专利名称：电控胸泵反搏式心肺复苏辅助装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新颖的心肺复苏辅助的生物医学工程装置，可广泛用于心脏呼吸骤停，除颤起搏初步成功后的辅助复苏。
目前对猝死病人抢救广泛使用的心肺复苏方法成功率较低，即使抢救初步成功，刚从猝死状态下恢复功能的心脏仍很虚弱，需要得到很好的辅助支持，否则极易再次停跳。抢救室颤病人常用的电除颤法，其成功与否也常有反复，有时虽经多次除颤也难奏效。要提高除颤成功率，应设法增加心肌供血，对某些心脏急症，若能及时减少心脏负荷，并相应增加心肌供血，以改善心脏工作条件，症状常可得到缓解。对上述病例，若能及时使用主动脉内气囊泵IABP，一般多能取得良好的抢救效果。然而遗憾的是，IABP设备庞大，方法复杂，费用昂贵，一般仅限于在一定规模的医院内由专门医务人员操作作用。
本发明的目的是设计一种用于现场，简单易行，便于携带，无创伤性，就地或在转移过程中快速抢救心脏呼吸急症病人的新装置。
本发明的工作要点是该装置能在被抢救者体内产生正负交替以辅助心肺复苏的大幅度胸压变化，即装置可在心脏收缩射血时，使心脏压迅速变为负值，对胸主动管壁附加充分的舒张扩大作用，暂时降低左心室射血阻力，从而使体循环收缩期血压上升变缓，心肌作功与氧化减少。而在心脏舒张停止射血时，该装置可使胸内压迅速变正值，对胸主动脉管壁附加挤压回弹作用，从而使体循环舒张期血压暂提高，心肌与脑组织的血液灌注相对增加。此外，这种装置所造成的与心脏搏动协调配合的大幅度胸内压变化，还有维持回心血量，按摩胸腹脏器，改善患者呼吸等其他有益于辅助复苏的作用。本发明的装置由心电检测，心搏舒缩时相信号提取，气路转换控制，双侧膈神经刺激，腹肌刺激，综合智能控制，状态显示各功能部分组成(如附图1所示)。心电检测器检测患者心电信号，心搏舒缩时相信号提取器可获得本系统的主控信号，在被抢救者心电微弱和不规则的情况下，有效检测心电的特征值，并由此提取主控信号。以心搏的特定舒缩时相为主控信号，一方面通过交替电刺激双侧膈神经和腹直肌及双侧腹外斜肌，作快速有力的运动，另一方面同步控制转换供氧，排气管路的瞬时关闭与开通，以产生增强，高效的电控胸泵反搏作用。气道转换控制器可用以与电刺激器的时序同步转换气道的关闭与开通，以符合强化胸泵与呼吸的需要。双侧膈神经刺激器，受心搏舒缩时相信号所主控，并与腹肌刺激器交替同步互锁，产生两组频率，波宽，强度符合要求的刺激脉冲串，以刺激膈肌收缩。腹肌刺激器也受心搏舒缩时相信号主控，并与双侧隔神经刺激交替同步互锁，产生三组独立可调，但又有效配合的刺激脉冲串，用以刺激腹直肌与两侧腹外斜肌有力收缩，以压迫膈肌回弹。综合智能控制器用以调整工作模式和刺激参数，并在故障时报警警，状态显示器用以显示仪器系统工作时序与被抢救者重要生命指标的趋势，并打印结果。
本发明的装置原理与时序关系如附图二所示。本系统的主控信号为被抢救者心电图的特定时相。在同步交替控制电刺激被抢救者膈神经和腹肌的同时，还同步控制被抢救者供氧与排气的管道，使之在对应心脏收缩快速射血时，亦即约在心电与波峰起算的0.2秒特定瞬间，气道的全部关闭与膈肌的快速主动收缩同时发生，而在对应心脏舒张早期，主动脉瓣刚刚关闭，停止射血时，亦即约在心电T波后起算的0.2秒特定瞬间，气道的全部关闭与膈肌在腹肌强力收缩的辅助下所形成的快速被动回弹同时发生。这种暂时形成的封闭胸腔，可以使用电刺激而增加的胸泵作用明显强化，从而高效地作用于循环系统，产生有力的反搏作用。本发明推荐作用的最佳呼吸周期与心动周期的比例为1∶3，但是，可视实际情况由操作者给定。本发明所设计气道转换控制器，受心搏舒缩时相所主控，并与双侧肺神经刺激器及腹肌刺激同步转换，使之在对应心脏快速射血时，亦即约在心电S波峰起算的0.2秒特定瞬间，气道的全部关闭与膈肌的快速主动收缩同时发生，而且对应心脏舒张早期，主动脉瓣刚刚关闭，停止射血时，亦即约在心电T波后起算的0.2秒特定瞬间，气通的全部关闭与膈肌在腹肌强力收缩帮助下所形成的快速被动回弹同时发生，以便运用暂时的胸腔完全封闭，以产生增强高效的电控胸泵反搏作用。本发明主要用于心脏或呼吸骤停，除颤起搏动步成功后的辅助复苏。使用本发明时，膈神经刺激电板放置在双侧颈部胸锁乳突肌外缘下1/2-1/3，三对腹肌刺激电极分别置于腹部中线及两侧，以对应刺激腹直肌及两侧腹外斜肌，为控制供氧，排气的有效进行，应采用合适的面罩或插入标准口咽气道。这样开动仪器即可进行工作。
本装置利用了一种特定电控胸泵模式，既进行了反搏治疗，又进行了人工呼吸，从而达到了辅助心肺复苏的目的。本装置的优点在于可在现场急救或转移病人的场合使用，简单易行，便于携带，无创伤性，对心脏呼吸急症能进行就地，快速抢救。
图1仪器装置组成原理柜2本发明装置工作原理与时序关系图(1)被抢救者的心电图(2)上呼吸道气路工作时序■气道全部关闭 □供氧管道开放
排气管道开放(3)膈神经刺激器工作时序■工作 □停止(4)腹肌刺激器工作时序■工作 □停止(5)主动脉血压波形
＊收缩期血压暂时降低O舒张期血压暂时增高△未受胸压附加作用影响(6)胸内压＊负向急剧增加O正向急剧增加
权利要求
1.一种心肺复苏辅助的生物医学工程装置，其特征在于它由心电检测，心搏舒缩时相信号提取，气路转换控制，双侧膈神经刺激，腹肌刺激，综合智能控制，状态显示各功能部分组成。以心搏的特定舒缩时相为主控信号，一方面通过交替电刺激双侧膈神经和腹直肌及双侧腹外斜肌作快速有力的运动，另一方面同步控制转换供氧，排气管路的瞬时关闭与开通，以产生增强高效的电控胸泵反搏作用。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于它的双侧膈神经刺激器受心搏舒缩时相信号所主控，并与腹肌刺激器交替同步互锁，产生两组频率，波宽，强度符合要求的刺激脉冲串，以刺激膈肌收缩。
3.根据权利要求1，2所述的装置，其特征在于它的腹肌刺激器受心搏舒缩时相信号所主控，并与双侧膈神经刺激器交替同步互锁，产生三组独立可调而又有效配合的刺激脉冲串，用以分别刺激腹直肌与两侧腹外斜肌，产生压迫膈肌回弹的有力收缩。
4.根据权利要求1，2所述的装置，其特征在于它的气道转换控制器受心搏舒缩时相所主控并与双侧膈神经刺激器及腹肌刺激器同步转换，使之在对应心脏收缩快速射血时，亦即约在心电S级峰起算的0.2秒特定瞬间，气道的全部关闭与膈肌的快速主动收缩同时发生。而在对应心脏舒张早期，主动脉瓣刚刚关闭，停止射血时，亦即约在心电T波后起算的0.2秒特定瞬间，气道的全部关闭与膈肌在腹肌强力收缩帮助下所形成的快速被动回弹同时发生，以便运用运用暂时的胸控完全封闭，以产生增强高效的电控胸泵反搏作用。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于它的气道转换控制器受心搏舒缩时相所主控，并与双侧膈神经刺激器及腹肌刺激器同步转换，使之在对应心脏收缩快速射血时，亦即约在心电S级峰起算的0.2秒特定瞬间，气道的全部关闭与膈肌的快速主动收缩同时发生，而在对应心脏舒张早期，主动脉瓣刚刚关闭，停止射血时，亦即约在心电T波后起算的0.2秒特定瞬间气道的全部关闭与膈肌在腹肌强力收缩帮助下形成的快速被动回弹同时发生，以便运用暂时的胸腔完全封闭，以产生增强高效的电控胸泵反搏作用。
全文摘要
本发明是一种电控胸泵反搏式心脏复苏辅助装置。它由心电检测，心搏舒缩时相信号提取，气路转换控制，双侧膈神经刺激，腹肌刺激，综合智能控制，状态显示各功能部分组成。具有简单易行，无创伤性，便于携带等优点，可用于心脏呼吸骤停，除颤起搏动步成功后的辅助复苏。
文档编号A61N1/36GK1058538SQ9010656
公开日1992年2月12日 申请日期1990年8月3日 优先权日1990年8月3日
发明者罗致诚, 周孔安, 王琛 申请人:北京协海医学科技开发公司, 中国医学科学院生物医学工程研究所