，体外反搏装置日趋完善，反搏效果显著。其工作原理为:在心脏舒张期，对小腿、大腿和臀部以大约0.03MPa的压强进行序贯挤压，增加血液回流，改善血液循环；在动脉瓣关闭之前，快速完全地释放压力，不影响心脏收缩期的正常血流。相较于传统的药物及手术治疗，该方法开创了一种非介入、安全有效、无副作用的治疗方案。大量临床研究结果表明，体外反搏能有效减轻心绞痛，治疗慢性心衰竭、冠心病等多种疾病，并且被证明为能有效保护心脏功能，提高生命质量。

目前市面上仅有的体外反搏执行装置以及大部分美国专利及相关科研成果，使用的是气囊式反搏装置。该装置由气缸向包裹在腿部的气囊充气产生压力来完成反搏动作。气囊充放气动作由输气管道上的电磁阀直接控制，由心电监测的R波直接触发。该装置结构原理简单，易于控制。但是该装置的不足之处也显而易见，气动装置体积较大、反搏压力无法精确控制、肢体不同部位的压力不能单独控制，气泵和电磁阀在工作的时候噪声较大，会引起震动，电磁阀寿命较短等。

为了克服气动装置的问题，许多学者提出了自己的改进方案。中国发明专利200910105958.6提出了一种基于椭圆形转子的体外反搏执行装置，电机带动椭圆转子旋转时会对推板形成交替的力作用，从而完成挤压和释放。该装置结构原理简单，体积小，噪声小，但是缺点在于反搏压力和时刻无法精确控制。由于挤压程度无法调整，所以输出的反搏压力无法调整。另外电机启动需要一段相应时间，反搏的时刻无法精确掌控。中国发明专利201010117395.0提出了一种基于电磁铁的执行装置，电磁铁的吸和与释放会对腿部形成交替力的作用，从而完成挤压和释放。该装置结构简单，设备少，能精确控制反搏时间。但其不足在于电磁铁的有效行程较短，不便于控制反搏压力，另外机器运行时会产生较大的电磁干扰。中国发明专利200910107880.1提出了一种基于滚珠丝杠的直线动作装置，配以压力传感器，反馈实时压力。其优势在于噪声小，能够较精确的控制反搏压力。但缺点也很明显，反搏装置穿戴格外复杂，而且包裹腿部的水袋容易破裂造成不便。

1999年，日本学者Kurosawa提出了一种基于V形直线型大推力超声电机，其关键部件是一组兰杰文振子。当电机工作时，两个对称的兰杰文振子工作于反对称模态，前端盖作椭圆运动，与滑条端面产生摩擦力的作用，推动滑条直线运动。超声直线电机具有动作相应快，能够精确控制运动位置，断电后能够锁定当前位置，无噪声，装置寿命长等优势。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种体积小、压力控制精度高、肢体各部位可分别施压、施压响应时间短、无噪声、节能、使用寿命长的体外反搏执行装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种超声直线电机驱动的体外反搏执行装置，包括：

超声直线电机；