[发明专利]一种双舵机协调控制的胸腹联合按压系统

说明书

本发明公开一种双舵机协调控制的胸腹联合按压系统及方法，包括：底座板和设置于底座板上的至少两个按压装置；每个按压装置包括壳体、设于壳体内的控制器和舵机、设于壳体外的按压头和连接在按压头上的压力传感器，所述舵机通过连杆机构与按压头连接，所述按压头垂直于底座板并沿垂直方向移动，且由压力传感器获取移动时的按压压力；所述控制器根据按压压力调节舵机转矩，以改变按压头的按压距离。将胸泵理论和腹泵理论相结合，将按压过程中的按压压力和按压距离作为反馈调节参数以实时调节按压深度，通过胸腹联合立体按压提高心肺复苏的效果。

技术领域

本发明医疗设备涉及技术领域，特别是涉及一种双舵机协调控制的胸腹联合按压系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

心肺复苏按压是心脏骤停抢救过程中最重要的环节，其要求以足够的频率(100-120次/分钟)和幅度(≥5cm)进行胸外按压，保证每次按压后胸廓完全回弹，尽可能减少按压中断并避免过度通气；而徒手复苏体力消耗巨大，且在如交通事故、自然灾害现场等场景下存在一定风险。采用心肺复苏仪进行机械按压能够持续稳定的进行心肺复苏按压，可长时间按照需要的幅度和频率进行按压，有助于解放人手、降低风险。

胸外按压目的是通过产生压力梯度，以此大限度促进血液循环，目前有多种理论指导胸外按压，“胸泵理论”是一种广泛应用的方法，其认为胸外按压形成胸腔内外压力差来推动胸腔内血液流向全身；“腹泵理论”即腹部提拉按压带动膈肌上下移动，使胸腔容积改变造成压力，腹部提拉心肺复苏仪已经被试验成功并推向市场；而胸腹联合心肺复苏可以更充分形成胸腔压力差，促进血液循环，能够起到更好的效果，但是目前尚未有将胸泵理论和腹泵理论相结合进行的胸腹联合按压方法，且按压时的非智能化无法对按压力度、按压距离、按压频率等参数进行有效、实时的调节，无法匹配患者的最优按压参数。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种双舵机协调控制的胸腹联合按压系统，将胸泵理论和腹泵理论相结合，将按压过程中的按压压力和按压距离作为反馈调节参数以实时调节按压深度，通过胸腹联合立体按压提高心肺复苏的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种双舵机协调控制的胸腹联合按压系统，包括：底座板和设置于底座板上的至少两个按压装置；

每个按压装置包括壳体、设于壳体内的控制器和舵机、设于壳体外的按压头和连接在按压头上的压力传感器，所述舵机通过连杆机构与按压头连接，所述按压头垂直于底座板并沿垂直方向移动，且由压力传感器获取移动时的按压压力；所述控制器根据按压压力调节舵机转矩，以改变按压头的按压距离。

第二方面，本发明提供一种上述双舵机协调控制的胸腹联合按压系统的工作方法，包括：

将按压装置通过支撑装置安装在底座板上，按压装置下降，根据按压压力和按压深度，判断胸部按压和腹部按压的当前按压深度是否满足要求；

若胸部按压深度未达到要求，则增大腹部按压深度；

若腹部按压深度未达到要求，则增大胸部按压深度；

若胸腹部按压深度均未达到要求，则同时增大胸腹部按压频率；

若胸腹部按压深度和按压频率均未达到要求，则调整胸腹部按压频率，直至胸腹部按压深度和按压频率满足要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的双舵机协调控制的胸腹联合按压的深度调节系统及方法采用基于扰动观测器的双舵机按压深度协调控制方法，考虑按压器运行过程中系统摩擦力以及人体的反作用力，采用扰动控制器消除外界干扰，提高系统的稳定性，同时利用前馈以及反馈控制器协调控制双舵机以确保按压深度和频率的精准性，增强心肺复苏效果。