用于心博停止的压胸装置的制作方法

专利名称：用于心博停止的压胸装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及医疗装置，特别涉及通过压缩心搏停止病人胸腔来提高血流的装置。
背景技术：
在发生心搏停止时，需靠外部措施产生血流以维持大脑和心脏机能。以往，产生血流的该外部措施为人工心肺复苏术(CPR)。使用CPR时，抢救者把病人的头后仰、抬起下巴使呼吸畅通，下压胸骨11/2-2英寸15次(频率为每分钟下压80-100次)，然后抢救者与病人对口呼吸两次。这15次下压和两次对口呼吸反复进行。
当前，CPR研究团体认为，外部措施所产生的血流理论上可用一种机制或两种机制的共同作用来解释“心搏泵”机制和“胸廓泵”机制。
按照心搏泵机制，外部措施产生血流依靠对心脏的直接机械压缩。在压缩时，血被挤出心室，在撤销压缩(放松)时，血流入心脏。心脏和血管中的瓣膜防止血液回流。
按照胸廓泵机制，外部措施因周期性地升高和降低胸廓压力而泵动血流。压缩时，胸廓压力升高，使血从胸廓中的血管和器官中排出，血流入周围组织。在放松时，血经静脉回流入胸廓。在这种方法中，静脉中的瓣膜防止回流。
大多数研究者认为这两种机制都起一定作用。但是当前靠施加外力增加血流的方法和装置只应用这两种机制中的一种机制。为了提高血流量，需要有同时应用这两种机制的装置。
已有各种各样提高心搏停止病人的胸腔的血流和/或气流的装置。
授予Petersen的美国专利No.2,071,215示出一种安装在一环带两端的活塞气缸装置，该环带套在病人胸部上。活塞气缸装置中的流体的膨胀或收缩收紧和松开环带，使肺换气。该装置又大又重，得用压缩流体进行驱动。
授予Isaacson等人的美国专利No.3,425,405公开了一种用一活塞生成的向下力压缩胸骨的装置。为了防止病人身体受伤，用一皮带套住胸部，同时对病人的气道进行输气。
授予Capjon等人的美国专利No.5,287,846示出一放置在一病人上的上部架，该病人的背靠在一下部架上。从上部架伸出的可收缩带连接到下部架上。上部架上的一液压缸下压胸部。
Barkalow在美国专利No.3,461,860中公开了一种用气动活塞机械压缩胸骨一定距离的装置。美国专利No.4,326,507还在该装置中加上一机械换气机确保正确换气，提高肺活量。该装置由于结构复杂、必需由受过训练的人员使用而难于推广。
授予Reinhold的美国专利No.4,060,079公开了一种美似的装置，只不过该装置为便携式。
Bloom在美国专利No.4,338,924中示出一种使用气缸下压心搏停止病人胸部胸骨的压缩装置。该装置与许多其他使用压胸设计的装置一样，又大又重。
Newman等人在美国专利No.4,424,806中示出一种升高胸廓压力的气动背心。该背心应用在一更大面积上施加更大力的“胸廓泵”原理，它假设若更多的主要器官受到压缩和放松，就可提高血流量。压缩力撤销时，胸腔回到其正常大小，把血抽回主要器官中。血管中的单向瓣膜防止血液回流。Newman的装置除了结构复杂还不便携带。在美国专利No.4,928,674中，Halperin等人公开了一种与此类似的、也不便携带的装置。
Lach等人在美国专利No.4,770,164中公开了一种升高胸廓压力的绑带和卷轴。尽管可以手动也可机械驱动，但该装置需要使用一用来引导绑在胸部上的绑带的背垫。
在授予Boghean的美国专利No.651,962中，使用绑带或皮带提高胸廓压缩力来治疗呼吸失调。该装置周期性地收紧和松开绑在病人胸部上的绑带，通过调节呼吸周期以及呼吸的强度和深度达到治疗呼吸疾病的目的。
Fryfogle等人在美国专利No.3,777,744中公开了一种呼吸辅助装置，该装置包括一皮带和一手柄，该手柄收紧皮带而排出肺中的废气。
就本申请人所知，使用绑带在腹部和下胸部上生成一压缩力以帮助肺压缩而进行呼吸的其他装置包括授予Huxley的美国专利No.2,899,955、授予Glascock的美国专利No.3,368,550和授予Nemeth的美国专利No.2,754,817。此外，套在胸部或腹部上的可膨胀囊的使用可见授予Drennen的美国专利No.3,481,327、授予Huxley的美国专利No.3,120,228、授予Mendelson的美国专利No.3,042,024、授予Emerson的美国专利No.2,853,998、授予Polzin的美国专利No.2,780,222、授予Petersen的美国专利No.2,071,215、授予Newman的美国专利No.4,424,806和授予Halperin的美国专利No.4,928,674。
授予Engstrom的美国专利No.2,699,163示出一为病人的肺换气的呼吸装置。
授予Geeham的美国专利No.5,295,481示出一压胸装置，包括一具有一吸盘的T形机械压胸装置。装在该吸盘上的中心轴可压缩到超过该吸盘的嘴口的位置，从而由于轴端把力集中在病人身上而压伤或伤害病人。
授予Weisfeldt等人的美国专利No.4,397,306和授予Taplin的美国专利No.1,399,034示出的压缩心搏停止病人胸部的机械装置体积庞大。
Szpur在美国专利No.5,407,418中公开了一种促进脚或手中的血液循环的电力驱动的脉冲式压缩装置。该装置把一集中力周期性地作用在脚或手的局部区域上。
尽管现有技术已提供了各种各样的装置，但仍需要有能有效提高心搏停止病人的各器官中的血流量的装置。该装置应真正便于携带，并适合于气力和技术一般的普通人使用。
本发明概述本发明是一种用来增加病人、例如心搏停止病人的血流量的装置。该装置包括其轮廓形状适合于放置在病人胸部中央的一底座。还包括一手动致动器和一用来套在病人胸部的非弹性皮带。本发明还包括一装在该底座上的力转换器。该力转换器与该致动器连接，其上有皮带连接器，用于连接该皮带的两相对端。该力转换器把手动加到该致动器上的一力转换成指向胸部的一胸部压缩合力。该胸部压缩合力通过底座指向胸部。除了该胸部压缩合力，手动加到致动器上的该力还转换成作用于皮带连接器上、与胸部相切的皮带收紧合力。
本发明所设计的转换器包括第一和第二组件。第一组件包括一对相间距、平行臂，这两臂在手柄端用第一手柄固定连接。第一组件的两臂还由第一撑杆在相对的皮带端固定连接。第一组件的两臂可围绕该手柄端与皮带端之间的第一组件支点转动地装在该底座上。第二组件与第一组件基本相同，这两个组件都可转动地安装在该底座上，从而形成一剪刀结构。作用于手柄端的力转动构成一对杠杆的该剪刀组件。该组件的两撑杆端因杠杆作用而靠拢，从而收紧连接在撑杆上的皮带。
本发明的一个目的是提供一种装置，该装置包括一套在心搏停止病人胸部上的一柔性皮带。该装置在下压胸部的同时收紧皮带，从而同时升高胸廓压力和提高血流量。
附图的简要说明

图1为处于工作位置的本发明一实施例的立体图；图2为图1所示本发明实施例的两臂组件处于两种极端位置的侧视剖面图；图3为力示意图；图4为另一力转换器的力示意图；图5为另一力转换器的力示意图；图6为另一力转换器的力示意图；图7为另一力转换器的力示意图；图8为另一力转换器的力示意图；图9为本发明另一实施例的立体图；图10为作为本发明一部件的一原动机的端视图；图11为本发明另一实施例的立体图；图12为本发明另一实施例的示意图；图13为本发明一实施例的立体图；图14为本发明一实施例的放大图；图15为图13所示本发明实施例的两臂组件处于两种极端位置的侧视剖面图；图16为该底座的一种底部的侧视剖面图；图17为该底座的另一种底部的侧视剖面图。
在说明各附图所示本发明该优选实施例时，为简明起见使用特别的术语。但是不应看成本发明限于所选特别术语，而应看成每一术语包括以类似方式工作而实现类似目的的所有等同物。
本发明的详细说明图1示出本发明一实施例的装置10，它处于在一病人胸部12上并套住病人胸部的工作位置。底座14为一半刚性(最好是塑性的)板或块，其装有衬垫的外表面的形状做成适合于抵靠病人胸部12的靠近胸骨的中部。底座14的底部92抵靠在胸部12的顶面上，其上可有一粘接垫500(图16)或一吸盘502(图17)粘住胸部12，因此上拉底座14可上拉胸部而解除压缩。
底座14上有开关70和一对灯72。底座14上还有一电池、一电池充电指示灯和一发声器(图1中看不到)，该发声器发出可听到的周期信号。这些可视、可听信号向抢救者指示他或她所要加到该装置10上的压缩力的频率。可视和/或可听信号也可提醒抢救者对病人进行换气。该底座14还可包括应力计之类的力传感器和示出作用于胸部12上的力的指示器74，警告抢救者因用力过大对病人造成伤害。可用一限力器把加到病人上的力限制在某一最大值之下。
第一臂组件16由一对用塑料之类高抗拉强度、轻型材料制成的相间距平行臂22和24构成。第二臂组件18同样包括相间距平行臂26和28。一对杆37和38分别把组件16和18的相间距平行臂固定连接在一起。一对手动致动器、最好为两圆筒形手柄30和32分别套住杆37和38而可转动地装在第一和第二臂组件16和18的相间距平行臂之间。一对最好用金属制成的撑杆34和36(图1中看不到撑杆36)固定装在相间距两臂上与手柄30和32相对的另一端。
刚性臂组件16和18可围绕枢轴20相对转动，该枢轴最好为一不锈钢螺杆。该枢轴20沿纵向穿过底座14而伸出在该底座纵向两端之外，各臂22、24、26和28可转动地套在该抠轴上。
臂组件16和18布置成剪刀结构。这种结构可把一小力转变成一大力。这是因为剪刀结构包括一对具有共同转轴的杠杆，该转轴位于离开杠杆中心一段距离处。手柄30和32的大位移造成撑杆34和36的较小位移。根据基础物理学可知，功等于力乘以距离，作用在杠杆一端上的力所造成的位移应等于杠杆另一端的力与位移的乘积。由功守恒可得FsDs=FhDh方程1其中，下标s表示撑杆34和36的力或位移，下标h表示手柄30和32的力或位移。解方程1求撑杆34和36处的力可得Fs=FhDh/Ds方程2撑杆34和36处的位移(方程2中的Ds)总是小于手柄处的位移(方程2中的Dh)。把方程2中的位移部分用括号括起可得Fs=Fh(Dh/Ds) 方程3由于撑杆的位移小于手柄的位移，因此方程3的位移部的数值大于1，乘以手柄上的力所得撑杆上的力大于手柄上的力。人工诱导或提高病人血流量所使用的正是由加到手柄上的力在撑杆34和36上所生成的这一较大的力。
臂组件16和18围绕枢轴的转动既简单又可靠，任何人都能做到。这只需一很小的力，就能生成一加到病人胸部12上的较大的力。若不借助于机械装置，常人是无法在为抢救心搏停止病人所需的长时间内在撑杆34和36上生成如此大的力的。
两根不锈钢行程限制杆52和54用抠轴装在臂22和24上而滑动地连接在臂26和28上。限制杆52和54通过限制组件16和18的机械运动而限制这两个组件的相对转动。若这两组件之间的转动不加限制，就会造成胸部12上的压缩力过大而伤害病人。
图13示出图1所示臂组件16和18的另一实施例416和418。臂组件416和418由相间距平行臂422、424、426、428构成，构成臂组件416和418的臂422-428比图1所示构成臂组件16和18的各臂的角形更优越。其优点主要在于限制臂组件416和418的相对位移的做法。图14详细示出限制该相对位移的优选做法。
当图14所示臂422和426围绕抠轴430处的共同支点转动时，它们转向止动销432。止动销432穿过一固定伸出在底座414上的立壁434上的三个孔之一。臂422有三个肩440、442和444正对止动销432。臂426同样有三个肩446、448和450。在图14所示松开位置时，臂422和426的相应肩之间有一定距离的间隙。例如，在臂422和426处于松开位置时肩442与448之间的间隙的大小为预定的。当臂422和426围绕枢轴相对转动时，这两肩之间的间隙减小。为了确保某一对肩之间的间隙不减小到低于某一最小值，止动销432插入在立壁434上的三个孔452、454和456之一中。各孔的轴线穿过其间隙。由于六个肩440-450之间的三个间隙的长度不同，因此止动销432在立壁434中的位置决定着臂422和426在相应两肩抵靠止动销432、从而无法再位移之前所能经过的距离。
例如，图15示出臂组件416和418处于松开位置，而以虚线表示张开位置。在张开位置上，当止动销432位于立壁434的孔456中时，肩440和446抵靠止动销432而限制臂组件416和418的张开。
套在胸前、两侧和胸后的皮带40柔软而基本无弹性。皮带40的可见表面上印有许多记号50。皮带40在胸12的一侧连接到撑杆34上，然后绕过胸12的胸围的大部分而连接到另一撑杆36上。当组件16和18围绕枢轴20转动时，皮带40被与皮带40连接的撑杆34和36收紧。
尽管上述皮带40套在胸前、两侧和胸后上，但皮带也可由两个或多个部分、例如一对皮带构成。这一对皮带可与撑杆34和36连接，向下伸展经过病人胸部的两侧后固定连接在一横跨胸背宽度的板上。因此，“一套在胸部上的皮带”可由伸展在胸围各部分上的两个或多个皮带部分与其他刚性或柔性部件构成。
图2示出该装置10的臂的松开位置和半途位置。第一和第二组件16和18处于松开位置和(虚线表示的)半途位置。组件16和18用一弹簧(未示出)偏置到松开位置，该弹簧可以是一套在枢轴20上、与组件16和18连接的扭簧。臂22和26的手柄端80和82沿一弧线向下转动而互相离开，臂22和26的皮带端84和86沿一弧线向上转动而互相靠拢，该弧线所对角度与手柄端80和82相同。皮带的两端88和90(即皮带40套在撑杆34和36上的两端)跟随两臂的皮带端而上升到更靠拢位置。由于皮带40基本没有弹性，其周长在撑杆34和36加到它之上的力的作用下减小，从而套在胸部12上的皮带40收紧。
皮带40穿过使用时位于病人胸部12下方的一背板42中的槽孔44。皮带40最好抵靠一滑动机构43，后者允许皮带40沿胸部12的长度滑动，以便皮带40套在胸部12上。背板42用塑料之类高强度、轻型材料制成，其宽度足以横跨大多数人的胸部的宽度。背板42有一带软垫的抬高部46，以便抬高病人颈部而使其头部后仰而呼吸畅通，背板42上最好有把手250和252(图9)，以便移动背板42，不管背板上是否躺有病人。背板42、其上的皮带40和组件16和18都用穿过把手250和252的钩子或其他常见悬挂装置悬挂在墙上，其中央附近可有铰链，能折叠而便于收藏。
图2中用虚线示出放置在背板42的一室104中的氧气筒(瓶)100和输氧面罩102。一示出氧气筒100中的氧气量的表103可经孔101看到。可在背板42的抬高部46中形成一可在其中方便存放氧气筒100的圆柱形室104。需要时，输氧面罩102可从室104中抽出后罩在病人的嘴上，以便提高病人的肺的换气。
装置10如图1和2所示以如下方式工作。把病人放置到背板42上，其胸部12的位置如图1所示。病人胸部12的背部抵靠背板42的表面，病人颈部靠在抬高部46上，其头仰放在放置背板42的水平面、例如地面上。装置10的底座14放置在病人胸部12中央靠近胸骨处。然后皮带40从背板42向上伸展在病人两臂与胸部12之间而套住胸部12两侧，与胸部12放松时的轮廓贴紧。皮带40在胸部12上尽量向上并尽量靠近两臂的腋下。
皮带40从撑杆34和36与底座14之间套到撑杆34和36上。使皮带40上在底座14两边的记号50一致就可把底座14放置在胸部12正中。记号50为等距分布在皮带40长度上的数字，数字的排列最好在皮带的两端相同。记号当然可以呈有色条状或其他符号。
皮带40一旦套到撑杆34和36上，皮带40的两端就回折到皮带40抵靠在胸部12上的部分上后用紧固件紧固其上。在紧固前，撑杆34和36处的记号必需一致。例如，图1中数字“3”为皮带40上的最高可见数字。在该例中，撑杆32和34两边处的可见最高数字应为同一数字(“3”)，从而表明皮带40从背板42伸展到撑杆34和36的长度相同，因此底座14位于胸部12正中。
在把皮带40紧固到撑杆34和36上后，把行程限制销60和62插入臂26和28的孔1和4中。由于皮带40上的最高数字为“3”，因此限制销60和62插入在臂26和28上的六个孔1-6的顶端孔中。若皮带40上的最高数字为“2”，则使用臂26和28上的六个孔中的中部孔2和5，因为数字“2”所对应的胸围大于数字“3”所对应的胸围。数字“2”所对应的行程大于数字“3”所对应的行程。这就是说，对于较大的胸围，该装置可使胸部12的位移更大。
若使用图13所示臂组件416和418而不是图1所示臂组件16和18，则皮带40上可见的最高数字表示止动销432在立壁434上的位置。例如，由于皮带40上可见的最高数字为3，因此止动销432插入在其旁有记号“3”的孔456中。图15中可看到记号“3”，但图13和14中只可看到记号“1”和“2”。
装置10一旦放置成皮带40套在胸部12上、底座14位于其中央、限制杆52和54处在与皮带40上可见记号50对应的正确位置上，抢救者就按下开关70。这使得灯72发出可见的周期性信号，底座14发出与灯72同步的可听的周期性信号。抢救者然后用手抓住手柄30和32用向下力把手柄30和32推向胸部12，围绕枢轴20转动它们，从而使臂22、24、26和28沿弧线围绕抠轴20转动。这一转动使得位于臂的与手柄30和32相对的两端处的撑杆34和36以离开胸部12的方向围绕枢轴20转动，但其位移比手柄30和32小。撑杆34和36的转动拉拢皮带40的两端，从而收紧套在胸部12上的皮带40。由于皮带40没有弹性，因此皮带的收紧压缩胸部12。手柄30和32的弧线运动由行程限制杆52和54限制在一最大位移之下，最大位移时限制销60和62抵靠槽孔64和66的端部。撤去手柄30和32上的力，在手柄30和32回到原位后抢救者再次加力。
周期性地用向下力下压和放开手柄30和32(最好与灯72同步)，抢救者就能周期性地收紧和松开套在病人胸部12上的皮带40。底座14使皮带40的一部分收紧力集中在胸部12中央，防止剪刀式组件16和18夹伤胸部12。在胸部12上收紧的皮带40对应于“胸廓泵”方法，即在大范围上施加胸围压缩力而人工诱发心搏停止病人的血流。剪刀式组件16和18的杠杆作用使得压缩力增大，而这个大范围就是胸部12的胸围。
当朝胸部下压第一组件16和第二组件18时，手柄30和32上的向下力使底座底部92沿与胸部表面垂直的一路径向下压向胸部。因此，第一和第二组件16和18的每一次下压造成底座14向下压缩胸部中央。这相当于“心搏泵”方法，即通过压缩脊柱与胸骨之间的心脏来诱发血流。
使用本发明压缩各器官是同时利用“胸廓泵”方法(皮带的收紧和松开)和“心搏泵”方法(用底座14压胸)在血管中输送血液，松开时把血抽回器官中。压力提高时，血沿血管被压出器官(空气被压出肺)。松开时，抽入其他血。由于静脉中有一系列单向瓣膜，本发明周期性地升高和降低胸廓压力使得人工血流把所需成分供应给大脑之类重要器官，从而提高病人的存活机会。
枢转组件16和18包括一把作用于手柄31和32的向下压胸力转换成多个合力的力转换器。这些合力包括一从底座14作用于胸部12上的向下力和撑杆34和36作用于皮带40上的两个相等的切向力。由于套在胸部12上收紧的皮带40要如图1所示在胸部两侧抵靠胸部就必需与胸部12的表面相切，因此所施加的力与胸部12相切。组件16和18所构成的力转换器为一将手动作用于手柄32和34上的指向胸部12的力转换成上述各合力(确切说，一压胸合力和一对皮带收紧合力)的装置。
把上述作用力转换成各合力的转换器包括该优选的力转换器的所有等同物。转换器未必只是改变某一力的方向，还把作用其上的一力予以放大、缩小或使一装置产生其他力。
如果一装置能正确利用作用其上的力，常人就能生成在胸腔中产生足够压力以便生成血流所需的力。在心搏停止病人被发现时通常所处的位置上，抢救者若不靠杠杆原理是无法在病人胸部上生成一足以产生所需胸廓压力的向下力而又不冒病人受伤的风险的。本发明装置使用常人可施加的力并把该所施加的力转换成所需方向的各合力，同时限制胸部的最大位移而防止病人受伤。
上述力转换器可看成图3所示一自由物体，其上有向下指向该转换器110的作用力112。一方向与力112相反的反作用力114由胸部作用在转换器110上。切向力116和118为套在胸部上、拉紧转换器110的皮带的力。转换器110把向下力112转换成合力120、122和124。合力120沿与作用力112相同的方向指向胸部。合力122和124在与病人胸部相切的皮带上施加切向拉力。
本发明优选实施例为本申请人发现有利于把向下力112转换成此三个合力120、122和124的一种装置。本申请人知道，许多装置等同于、从而可替代该优选实施例而成为结合图3所述的力转换器。尽管无法列出本领域普通技术人员可用来把一作用力转换成所需各合力的所有机械装置，但可说明其中的一些。但是，这并不是穷尽这些机械装置，本领域普通技术人员显然可看出，还存在其他等同物。
图4为一凸轮140和一对凸轮从动件142和144的示意图。在凸轮140在一对斜面143和145上施加一向下力时，从动件142向右滑动，而从动件144向左滑动，从而使力作用在连接其上的皮带两端上而收紧皮带。凸轮140在从动件142和144的斜面上向下滑动，在到达水平面146和148时猛地停止，从而使一向下力作用在从动件142和144底下表面上，该表面可为本发明底座。图4装置与优选的力转换装置等同。
图5为用枢轴装在一底座154上的第一偏心轮150和第二偏心轮152的示意图。一手动致动器156装在两偏心轮上的第二枢轴上。一对皮带端部158和160分别套在偏心轮150和152上。在一向下力作用于致动器156上时，偏心轮150和152围绕支点转动，使力作用在皮带两端158和160上而收紧皮带。若作用在致动器156上的向下力足够大，偏心轮150和152就会冲撞底座154，从而与优选实施例一样在底座154上作用一向下力。图5装置与优选实施例等同。
图6示意出优选实施例的另一等同物，包括一向下力作用其上的一致动器170。致动器170两侧的齿面172与一对齿轮174和176啮合。齿轮174和176用枢轴装在一底座178上，一对皮带端部180和182分别套在齿轮174和176上的一对鼓轮184和186上。在一向下力作用在致动器170上时，齿面172使齿轮174和176转动，从而把力加到皮带的端部180和182上。致动器170在被驱动到底端位置时冲撞底座178，从而与优选实施例一样，一向下力作用在底座178上。
图11示出与优选实施例等同的另一机械装置260。该装置260包括一对可围绕一底座268上的枢轴266转动的转臂262和264。一皮带270的纵向两端装在臂262和264上。底座268放置在一病人的胸部272上，皮带270绕过胸部272后装到手柄262和264上。一向下力加到手柄262和264上，从而随着臂262和264围绕枢轴266转动而收紧皮带270。除了皮带270收紧，底座268被向下压向胸部272。
图12示出一包括一底座300和两转臂302和304的两室装置。室310中的两弹簧306和308向上偏置两臂302和304。一弹簧314使一柱塞312偏离室310。皮带316装在臂302和304上。在下压柱塞312时，臂302和304分别逆时针和顺时针转动。这一转动收紧皮带316，病人的胸部受收紧皮带316和底座300的压缩，特别是柱塞312在室310中到达其最底下位置时。
许多附图示出把一作用力转换成所需合力的等同替代装置。大多数这些装置只是优选实施例的机械等同物。本领域普通技术人员不难发现，该优选实施例还有其他许多不同的等同物。这些装置与该优选实施例或上述等同物等同。优选实施例除了纯机械等同物外，当然可有由机械、电、液压和其他许多部件组合而成的等同替代物。这类组合式等同物在下面说明。
图7示出一机电组合式等同物，包括一致动器200和一装在底座204上的电动机202。电动机202上有一对装在驱动轴210上的皮带端部206和208。致动器200下压时，一压敏开关212开动电动机202，从而转动驱动轴210，把一直线力施加到皮带端部206和208上。当该力作用于致动器200上时，这一向下力经底座204传到底座204紧底下的病人胸部上。图7实施例与优选实施例等同。
图8示意出本发明另一等同物，包括一液压缸220、管线222和224以及可滑动地装在液压缸220中的活塞226和228。两皮带端230和232装在活塞226和228上。致动器234受驱时，压入液压缸220的流体使活塞226和228靠拢，从而在皮带端230和232上施加一力。作用在致动器234上的力方向向下，从而在液压缸220紧下方的病人胸部上作用一同样的力。
该致动器234可装在一压缩液压缸中的流体的中央活塞上。致动器234受驱时，液压缸中的流体受压缩而流过管线222和224，从而如上所述向里驱动活塞226和228。该实施例也与优选实施例等同。
也可把原动机之类的动力单元装在装置10上用作致动器，从而把一侧向力施加在臂组件16和18上，周期性地自动驱动臂组件16和18。如图9所示，动力单元254有与皮带258连接的缆线256。把机械力加到皮带258上的装置可位于动力单元254中，然后转动或沿纵向来回驱动缆线而收紧和放松皮带258。或者，收紧和放松皮带258的致动器也可设置在皮带258底下，缆线256只把电力或流体压力传给该致动器。动力单元254可用电脑控制力的施加时间。
图10例示出一施加力而收紧皮带282并下压底座284的动力单元280。随着杆286伸出和缩进动力单元280，底座284上下移动，与优选实施例一样下压胸部288。此外，杆286的这一机械运动与优选实施例一样地收紧和放松皮带282。
为了确保病人的肺尽可能扩张，本发明可包括一全松开指示器。该指示器在皮带上的拉力不全部撤销时应能用某种方法提醒抢救者这一点。该指示器可包括底座14上的一限制开关、一磁舌簧继电器或接触器，臂组件16和18在处于松开位置时推动它们。
也可用装在臂组件16和18上的一机构代替全松开指示器，以便在全松开(回到放松位置)之前防止把力加到手柄30和32上。为此可使用间距离散的棘轮机构。此外，这类机构也可使用常见的松开电接头的电压接工具。
力转换器也可包括一在施加向下力时存储能量和突然释放能量的机构。在向下力撤销时能量突然释放，从而把一短时高强度作用力加到胸部上，而不是优选实施例那样的长时作用力。
放置在病人胸部上的该装置最好尽可能轻。因为在病人胸部全部压缩后，压缩力一旦撤销，胸部上的重物会妨碍胸部扩张。这一重量的减轻在胸部放松而扩张时可减小不必要的压缩量。
与现有技术一样，图16所示粘接垫500中可有一与电压发生装置连接的电极。粘接垫500可与沿皮带506长度插入或埋置在背板508中的一个或多个电极504组合使用。这些电极如所公知生成流过胸部510的电流，以便治疗病人心脏的纤颤。可用两个或多个电极的任何组合所产生的电流来治疗心脏的纤颤。
电极504可插入在皮带506长度上或背板508中多个位置上，但除了至少另一电极504外，最好底座512上至少有一个电极(例如用作一电极的粘接垫500)。至少在底座512中设置一电极的原因是，在胸部510受压缩最甚时，胸部510前后外表面之间的距离最短，底座512在整个压缩/松开周期中比任何其他点更靠近心脏。此时对电流的阻力最小，从而流过心脏的电流最大，而病人胸部510组织受伤的可能性最小。
电极504不仅可等距设置在胸部510的胸围上，也可不等距地设置在胸围上。
用来限制图13所示组件416和418的行程的装置最好使组件416和418相对底座的移动量相等。一组件移动到一边的距离不应比另一组件移动到另一边的距离大，因为这会造成作用力的不平衡而伤害病人。作用于底座的一边的力如比另一边大就会对病人造成伤害。两组件416和418中如有一组件的移动距离比另一组件大就会发生这种情况。用来限制这两个组件的相对运动的一种装置为在两臂对齐的槽孔中的一销。该装置也可使用与组件416和418都连接的一齿轮机构。
尽管上面详细说明了本发明的一些实施例，但可看到，可在本发明精神或后附权利要求书的范围内作出种种修正。
权利要求
1.一种用于增加病人血流的装置，该装置包括(a)一底座，其轮廓形状做成适合于放置在病人胸部中央处附近；(b)一手动致动器；(c)一用于套在该胸部上的基本非弹性的皮带；(d)一装在底座上、与该致动器连接、其上有用来连接皮带的相对的第一和第二端的皮带连接器的力转换器，该转换器用于将手动加到致动器上的一指向胸部的力转换成一经底座指向胸部的压胸合力和加到两皮带连接器上、方向与胸部相切的两皮带收紧合力。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，手动致动器包括第一和第二手柄。
3.按权利要求2所述的装置，其特征在于，该转换器包括(a)第一臂，包括供第一手柄装在其上的一手柄端和供皮带的第一端连接其上的另一皮带端，所述第一臂可围绕该手柄端与该皮带端之间的第一臂支点转动地装在该底座上；以及(b)第二臂，包括供第二手柄装在其上的一手柄端和供皮带的第二端连接其上的另一皮带端，所述第二臂可围绕该手柄端与该皮带端之间的第二臂支点转动地装在该底座上。
4.按权利要求2所述的装置，其特征在于，该转换器包括(a)第一组件，包括一对相间距平行臂，这两臂在手柄端用第一手柄固定连接，这两臂在相对的皮带端用第一撑杆固定连接，这两臂可围绕手柄端与皮带端之间的第一组件支点转动地装在该底座上；以及(b)第二组件，包括一对相间距平行臂，这两臂在手柄端用第二手柄固定连接，这两臂在相对的皮带端用第二撑杆固定连接，这两臂可围绕手柄端与皮带端之间的第二组件支点转动地装在该底座上。
5.按权利要求4所述的装置，其特征在于，第一组件的两臂之一和第二组件的两臂之一装在底座的一侧，第一组件的另一臂和第二组件的另一臂装在底座的相反一侧。
6.按权利要求5所述的装置，其特征在于，两组件支点重合在一穿过这两组件的所有臂和底座的一枢轴上。
7.按权利要求6所述的装置，其特征在于，这些臂的皮带端和手柄端有纵向轴线，每一臂的皮带端轴线与同一臂的手柄端轴线横交。
8.按权利要求7所述的装置，其特征在于，每一臂的皮带端轴线与同一臂的手柄端轴线相交成约120°的角。
9.按权利要求4所述的装置，其特征在于，第一皮带端可连接在每一组件的至少一臂的皮带端上，第二皮带端可连接在每一组件的至少一臂的皮带端上。
10.按权利要求4所述的装置，其特征在于，第一皮带端可连接在第一撑杆上，第二皮带端可连接在第二撑杆上。
11.按权利要求10所述的装置，进一步包括装在皮带两端上的紧固件。
12.按权利要求11所述的装置，其特征在于，这些紧固件包括钩和环。
13.按权利要求11所述的装置，进一步包括印制在皮带表面对应于每个皮带端的一段长度的记号。
14.按权利要求13所述的装置，其特征在于，该记号为与皮带纵向轴线横交的彩条。
15.按权利要求5所述的装置，其特征在于，一对行程限制杆用枢轴装在第一组件该对臂上支点与每一臂的手柄端之间，延伸成与第二组件的该对臂滑动连接，每一所述行程限制杆伸展在装在底座的同一端的两臂之间，用来限制两臂的相对位移。
16.按权利要求15所述的装置，其特征在于，行程限制杆可调地、可滑动地装在第二组件的该对臂上，从而调节的行程极限。
17.按权利要求4所述的装置，进一步包括一供皮带连接其上的刚性、基本平面的背板。
18.按权利要求17所述的装置，其特征在于，该背板包括供皮带穿过的两相间距平行的槽孔。
19.按权利要求18所述的装置，其特征在于，该背板包括一与其一平面部连成一体的抬高部，把枕在其上的病人颈部支撑在该平面部上方。
20.按权利要求19所述的装置，进一步包括装在背板中而位于抬高部下方的压力气体容器、软管和呼吸面罩。
21.按权利要求20所述的装置，进一步包括胸部上、接触底座表面的一力传感器和一装在底座上的力指示器。
22.按权利要求21所述的装置，进一步包括一装在底座上、用来产生周期信号的信号发生器。
23.一种治疗病人的方法，它包括(a)把一血流增加装置的底座放置在病人胸部中央附近；(b)把一皮带套在病人的胸部上；(c)把皮带的第一和第二端固定到该装置上；(d)把一指向胸部的力施加到一装在一转换器上的手动致动器上，所述转换器与底座和皮带连接，构造成用来把该力转换成一指向胸部的压胸合力和两个与胸部相切的皮带收紧合力。
24.按权利要求23所述的方法，其特征在于，施加该力还包括抓住一对手柄并施加一力，该力包括一指向胸部的分力。
25.一种用于增加病人血流的装置，该装置包括(a)一底座，其轮廓形状做成适合于放置在病人胸部中央附近；(b)一致动器；(c)一可套在该胸部上的基本非弹性的皮带；(d)一装在底座上、与该致动器连接、其上有用来连接皮带两端的皮带连接器的力转换器，该转换器把由致动器所施加的一力转换成一指向胸部的压胸合力和方向与胸部相切的两皮带收紧合力。
26.按权利要求25所述的装置，其特征在于，该致动器包括一原动机。
27.按权利要求26所述的装置，其特征在于，该力转换器包括(a)第一臂，包括一手柄端和供皮带的第一端连接其上的另一皮带端，所述第一臂可围绕该手柄端与该皮带端之间的第一臂支点转动地装在该底座上；以及(b)第二臂，包括一供第二手柄安装其上的手柄端和供皮带的第二端连接其上的第二皮带端，所述第二臂可围绕该手柄端与该皮带端之间的第二支点转动地装在该底座上。
28.按权利要求26所述的装置，其特征在于，该转换器包括(a)第一组件，包括一对相间距平行臂，这两臂在手柄端用第一手柄固定连接，这两臂在相对的皮带端用第一撑杆固定连接，这两臂可围绕手柄端与皮带端中间的第一组件支点转动地装在该底座上；以及(b)第二组件，包括一对相间距平行臂，这两臂在手柄端用第二手柄固定连接，这两臂在相对的皮带端用第二撑杆固定连接，这两臂可围绕手柄端与皮带端中间的第二组件支点转动地装在该底座上。
29.按权利要求28所述的装置，其特征在于，第一组件的两臂之一和第二组件的两臂之一装在底座的一侧，第一组件的另一臂和第二组件的另一臂装在底座的另一侧。
30.按权利要求29所述的装置，其特征在于，两组件支点重合在一穿过这两组件的所有臂和底座的一枢轴上。
31.按权利要求6所述的装置，其特征在于，这些臂呈弧形。
32.按权利要求5所述的装置，进一步包括形成在一对相对臂上的至少一对面对的肩，每一臂上形成一肩，两面对的肩之间形成一间隙，一止动销插入在该间隙中，用来限制相对两臂的相对位移。
33.按权利要求5所述的装置，进一步包括(a)两相对臂的每一臂上的三个肩，从而在三对面对的肩之间形成长度不同的三个间隙；(b)一装在底座上的立壁，其上有三个穿孔，每一孔与一间隙对应；以及(c)一插入这些孔之一而伸展到这些间隙之一的止动销，用来可调节地限制相对两臂的相对位移。
34.按权利要求4所述的装置，进一步包括一装在底座的与胸部接触的表面上、把底座的与胸部接触的表面粘接到胸部上的装置。
35.按权利要求34所述的装置，其特征在于，该用于粘接的装置包括一吸盘。
36.按权利要求34所述的装置，其特征在于，该用于粘接的装置包括粘胶。
37.按权利要求1所述的装置，进一步包括一对装在该装置上、接触胸部两相间距外表面的相间距电极。
38.按权利要求37所述的装置，其特征在于，第一电极装在底座的与胸部接触的表面上，第二电极装在该装置的与胸部接触的一表面上，第二电极与第一电极相间距。
39.按权利要求38所述的装置，其特征在于，第二电极装在皮带上。
40.按权利要求39所述的装置，进一步包括许多沿皮带纵向轴线插入的电极。
全文摘要
本发明为一种增加心搏停止病人的胸廓压力而使其恢复正常呼吸的装置。该装置包括一套在病人胸部(12)上、与一力转换器连接的非弹性柔性皮带(40)。该力转换器把一向下力转换成一下压胸骨的合力和两皮带收紧合力。该力转换器包括一对臂组件(16,18),每一臂组件包括一对用枢轴装在一底座(14)上的相间距臂(22,24)。该底座放置在病人胸骨旁,皮带的两端分别连接到两臂组件的一端上。两臂组件的相对手柄端向胸部下压,从而收紧皮带,压缩胸腔。
文档编号A61H31/00GK1211174SQ96199867
公开日1999年3月17日 申请日期1996年11月26日 优先权日1995年12月15日
发明者托马斯·E·拉什, 凯文·A·凯里, 拉尔夫·D·拉什, 阿瑟·W·汉德夏伊 申请人:德卡－麦迪克斯公司