专利名称：新生儿呼吸暂停抢救装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗器械，特别是涉及一种新生儿呼吸暂停抢救装置。
背景技术：
呼吸暂停是新生儿最常见的症状，也是一种严重现象，如不及时处理，长时间缺氧，可引起脑损害，对新生儿智力发育有较大的影响，严重时可造成新生儿死亡。近年国内有关报道，其发生率占 产活数的5%-10%，有的高达20%以上，病死亡率占活产新生儿死亡的30%左右。在医院的新生儿科，通常的做法是用贴在患儿身上的心电电极探测呼吸过程中胸腹部相应的阻抗变化或者是用于置于鼻孔下热敏传感器获取呼吸道气流变化获取呼吸信号，通过监护仪处理后在屏幕上显示呼吸信号和呼吸率，当出现窒息时发出声光报警信号通知医务人员，当医务人员发现后，会拍打其脚心，对新生儿进行抢救，从而使新生儿脱离呼吸暂停状态。因此当新生儿患有呼吸暂停综合症时，需医院的医务人员时时刻刻的检查新生儿是否处于呼吸暂停状态(特别是夜晚)，极大的耗费医务人员的精力。
发明内容
基于此，提供一种智能的、无需人工干预的新生儿呼吸暂停抢救装置。一种新生儿呼吸暂停抢救装置，用于对呼吸暂停的新生儿进行紧急抢救，包括:主控模块、用于采集新生儿的血氧信号并根据所述血氧信号获取血氧饱和度的血氧监测模块、用于采集新生儿的呼吸信号并根据所述呼吸信号获取呼吸率的呼吸监测模块、用于拍打新生儿的脚心的拍打刺激模块及用于对新生儿的脚底进行热刺激的热刺激模块；所述主控模块分别与所述血氧监测模块、所述呼吸监测模块、所述拍打刺激模块及所述热刺激模块连接，所述主控模块用于接收所述血氧监测模块采集的血氧信号和血氧饱和度及所述呼吸监测模块采集的呼吸信号和呼吸率；所述主控模块设定阈值范围内的血氧饱和度及呼吸率，所述主控模块在接收的血氧饱和度或呼吸率超出阈值范围时，所述主控模块控制所述拍打刺激模块拍打新生儿的脚心或控制所述热刺激模块对新生儿的脚底进行热刺激。在其中一个实施例中，所述主控模块为主控硬件控制板，所述主控硬件控制板用于嵌入windows、LINUX、或UCOS操作系统，所述主控硬件控制板用于控制所述血氧监测模块、所述呼吸监测模块、所述拍打刺激模块及所述热刺激模块，所述主控硬件控制板还用于人机数据交互。在其中一个实施例中，所述血氧监测模块包括血氧饱和度传感器、第一信号放大滤波器及第一数模转换电路，所述第一信号放大滤波器分别与所述血氧饱和度传感器和所述第一数模转换电路连接；所述血氧饱和度传感器用于采集新生儿的血氧参数信号，所述第一信号放大滤波器用于对所述血氧参数信号进行放大并滤波处理，所述第一数模转换电路用于将所述第一信号放大滤波器处理后的血氧参数信号转换成数字信号传输给所述主控模块。
在其中一个实施例中，所述呼吸监测模块包括呼吸监测传感器、第二信号放大滤波器、第二数模转换电路，所述第二信号放大滤波器分别与所述呼吸监测传感器和所述第二数模转换电路连接；所述呼吸监测传感器用于采集新生儿的呼吸参数信号，所述第二信号放大滤波器用于对所述呼吸参数信号进行放大并滤波处理，所述第二数模转换电路用于将所述第二信号放大滤波器处理后的呼吸参数信号转换成数字信号传输给所述主控模块。在其中一个实施例中，还包括与所述主控模块连接的报警模块，所述报警模块用于在所述主控模块接收的血氧饱和度或呼吸率超出阈值范围时发出警报信号，所述警报信号包括灯光闪烁及声音信号。在其中一个实施例中，还包括与所述主控模块连接的显示模块，所述显示模块用于显示所述主控模块接收的血氧信号、血氧饱和度、呼吸信号及呼吸率。在其中一个实施例中，所述拍打刺激模块包括第一脉宽调制电路、功率驱动电路及外置拍打刺激器；所述功率驱动电路分别与所述第一脉宽调制电路及所述外置拍打刺激器连接；所述第一脉宽调制电路用于控制所述外置拍打刺激器的拍打频率；所述功率驱动电路用于为所述外置拍打刺激器提供电源；所述外置拍打刺激器用于拍打新生儿的脚心。在其中一个实施例中，所述外置拍打刺激器包括壳体、娃胶弹性壁、电磁铁及机械传动单元，所述机械传动单元包括敲击锤和扭力弹簧，所述扭力弹簧活动固定所述敲击锤，所述电磁铁悬空相对设置于所述敲击锤的敲击面，所述壳体用于收容所述电磁铁及所述机械传动单元，所述硅 胶弹性壁设于所述壳体的与新生儿脚心的接触部分，所述功率驱动电路还用于调节所述电磁铁的工作电流控制所述电磁铁吸合力度的大小，所述电磁铁吸合力度大小用于控制所述敲击锤的拍打力度。在其中一个实施例中，所述热刺激模块包括DC/DC隔离电路、光耦隔离电路、第二脉宽调制电路、功率放大电路及加热器；所述DC/DC隔离电路及所述加热器均与所述功率放大电路连接，所述第二脉宽调制电路与所述功率放大电路及所述光耦隔离电路连接，所述第二脉宽调制电路用于线性控制所述加热器的加热温度，所述功率放大电路用于为所述加热器提供工作电源，所述DC/DC隔离电路及所述光耦隔离电路用于隔离所述功率放大电路的电压信号及所述第二脉宽调制电路的控制信号。在其中一个实施例中，所述加热器包括导热壳体、加热陶瓷片及温度传感器，所述加热陶瓷片与所述导热壳体连接，所述温度传感器与所述主控模块连接，所述导热壳体用于传导所述加热陶瓷片的温度，所述温度传感器用于监测所述加热陶瓷片的温度，并将所述加热陶瓷片的温度传递给所述主控模块，所述主控模块根据所述加热陶瓷片的温度控制所述加热陶瓷片的温度处于恒定。上述新生儿呼吸暂停抢救装置通过血氧监测模块采集新生儿的血氧信号并根据血氧信号获取血氧饱和度，同时采用呼吸监测模块采集新生儿的呼吸信号并根据呼吸信号获取呼吸率。主控模块接收新生儿的血氧信号、血氧饱和度、呼吸信号及呼吸率，并判断接收的血氧饱和度或呼吸率是否超出阈值范围，若超出阈值范围时，主控模块控制拍打刺激模块拍打新生儿的脚心或控制热刺激模块对新生儿的脚底进行热刺激，从而使新生儿恢复自主呼吸。上述抢救过程由新生儿呼吸暂停抢救装置自主监测并执行主控模块的控制信号，整个过程无需人工干预。
图1为新生儿呼吸暂停抢救装置的模块图；图2为外置拍打刺激器的结构示意图；图3为位置拍打刺激器的外形结构示意图。
具体实施例方式如图1所示，为新生儿呼吸暂停抢救装置的模块图。一种新生儿呼吸暂停抢救装置，用于对呼吸暂停的新生儿进行紧急抢救，包括:主控模块110、用于采集新生儿的血氧信号并根据血氧信号获取血氧饱和度的血氧监测模块120、用于采集新生儿的呼吸信号并根据呼吸信号获取呼吸率的呼吸监测模块130、用于拍打新生儿的脚心的拍打刺激模块140及用于对新生儿的脚底进行热刺激的热刺激模块
150。所述主控模块HO分别与所述血氧监测模块120、所述呼吸监测模块130、所述拍打刺激模块140及所述热刺激模块150连接，所述主控模块110用于接收所述血氧监测模块120采集的血氧信号和血氧饱和度及所述呼吸监测模块130采集的呼吸信号和呼吸率；所述主控模块110设定阈值范围内的新生儿血氧饱和度及呼吸率，所述主控模块110在接收的血氧饱和度或呼吸率超出阈值范围时，所述主控模块110控制所述拍打刺激模块140拍打新生儿的脚心或控制所述热刺激模块150对新生儿的脚底进行热刺激。血氧监测模块120 及呼吸监测模块130对新生儿的血氧信号、血氧饱和度、呼吸信号及呼吸率对应进行采集，并将采集结果反馈给主控模块110。主控模块110中预设血氧饱和度及呼吸率的阈值范围。其中，血氧监测模块120检测新生儿的血氧信号后，对血氧信号进行数据处理得到血氧饱和度。同理，呼吸监测模块130检测新生儿的呼吸信号后，对呼吸信号进行数据处理得到呼吸率。例如，以呼吸率为判断条件时，当呼吸率低于一定数值，如0_7bpm或O时，主控模块110接收的呼吸率低于这个阈值范围时，则控制拍打刺激模块140或热刺激模块150执行对应的动作，对新生儿进行抢救。当以血氧饱和度为判断条件时，当血氧饱和度低于85%时，则认为新生儿已严重缺氧，主控模块Iio控制拍打刺激模块140或热刺激模块150执行对应的动作，对新生儿进行抢救。同理，当以血氧饱和度和呼吸率作为综合判断条件时，当呼吸率低于一定数值，如0-7bpm或O时，血氧饱和度在85%-90%之间时，则控制拍打刺激模块140或热刺激模块150执行对应的动作，对新生儿进行抢救。拍打刺激模块140用于拍打新生儿的脚心，拍打力度根据采集的血氧饱和度及呼吸率确定，一般的，新生儿呼吸暂停的程度越重，则拍打刺激模块140拍打新生儿的力度越大。主控模块110为主控硬件控制板，所述主控硬件控制板用于嵌入windows、LINUX、或UCOS操作系统，所述主控硬件控制板用于控制所述血氧监测模块120、所述呼吸监测模块130、所述拍打刺激模块140及所述热刺激模块150，所述主控硬件控制板还用于人机数
据交互。血氧监测模块120包括血氧饱和度传感器121、第一信号放大滤波器123及第一数模转换电路125，所述第一信号放大滤波器123分别与所述血氧饱和度传感器121和所述第一数模转换电路125连接。所述血氧饱和度传感器121用于采集新生儿的血氧参数信号，所述第一信号放大滤波器123用于对所述血氧参数信号进行放大并滤波处理，所述第一数模转换电路125用于将所述第一信号放大滤波器123处理后的血氧参数信号转换成数字信号传输给所述主控模块110。呼吸监测模块130包括呼吸监测传感器131、第二信号放大滤波器133、第二数模转换电路135，所述第二信号放大滤波器133分别与所述呼吸监测传感器131和所述第二数模转换电路135连接。所述呼吸监测传感器131用于采集新生儿的呼吸参数信号，所述第二信号放大滤波器133用于对所述呼吸参数信号进行放大并滤波处理，所述第二数模转换电路135用于将所述第二信号放大滤波器133处理后的呼吸参数信号转换成数字信号传输给所述主控模块110。新生儿呼吸暂停抢救装置还包括与所述主控模块110连接的报警模块160，所述报警模块160用于在所述主控模块110接收的血氧饱和度及呼吸率超出阈值范围时发出警报信号，所述警报信号包括灯光闪烁及声音信号。新生儿呼吸暂停抢救装置还包括与所述主控模块110连接的显示模块170，所述显示模块170用于显示所述主控模块110接收的血氧信号、血氧饱和度、呼吸信号及呼吸率。拍打刺激模块140包括第一脉宽调制电路141、功率驱动电路143及外置拍打刺激器145 ;所述功率驱动电路143分别与所述第一脉宽调制电路141及所述外置拍打刺激器145连接。所述第一脉宽调制电路141用于控制所述外置拍打刺激器145的拍打频率。所述功率驱动电路143用于为所述外置拍打刺激器137提供电源。所述外置拍打刺激器145用于拍打新生儿的脚心。请结合图2及图3。外置拍打刺激器145包括壳体201、硅胶弹性壁209、电磁铁203及机械传动单元，所述机械传动单元包括敲击锤207和扭力弹簧205，所述扭力弹簧205活动固定所述敲击锤207,所述电磁铁203悬空相对设置于所述敲击锤207的敲击面,所述壳体201用于收容所述电磁铁203及所述机械传动单元，所述硅胶弹性壁209设于所述壳体201的与新生儿脚心的接触部分。功率驱动电路143还用于调节所述电磁铁203的工作电流控制所述电磁铁203吸合力度的大小。电磁铁203的吸合力度控制敲击锤207的拍打力度，即决定外置拍打刺激器145的拍打力度。热刺激模块150包括DC/DC隔离电路157、光耦隔离电路153、第二脉宽调制电路
151、功率放大电路155及加热器159 ;所述DC/DC隔离电路157及所述加热器159均与所述功率放大电路155连接，所述第二脉宽调制电路151与所述功率放大电路155及所述光耦隔离电路153连接，所述第二脉宽调制电路151用于线性控制所述加热器159的加热温度，所述功率放大电路155用于为所述加热器159提供工作电源，所述DC/DC隔离电路157及所述光耦隔离电路153用于隔离所述功率放大电路155的电压信号及所述第二脉宽调制电路151的控制信号。加热器159包括导热壳体、加热陶瓷片及温度传感器，所述加热陶瓷片与所述导热壳体连接，所述温度传感器与所述主控模块连接，所述导热壳体用于传导所述加热陶瓷片的温度，所述温度传感器用于监测所述加热陶瓷片的温度，并将所述加热陶瓷片的温度传递给所述主控模块110，所述主控模块110根据所述加热陶瓷片的温度控制所述加热陶瓷片的温度处于恒定。基于上述所有实施例，新生儿呼吸暂停抢救装置的工作原理如下:血氧监测模块120监测新生儿的血氧信号及血氧饱和度。其中，血氧饱和度传感器121采集新生儿的血氧参数信号，血氧参数信号包括血氧饱和度及血氧信号。血氧饱和度传感器121将采集的血氧参数信号传输给第一信号放大滤波器123。第一信号放大滤波器123对血氧参数信号进行放大滤波处理，并将处理后的血氧参数信号传输给第一数模转换电路125。第一数模转换电路125将血氧参数信号转换成数字信号传输给主控模块110。
呼吸监测模块130监测新生儿的呼吸信号及呼吸率。其中，呼吸监测传感器131采集新生儿的呼吸参数信号，呼吸参数信号包括呼吸信号及呼吸率。呼吸监测传感器131将采集的呼吸参数信号传输给第二信号放大滤波器133。第二信号放大滤波器133对呼吸参数信号进行放大滤波处理，并将处理后的血氧参数信号传输给第二数模转换电路135。第二数模转换电路135将呼吸参数信号转换成数字信号传输给主控模块110。主控模块110接收来自血氧监测模块120的血氧参数信号及呼吸监测模块130的呼吸参数信号。主控模块110将接收的血氧参数信号及呼吸参数信号与预设的阈值范围的数值进行比较。具体地，当呼吸率为0-7bpm或O时，或血氧饱和度低于85%时，或当呼吸率为0-7bpm或O且血氧饱和度在85%-90%之间时，主控模块110则控制拍打刺激模块140或热刺激模块150执行相应的动作，对新生儿进行抢救。拍打刺激模块140接收主控模块110执行拍打新生儿脚心的信号后,第一脉宽调制电路1141用于控制外置拍打刺激器145的拍打频率。即，第一脉宽调制电路1141将拍打控制信号传输给功率驱动电路143，功率驱动电路143按照第一脉宽调制电路1141的拍打控制信号控制外置拍打刺激器145。则外置拍打刺激器145按照第一脉宽调制电路1141的频率拍打新生儿的脚心。热刺激模块150接收主控模块110执行热刺激新生儿脚底的信号后，第二脉宽调制电路151控制加热器159的加热温度。同时，DC/DC隔离电路及光耦隔离电路相应的执行隔离动作，功率放大电路155按照第二脉宽调制电路151的热刺激控制信号控制加热器159。则加热器按照第二脉宽调制电路151的频率进行发热，并刺激新生儿的脚底。加热器159内还包括温度传感器，用于监测加热器159的温度。一般地，加热器159的加热温度控制在40°C -50°C (该范围可让医务人员设置)。温度传感器时刻监测加热器的温度，温度传感器将监测结果传输给主控模块110，当温度低于所设定的温度值时，主控模块110控制热刺激模块150的第二脉宽调制电路151，从而对加热器159的加热温度进行调整。
上述新生儿呼吸暂停抢救装置通过血氧监测模块120采集新生儿的血氧信号并根据血氧信号获取血氧饱和度，同时采用呼吸监测模块130采集新生儿的呼吸信号并根据呼吸信号获取呼吸率。主控模块110接收新生儿的血氧信号、血氧饱和度、呼吸信号及呼吸率，并判断接收的血氧饱和度及呼吸率是否超出阈值范围，若超出阈值范围时，主控模块110控制拍打刺激模块140拍打新生儿的脚心，或控制热刺激模块150对新生儿的脚底进行热刺激，从而使新生儿恢复自主呼吸。上述抢救过程由新生儿呼吸暂停抢救装置自主监测并执行主控模块110的控制信号，整个过程无需人工干预。以上所述实施例仅表·达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种新生儿呼吸暂停抢救装置，用于对呼吸暂停的新生儿进行紧急抢救，其特征在于，包括:主控模块、用于采集新生儿的血氧信号并根据所述血氧信号获取血氧饱和度的血氧监测模块、用于采集新生儿的呼吸信号并根据所述呼吸信号获取呼吸率的呼吸监测模块、用于拍打新生儿的脚心的拍打刺激模块及用于对新生儿的脚底进行热刺激的热刺激模块； 所述主控模块分别与所述血氧监测模块、所述呼吸监测模块、所述拍打刺激模块及所述热刺激模块连接，所述主控模块用于接收所述血氧监测模块采集的血氧信号和血氧饱和度及所述呼吸监测模块采集的呼吸信号和呼吸率；所述主控模块设定阈值范围内的血氧饱和度和呼吸率，所述主控模块在接收的血氧饱和度或呼吸率超出阈值范围时，所述主控模块控制所述拍打刺激模块拍打新生儿的脚心或控制所述热刺激模块对新生儿的脚底进行热刺激。
2.根据权利要求1所述的新生儿呼吸暂停抢救装置，其特征在于，所述主控模块为主控硬件控制板，所述主控硬件控制板用于嵌入windows、LINUX、或UCOS操作系统,所述主控硬件控制板用于控制所述血氧监测模块、所述呼吸监测模块、所述拍打刺激模块及所述热刺激模块，所述主控硬件控制板还用于人机数据交互。
3.根据权利要求1所述的新生儿呼吸暂停抢救装置，其特征在于，所述血氧监测模块包括血氧饱和度传感器、第一信号放大滤波器及第一数模转换电路，所述第一信号放大滤波器分别与所述血氧饱和度传感器和所述第一数模转换电路连接； 所述血氧饱和度传感器用于采集新生儿的血氧参数信号，所述第一信号放大滤波器用于对所述血氧参数信号进行放大并滤波处理，所述第一数模转换电路用于将所述第一信号放大滤波器处理后的血氧参数信号转换成数字信号传输给所述主控模块。
4.根据权利要求1所述的新生儿呼吸暂停抢救装置，其特征在于，所述呼吸监测模块包括呼吸监测传感器、第二信号放大滤波器、第二数模转换电路，所述第二信号放大滤波器分别与所述呼吸监测传感器和所述第二数模转换电路连接； 所述呼吸监测传感器用于采集新生儿的呼吸参数信号，所述第二信号放大滤波器用于对所述呼吸参数信号进行放大并滤波处理，所述第二数模转换电路用于将所述第二信号放大滤波器处理后的呼吸参数信号转换成数字信号传输给所述主控模块。
5.根据权利要求1所述的新生儿呼吸暂停抢救装置，其特征在于，还包括与所述主控模块连接的报警模块，所述报警模块用于在所述主控模块接收的血氧饱和度或呼吸率超出阈值范围时发出警报信号，所述警报信号包括灯光闪烁及声音信号。
6.根据权利要求1所述的新生儿呼吸暂停抢救装置，其特征在于，还包括与所述主控模块连接的显示模块，所述显示模块用于显示所述主控模块接收的血氧信号、血氧饱和度、呼吸信号及呼吸率。
7.根据权利要求1所述的新生儿呼吸暂停抢救装置，其特征在于，所述拍打刺激模块包括第一脉宽调制电路、功率驱动电路及外置拍打刺激器；所述功率驱动电路分别与所述第一脉宽调制电路及所述外置拍打刺激器连接； 所述第一脉宽调制电路用于控制所述外置拍打刺激器的拍打频率； 所述功率驱动电路用于为所述外置拍打刺激器提供电源； 所述外置拍打刺激器用于拍打新生儿的脚心。
8.根据权利要求7所述的新生儿呼吸暂停抢救装置，其特征在于，所述外置拍打刺激器包括壳体、硅胶弹性壁、电磁铁及机械传动单元，所述机械传动单元包括敲击锤和扭力弹簧，所述扭力弹簧活动固定所述敲击锤，所述电磁铁悬空相对设置于所述敲击锤的敲击面，所述壳体用于收容所述电磁铁及所述机械传动单元，所述硅胶弹性壁设于所述壳体的与新生儿脚心的接触部分，所述功率驱动电路还用于调节所述电磁铁的工作电流控制所述电磁铁吸合力度的大小，所述电磁铁吸合力度大小用于控制所述敲击锤的拍打力度。
9.根据权利要求1所述的新生儿呼吸暂停抢救装置，其特征在于，所述热刺激模块包括DC/DC隔离电路、光耦隔离电路、第二脉宽调制电路、功率放大电路及加热器；所述DC/DC隔离电路及所述加热器均与所述功率放大电路连接，所述第二脉宽调制电路与所述功率放大电路及所述光耦隔离电路连接，所述第二脉宽调制电路用于线性控制所述加热器的加热温度，所述功率放大电路用于为所述加热器提供工作电源，所述DC/DC隔离电路及所述光耦隔离电路用于隔离所述功率放大电路的电压信号及所述第二脉宽调制电路的控制信号。
10.根据权利要求9所述的新生儿呼吸暂停抢救装置，其特征在于，所述加热器包括导热壳体、加热陶瓷片及温度传感器，所述加热陶瓷片与所述导热壳体连接，所述温度传感器与所述主控模块连接，所述导热壳体用于传导所述加热陶瓷片的温度，所述温度传感器用于监测所述加热陶瓷片的温度，并将所述加热陶瓷片的温度传递给所述主控模块，所述主控模块根据所述 加热陶瓷片的温度控制所述加热陶瓷片的温度处于恒定。
全文摘要
新生儿呼吸暂停抢救装置通过血氧监测模块采集新生儿的血氧信号并根据血氧信号获取血氧饱和度，同时采用呼吸监测模块采集新生儿的呼吸信号并根据呼吸信号获取呼吸率。主控模块接收新生儿的血氧信号、血氧饱和度、呼吸信号及呼吸率，并判断接收的血氧饱和度、或呼吸率是否超出阈值范围，若超出阈值范围时，主控模块控制拍打刺激模块拍打新生儿的脚心或控制热刺激模块对新生儿的脚底进行热刺激，从而使新生儿恢复自主呼吸。上述抢救过程由新生儿呼吸暂停抢救装置自主监测并执行主控模块的控制信号，整个过程无需人工干预。
文档编号A61F7/00GK103142395SQ20131007137
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者尹鹏, 邹海涛, 易明生, 何波 申请人:深圳市科曼医疗设备有限公司