一种翻身装置的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种翻身装置。


背景技术：

2.压疮又称压力性损伤、压力性溃疡、褥疮，是由于局部组织长期受压，发生持续缺血、缺氧、营养不良而致组织溃烂坏死，压疮一般是自我不易移动或不能移动的病人的并发症。为降低病人发生压疮的几率，基本上是通过定时翻身的方式来缓解，而翻身的频率大约是两小时一次，且需要至少2位护士或家属合作。而且由于每个人的体型、体重的不同，翻身的难易度、工作量也是不同的。再加上较为频繁的翻身频率，使得护士或家属工作量急剧增大，身体容易吃不消。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种翻身装置，能够方便护士或家属为患者翻身，降低其劳动强度。
4.为了达到上述目的，提供了一种翻身装置，包括床架和床垫，还包括控制器，所述床垫上设有若干规律排列的通孔，所述通孔内均设有条形气囊，所述条形气囊伸缩方向垂直于床垫上表面，所述条形气囊顶部设有压力传感模块，所述条形气囊底部连接有电控气源组件；所述控制器包括以下模块：
5.压力采集模块：用于采集卧床患者在床垫上时，各个压力传感模块的压力信号；
6.信息处理模块：用于根据压力信号分析压力分布位置，并构建卧床患者与床垫接触处的身体轮廓及压力分布图；
7.翻身辅助模块：用于在收到翻身请求信号时，根据身体轮廓及压力分布图分析适合卧床患者进行翻身的适合点；还用于以适合点为界，通过电控气源组件控制适合点两边的条形气囊形成梯度且呈现为v形；还用于通过信息处理模块重新获取身体轮廓及压力分布图，并根据所述身体轮廓及压力分布图判断是否完成翻身，若完成翻身，通过电控气源组件控制身体轮廓外部的条形气囊保持到设定高度对卧床患者进行限位。
8.原理及优点：
9.1.床垫和压力传感模块的设置，通过使用压力传感模块的方式，可以实时检测卧床病人身体与床接触部位的压力，从而方便分析卧床病人的身体在相应部位是否会形成压疮。
10.2.信息处理模块的设置，通过将压力传感模块采集的压力信号和分布位置构建成卧床患者与病床接触处的压力分布图，从而方便分析卧床病人的身体在哪些部位会形成压疮，方便医生护士查看病人的身体受压部位的情况，方便分析卧床病人是否该翻身进行按摩，同时也对压疮的预警提供数据支持。
11.3.翻身辅助模块的设置，在收到翻身请求信号时，根据身体轮廓及压力分布图分析适合卧床患者进行翻身的适合点，例如往左翻时，适合点为身体左侧面；往右翻时，适合
点为身体右侧面。然后再以适合点为界，通过电控气源组件控制适合点两边的条形气囊形成梯度且呈现为v形。当卧床患者由平躺翻身为侧卧时，卧床患者会躺在由条形气囊组成的斜坡上，卧床患者身体与水平床面呈现为锐角，家属或护士仅需稍微操作一下，就能使卧床患者翻身为侧卧，由锐角变为直角，操作简单省力。当卧床患者由侧卧平躺翻身为侧卧时，家属或护士同样仅需稍微操作一下，让卧床患者躺在由条形气囊组成的斜坡上即可，由条形气囊提供支撑和限位以保护卧床患者，再将气囊自动放气即可平躺，无需过多繁琐用力的操作，简单省力。而且在完成翻身后，可通过电控气源组件控制身体轮廓外部的条形气囊保持到设定高度对卧床患者进行限位，以此完成卧床患者身体的限位，避免卧床患者翻身后又翻回去。
12.进一步，所述控制器还包括以下模块：
13.预警监测模块：用于在压力信号大于或等于临界值时，对压力持续时间进行监测计时，若超过监测计时的计时阈值，则进行翻身提示。
14.预警监测模块的设置，能够准确地得知卧床病人与压力采集元件的接触部位承受的压力是否达到临界值，因此能够自动检测患者身体不同部位表面的受压情况，护理人员只需观察标记存在与否以及受压时间，即可判断出卧床病人身体上的局部皮肤是否会发展为压疮易发部位，是否需要翻身等。
15.进一步，所述控制器还包括以下模块：
16.身体按摩模块：用于进行翻身提示后，根据身体轮廓及压力分布图判断是否完成翻身，若未完成翻身，通过电控气源组件控制位于身体轮廓内部的且压力信号大于或等于临界值的压力传感模块所对应的条形气囊进行上下起伏；还用于收到按摩请求信号时，通过电控气源组件控制身体轮廓内部的条形气囊随机进行上下起伏。
17.身体按摩模块可以利用条形气囊进行上下起伏实现按摩的效果，从而避免压疮的形成。
18.进一步，所述控制器还包括以下模块：
19.床位分析模块：用于根据各个压力传感模块的压力信号分析人在床垫上的位置信息；
20.身位调整模块：用于根据身体轮廓及压力分布图分析卧床患者的卧床状态，所述卧床状态包括躺卧和侧卧；还用于根据卧床状态、床位信息和翻身的适合点分析将卧床患者移动到床垫正中间的调整点，并通过电控气源组件控制适合点往调整点移动，以及控制适合点两边的条形气囊同步保持为v形。
21.床位分析模块和身位调整模块的设置，利用条形气囊将卧床患者移动到床垫正中间，避免翻身后将卧床患者移动到床垫边缘，从而不利于卧床患者的安全。
22.进一步，所述床架两侧设置有转动棍，所述转动棍包括第一转动棍和第二转动棍，所述第一转动棍和第二转动棍之间卷绕有高强度床单，所述第一转动棍和第二转动棍均连接有驱动电机；所述控制器还包括以下模块：
23.同步调整模块：用于根据调整点同步启动第一转动棍或第二转动棍的驱动电机。
24.第一转动棍、第二转动棍和高强度床单的设置，可以将床单拉平，使得床面更加整洁。而同步调整模块的设置，可通过摩擦力来对卧床患者的翻身提供辅助力，从而使得对卧床患者更容易翻身，家属或护士更加轻松省力。
25.进一步，所述高强度床单与床垫的接触面设有低摩擦、透气的编织层。
26.高强度床单与床垫的接触面设有低摩，便于床单的移动。
27.进一步，所述电控气源组件包括连接在条形气囊底部的电磁阀，所述电磁阀连接到气源。
28.便于自动控制，使得自动化程度更高，从而使得卧床患者的翻身更加省力。
29.进一步，所述条形气囊内部设有将其收纳在通孔内的复位弹簧。
30.便于条形气囊的收纳，从而使得床垫在不使用时更为平整、整洁。
附图说明
31.图1为本发明实施例一种翻身装置中控制器实现功能的逻辑框图；
32.图2为卧床患者平躺在床垫上的结构示意图；
33.图3为图2中卧床患者在翻身时床垫上条形气囊的结构示意图；
34.图4为图3中卧床患者在翻身结束时床垫上的条形气囊的结构示意图；
35.图5为图3中通过身位调整模块调整后床垫上条形气囊的结构示意图；
36.图6为图5中卧床患者在翻身结束时床垫上的条形气囊的结构示意图。
具体实施方式
37.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
38.说明书附图中的附图标记包括：床垫1、第一转动棍2、床架3、卧床患者4、适合点5、高强度床单6、条形气囊7、第二转动棍8。
39.实施例
40.一种翻身装置，基本如附图1－图6所示：包括床架3、床垫1和控制器。所述床垫1上设有若干规律排列的通孔，所述通孔内均设有条形气囊7，条形气囊7可采用弹性气囊或非弹性气囊。所述条形气囊7伸缩方向垂直于床垫1上表面，所述条形气囊7顶部设有压力传感模块，所述条形气囊7底部连接有电控气源组件，所述电控气源组件包括连接在条形气囊7底部的电磁阀，所述电磁阀连接到气源，本实施例中气源采用高压气瓶，电磁阀的出气口上设有消音器。本实施例中，所述条形气囊7采用非弹性气囊，受压不会过度变形，支撑更为稳定。而条形气囊7内部设有将其收纳在通孔内的复位弹簧，一端连接在靠近压力传感模块的端部，另一端连接在床垫通孔底部，条形气囊7一充气，复位弹簧就处于拉伸状态，放气时，可利用复位弹簧的回复力一起放气。
41.本实施例中，压力传感模块采用现有的薄膜式压力传感器，薄膜式压力传感器粘贴在条形气囊7顶部。薄膜式压力传感器采用平板电容压力传感器，平板电容压力传感器采用三层结构设计：表层、中间层和底层。在表层耦合驱动电极，底层耦合感应电极，中间层采用超弹塑性材料。当传感器表层受力时，中间层的弹塑性材料发生应变，从而引起驱动电极和感应电极之间的距离和面积发生变化，根据输出电容的变化，达到检测加载的压力大小的目的。
42.所述床架3两侧设置有转动棍，所述转动棍包括第一转动棍2和第二转动棍8，所述第一转动棍2和第二转动棍8之间卷绕有高强度床单6，所述高强度床单6与床垫1的接触面设有低摩擦、透气的编织层。所述第一转动棍2和第二转动棍8均连接有驱动电机，分别为第
一驱动电机和第二驱动电机；所述电磁阀、压力传感模块、第一驱动电机和第二驱动电机均与控制器电连接，控制器采用现有的单片机，同时控制器还电连接有触摸显示屏，以便展示压力数据、输入相关操作及请求等。
43.所述控制器在软件层面具体包括以下模块：
44.压力采集模块：用于采集卧床患者4在床垫1上时，各个压力传感模块的压力信号；
45.信息处理模块：用于根据压力信号分析压力分布位置，并构建卧床患者4与床垫1接触处的身体轮廓及压力分布图；身体轮廓及压力分布图可反馈到触摸显示屏。
46.翻身辅助模块：用于在收到触摸显示屏的翻身请求信号时，根据身体轮廓及压力分布图分析适合卧床患者4进行翻身的适合点5(右侧)，如图2所示，其中，为例便于理解与展示，椭圆为卧床患者的竖直剖切面，带有剖面线的上半部为卧床患者的身体正面；还用于以适合点5为界，通过电控气源组件控制适合点5两边的条形气囊7形成梯度且呈现为v形，如图2、图3所示；还用于通过信息处理模块重新获取身体轮廓及压力分布图，并根据所述身体轮廓及压力分布图判断是否完成翻身，如图2、图4所示，翻身前卧床患者4为平躺状态，翻身后卧床患者4为侧卧状态，其中，身体轮廓及压力分布图中身体轮廓会变、相关的压力信号数值也会变化，通过身体轮廓的变化和压力信号数值的变化来判断是否完成翻身。若完成翻身，通过电控气源组件控制身体轮廓外部的条形气囊7保持到设定高度对卧床患者4进行限位，如图4所示。由侧卧翻身为躺卧时同理，在条形气囊7形成梯度且呈现为v形时，需人力将卧床患者4翻放在一侧的条形气囊上，而平躺时可限位也可不限位。
47.预警监测模块：用于在压力信号大于或等于临界值时，对压力持续时间进行监测计时，若超过监测计时的计时阈值，则进行翻身提示。本实施例中，压力的临界值为32mmhg，计时阈值为0.5-2小时，本实施例中具体为1.5小时。同时监测的结果可反馈到触摸显示屏。
48.身体按摩模块：用于进行翻身提示后，根据身体轮廓及压力分布图判断是否完成翻身，若未完成翻身，通过电控气源组件控制位于身体轮廓内部的且压力信号大于或等于临界值的压力传感模块所对应的条形气囊7进行上下起伏；还用于收到按摩请求信号时，通过电控气源组件控制身体轮廓内部的条形气囊7随机进行上下起伏。
49.床位分析模块：用于根据各个压力传感模块的压力信号分析在床垫1上的床位信息；床位信息主要包括床面的大小信息、卧床患者4的身侧两侧距床垫1边缘的位置信息。例如身体左侧距离距床垫1左侧边缘时的位置信息，身体右侧距离距床垫1右侧边缘时的位置信息。简单而言，就是智能判断卧床患者4往哪边翻身最安全，避免有翻身下床的风险。
50.身位调整模块：用于在翻身完成前或翻身完成后，根据身体轮廓及压力分布图分析卧床患者4的卧床状态，所述卧床状态包括躺卧和侧卧；还用于根据卧床状态、床位信息和翻身的适合点5分析将卧床患者4移动到床垫1正中间的调整点(如床架3中线位置)，并通过电控气源组件控制适合点5(v形状条形气囊7的最低点)往调整点(床架3中线位置)移动，以及控制适合点5两边的条形气囊7同步保持为v形，如图3、图5、图6所示，其原理是利用右侧的条形气囊7提供一定的推力，而右侧条形气囊7形成的楔形面有一定的导向作用，及卧床患者自身重力的共同作用，协同带动卧床患者向左移动。本实施例中，是在翻身完成前，且在躺卧时若需翻身为侧卧，则根据位置信息和翻身的适合点5分析将卧床患者4移动到床垫1正中间的调整点，并通过电控气源组件控制适合点5往调整点移动，以及控制适合点5两边的条形气囊7同步保持为v形。同理，在侧卧时若需翻身为躺卧，则根据位置信息和翻身的
适合点5分析将卧床患者4移动到床垫1正中间的调整点，并通过电控气源组件控制适合点5往调整点移动，以及控制适合点5两边的条形气囊7同步保持为v形。
51.同步调整模块：用于根据调整点同步启动第一转动棍2或第二转动棍8的驱动电机。由图3转到图5时，仅启动第一转动棍2，向左拖动并缠绕高强度床单6。以便利用卧床患者与高强度床单6的摩擦力协同v形的条形气囊7的推动力一起带动卧床患者向左侧移动。从而完成卧床患者的身体身位调整，保证卧床患者的身体处于床垫1的中心。
52.具体实施过程如下：
53.卧床病人的压疮易发部位多位于无肌肉包裹或肌肉层较薄、缺乏脂肪组织保护又经常受压的骨隆突处。例如，仰卧位：易发生于枕骨粗隆、肩胛部、肘、脊椎体隆突处、骶尾部、足跟。侧卧位：易发生于耳部、肩峰、肘部、肋骨、髋部，膝关节的内、外侧及、内外踝。这些部位是压疮的高发部位，需进行重点监测，时间到了，需翻身或按摩。
54.通过将压力传感模块采集的压力信号和分布位置构建成卧床患者4与病床接触处的压力分布图，从而方便分析卧床病人的身体在哪些部位会形成压疮，方便医生、护士、家属查看病人的背部情况，方便分析卧床病人是否该翻身进行按摩。
55.当控制模块监测到压力信号大于或等于临界值，且持续时间超过监测计时的时候，则通过触摸显示屏进行提示，同时可伴随语音警报提示。进行翻身提示后，一方面身体按摩模块可以利用条形气囊7进行上下起伏实现按摩的效果，从而避免压疮的形成。另一方面卧床患者4、患者家属或护理人员在接收到提示时，可按下操作触摸显示屏进行相关的翻身操作，例如输入翻身请求信号。
56.翻身辅助模块在收到翻身请求信号时，如图2所示，根据身体轮廓及压力分布图分析适合卧床患者4进行翻身的适合点5(此时卧床患者4平躺在床垫1的正中间，要翻身为侧卧状态)，例如往左翻时，适合点5为身体左侧面；往右翻时，适合点5为身体右侧面，本实施例为身体右侧面。然后再以适合点5为界，通过电控气源组件控制适合点5两边的条形气囊7进行充气，使之形成梯度且呈现为v形。此时，如图3所示，卧床患者4会躺在由条形气囊7组成的斜坡上，卧床患者4身体与床面呈现为锐角，家属或护士仅需稍微操作一下，就能使卧床患者4翻身为侧卧，由锐角分身为直角，操作简单省力。不会存在现有的纯手动操作由于操作过猛或卧床患者4的体重过重，导致操作人手腕被压而受伤的情况发生，尤其是操作人还是老年人的情况。
57.然后，通过电控气源组件控制适合点5两边的条形气囊7进行充放气，如图4所示，使气囊7会对卧床患者4进行限位。
58.当翻身请求信号为：让卧床患者4由侧卧平躺翻身为侧卧时，通过电控气源组件控制适合点5两边的条形气囊7进行充放气，取消限位功能。家属或护士同样仅需稍微操作(推或拉卧床患者4的一侧)，让卧床患者4躺在由条形气囊7组成的斜坡上即可，即由图4变更为图3的状态。此时由条形气囊7提供支撑和限位以保护卧床患者4，再将气囊自动放气即可平躺，无需过多繁琐用力的操作，简单省力。而且在完成翻身后，可通过电控气源组件控制身体轮廓外部的条形气囊7保持到设定高度对卧床患者4进行限位，以此完成卧床患者4身体的限位，避免卧床患者4翻身后又翻回去。
59.身位调整模块可根据卧床状态、床位信息和翻身的适合点5分析将卧床患者4移动到床垫1正中间的调整点，并通过电控气源组件控制适合点5往调整点移动，以及控制适合
点5两边的条形气囊7同步保持为v形。即由图4变更为图6的状态，利用条形气囊7将卧床患者4移动到床垫1正中间，避免翻身后将卧床患者4移动到床垫1边缘，从而保证卧床患者4的安全。
60.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。