本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領域，具體地說，是一種電腦控制多氣囊矩陣式醫(yī)用氣墊床。

背景技術(shù)：

臨床上，許多危重病人受各種病情的影響，需長時間的臥床治療，如果得不到及時康復治療，患者病情會加重或者延緩康復時間，治療效果會明顯減弱；同時該類病人由于長期臥床，背部血液流通不暢，如果不注意定時翻身，身體局部(特別是骨突部位)往往容易因這些原因?qū)е禄颊吒腥舅劳?，給護理增加了人力、無力及時間。

中國專利201320690919.9公開了一種可自動變換壓應點的醫(yī)用氣墊床，包括氣墊床床體，以及氣墊床床體上與之匹配的氣墊床墊，所述氣墊床墊由分別互相獨立、且依次橫向并排排列的條狀氣囊單元構(gòu)成，所述條狀氣囊單元中的奇數(shù)條狀氣囊單元之間通過第一導氣管相互連通，偶數(shù)條狀氣囊單元之間通過第二導氣管相互連通，所述第一和第二導氣管分別與蠕動泵連接；該氣墊床可以定時控制，并控制蠕動速率、頻率和方向，預防臥床褥瘡發(fā)生，而且不影響睡眠質(zhì)量。中國專利201020643453.3公開了一種醫(yī)用防褥瘡氣墊床，包括氣墊床體，以及氣墊床體上與之匹配的氣墊床墊，氣墊床墊通過導氣管與氣源組接，氣墊床墊由分別相互獨立，且連續(xù)呈波浪狀的條狀氣囊單元構(gòu)成，這些條狀氣囊單元的奇數(shù)條狀氣囊單元之間通過同一導氣管相互聯(lián)通，偶數(shù)條狀氣囊單元之間通過同一導氣管相互聯(lián)通，各導氣管分別與氣源組件相聯(lián)，該氣墊床能夠很好預防臥床病人褥瘡發(fā)生的優(yōu)點。上述現(xiàn)有技術(shù)的氣墊床，不具備定時、定點、定壓、按需對患者不同部位進行康復鍛煉及防治褥瘡的功能；對重病患者，特別是長期臥床不能生活自理或者截癱患者，效果欠佳，仍需要進行大量的護理工作。因此，有必要研制一種電腦控制多氣囊矩陣式醫(yī)用氣墊床，即增加患者治療效果，又能預防和治療褥瘡，減輕醫(yī)護負擔，節(jié)省醫(yī)療費用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一個目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電腦控制的多氣囊矩陣式醫(yī)用氣墊床。

為實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種電腦控制的多氣囊矩陣式醫(yī)用氣墊床，包括氣墊床床體，以及設置在氣墊床床體上并與之匹配的床墊，所述床墊由若干分別相互獨立且呈矩陣式排列的氣囊單元、氣泵系統(tǒng)，以及電腦控制系統(tǒng)組成；

所述氣囊單元包括氣囊進口、氣囊出口、第一壓力感受裝置、以及分別設置在氣囊進出口上的進氣閥、出氣閥；所述氣囊進口通過高壓管路連接氣泵，氣囊出口與低壓管路相連，進氣閥、出氣閥及第一壓力感受裝置通過導線與電腦控制系統(tǒng)相連，第一壓力感受裝置感應氣囊單元內(nèi)的壓力大小并將其轉(zhuǎn)換為信號反饋給電腦控制系統(tǒng)，電腦控制系統(tǒng)根據(jù)設定的程序發(fā)出指令，通過控制進氣閥、出氣閥的開合控制氣閥的進出氣量，使處于不同矩陣位置的氣囊單元滿足矩陣內(nèi)單個位點的壓力支撐要求，床墊與病人接觸面根據(jù)病情的需要呈現(xiàn)特定的支撐面。

所述具體控制過程如下：

充氣：根據(jù)疾病要求，程序設定矩陣排列的氣囊單元中位點(X,Y)氣囊單元的壓力為P，此時間點T1第一壓力感受裝置檢測到該氣囊單元的壓力為P1，如果P1<P，第一壓力感受裝置將所感應到的壓力值P1轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柗答伣o電腦控制系統(tǒng)，電腦控制系統(tǒng)根據(jù)設定的程序發(fā)出指令給進氣閥，控制進氣閥開啟，使氣囊單元充氣，當氣囊單元內(nèi)的壓力達到P時，進氣閥關(guān)閉，氣囊單元停止充氣，此時間點為t2。

放氣：根據(jù)疾病要求，程序設定矩陣排列的氣囊單元中位點(X,Y)氣囊單元的壓力為P，此時間點T1第一壓力感受裝置檢測到該氣囊單元的壓力為P2，如果P2>P，第一壓力感受裝置將所感應到的壓力P2值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柗答伣o電腦控制系統(tǒng)，電腦控制系統(tǒng)根據(jù)設定的程序發(fā)出指令給出氣閥，控制出氣閥開啟，使氣囊單元放氣，當氣囊單元內(nèi)的壓力達到P時，出氣閥關(guān)閉，氣囊單元停止放氣，此時間點為t2。

氣囊單元矩陣式組合：不同氣囊單元位點(X,Y)、不同壓力要求(P)及不同時間點(t)組合成不同病人接觸面模式，如圖4中的模式1、2、3、4所示，模式1、2示意氣墊床在不同時間點t對患者接觸面進行按壓或通過不同接觸面預防褥瘡的發(fā)生；模式3示意對褥瘡部位進行騰空處理，時患者褥瘡部位不會受到壓力，從而達到治療目的；模式4示意根據(jù)患者體位及褥瘡大小按照需要進行調(diào)節(jié)最佳接觸面，使患者長時間臥床的同時能受到合適的支撐。本發(fā)明的氣囊單元矩陣式組合還可根據(jù)具體使用情況設置多種不同的治療模式，每種模式可根據(jù)病人需求在位點、壓力及時間點做出定義，使床墊與病人接觸的接觸面在不同時間呈現(xiàn)不同接觸面，且可在特定時間(如晚間睡前)通過氣囊單元的上下蠕動對患者特定部位進行蠕動按摩，引導患者定時翻身，防止患者長時間患病臥床導致的血液流通不暢，增加患者治療效果，預防和治療褥瘡，減輕醫(yī)護負擔，節(jié)省醫(yī)療費用。

所述氣泵系統(tǒng)包括氣泵、高壓管路、低壓管路、第二壓力感受裝置、第三壓力感應裝置、末端氣閥；所述第二壓力感受裝置設置在高壓管路內(nèi)，所述第三壓力感應裝置設置在低壓管路內(nèi)，所述末端氣閥設置在高低壓管路末端，所述氣泵、第二壓力感受裝置、第三壓力感應裝置及末端氣閥分別通過導線與電腦控制系統(tǒng)連接；所述第二壓力感受裝置感應高壓管路內(nèi)的氣壓大小并將其轉(zhuǎn)換為信號反饋給電腦控制系統(tǒng)，電腦控制系統(tǒng)根據(jù)設定的程序發(fā)出指令，通過控制氣泵及末端氣閥的開合控制高壓管路內(nèi)的壓力；所述第三壓力感應裝置感應低壓管路內(nèi)的氣壓大小并將其轉(zhuǎn)換為信號反饋給電腦控制系統(tǒng)，電腦控制系統(tǒng)根據(jù)設定的程序發(fā)出指令，通過控制末端氣閥的開合控制低壓管路內(nèi)的壓力。

所述具體控制過程如下：

如果高壓力管內(nèi)第二壓力感受裝置感應的壓力低于程序設定高壓管路內(nèi)的壓力，末端氣閥閉合，氣泵泵氣，直至高壓力管達到預設的壓力要求；如果高壓力管內(nèi)第二壓力感受裝置感應的壓力高于程序設定高壓管路內(nèi)的壓力，末端氣閥開啟放氣，氣泵關(guān)閉，直至高壓力管達到預設的壓力要求。

所述電腦控制系統(tǒng)根據(jù)設定的程序定時、定點、定壓控制每個矩陣中的氣囊單元及氣泵系統(tǒng)。

進一步，所述床墊由分別相互獨立且呈m×n排列的氣囊單元、氣泵系統(tǒng)，以及電腦控制系統(tǒng)構(gòu)成，所述m取2-10000，所述m取2-10000。

進一步，所述壓力感受裝置為壓力傳感器或氣壓計。

進一步，所述高壓管路為三通管，其中一個端口設有末端氣閥，另外兩個端口分別與氣泵和氣囊進口連接。

進一步，所述低壓管路為三通管，其中一個端口設有末端氣閥，一個端口與氣囊出口連接，另一個端口封閉。

進一步，所述氣囊單元與患者接觸面為矩形，所述矩形的面積為4-10cm²。

本發(fā)明優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明的醫(yī)用氣墊床可對氣囊單元內(nèi)的氣壓進行定時(t)、定壓(P)、定點(x，y)控制，使處于不同矩陣位置的氣囊單元滿足矩陣內(nèi)單個位點的壓力支撐要求，床墊與病人接觸面根據(jù)病情的需要呈現(xiàn)特定的支撐面，使患者在不知不覺中得到康復鍛煉，改善治療效果，縮短住院時間；同時可預防和治療褥瘡，減輕患者費用及護理人員的負擔。

2、本發(fā)明的醫(yī)用氣墊床可根據(jù)具體使用情況設置多種不同的治療模式，每種模式可根據(jù)病人需求在位點、壓力及時間點做出定義，使床墊與病人接觸的接觸面在不同時間呈現(xiàn)不同接觸面，且可在特定時間(如晚間睡前)通過氣囊單元的上下蠕動對患者特定部位進行蠕動按摩，引導患者定時翻身，防止患者長時間患病臥床導致的血液流通不暢，增加患者的治療效果。

3、本發(fā)明中，所述氣囊單元與患者接觸面為矩形，所述矩形的面積為4-10cm²，該矩形面積為最佳的設計面積，如該矩形面積過大，由氣囊單元組成的支撐面與患者貼合度低，會有凹凸感，使用不舒適；如該矩形面積過小，在相同面積大小的情況下，會增加氣囊單元及氣泵系統(tǒng)的數(shù)量，增加氣墊床的制造成本。矩形面積的限定，保證氣囊單元可根據(jù)需要組成適合患者的最佳接觸面，使其與患者身體局部，尤其是骨突部位或者褥瘡準確貼合，使得突出部位不受壓力的同時，相鄰的部位能受到合適的支撐，有利于長期臥床治療患者的康復。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明電腦控制多氣囊矩陣式醫(yī)用氣墊床的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2為本發(fā)明中床墊的平面示意圖。

附圖3為本發(fā)明中氣囊的結(jié)構(gòu)，以及氣囊單元、氣泵和電腦控制系統(tǒng)的連接示意圖。

附圖4為電腦控制下氣墊床與病人接觸面不同的模式下的橫斷面示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明記載的內(nèi)容之后，本領域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

附圖中涉及的附圖標記和組成部分如下所示：

1.氣墊床床體 2.床墊 3.氣囊單元

4.氣泵系統(tǒng) 5.電腦控制系統(tǒng) 6.氣囊進口

7.氣囊出口 8.第一壓力感受裝置 9.進氣閥

10.出氣閥 11.氣泵 12.高壓管路

13.低壓管路 14.第二壓力感受裝置 15.第三壓力感應裝置

16.末端氣閥

實施例1一種電腦控制的多氣囊矩陣式醫(yī)用氣墊床

請參見圖1-圖4，附圖1為本發(fā)明電腦控制多氣囊矩陣式醫(yī)用氣墊床的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2為本發(fā)明中床墊的平面示意圖，附圖3為本發(fā)明中氣囊單元的結(jié)構(gòu)，以及氣囊單元、氣泵和電腦控制系統(tǒng)的連接示意圖，附圖4為電腦控制下氣墊床與病人接觸面不同的模式下的橫斷面示意圖。

一種電腦控制的多氣囊矩陣式醫(yī)用氣墊床，包括氣墊床床體1，以及設置在氣墊床床體1上并與之匹配的床墊2，所述床墊2由若干相互獨立且呈m×n矩陣排列的氣囊單元3、氣泵系統(tǒng)4，以及電腦控制系統(tǒng)5構(gòu)成，所述m取值范圍為2-10000，所述n取值范圍為2-10000，所述氣囊單元3與患者接觸面為矩形，所述矩形的面積為4-10cm²。電腦控制系統(tǒng)5通過控制位于不同矩陣位點氣囊單元3內(nèi)的氣壓大小，使氣囊單元3在與病人接觸面呈現(xiàn)特定的支撐面，可依據(jù)病情滿足患者康復及預防褥瘡的需求。所述氣囊單元3包括氣囊進口6、氣囊出口7、第一壓力感受裝置8、以及分別設置在氣囊進出口上的進氣閥9、出氣閥10，所述第一壓力感受裝置8為氣壓計或壓力傳感器，所述氣囊進口6通過高壓管路12連接氣泵11，所述氣囊出口7與低壓管路13相連，進氣閥9、出氣閥10、第一壓力感受裝置8通過導線與電腦控制系統(tǒng)5相連，第一壓力感受裝置8感應氣囊單元3內(nèi)的氣壓大小并將壓力值轉(zhuǎn)換為電信號反饋給電腦控制系統(tǒng)5，電腦控制系統(tǒng)5根據(jù)設定的程序發(fā)出指令，通過控制進氣閥9、出氣閥10的開合控制氣囊單元3內(nèi)的進出氣量，使處于不同矩陣位置的氣囊單元3滿足矩陣內(nèi)單個位點的壓力支撐要求，使床墊2與病人接觸面可根據(jù)患者的病情需要呈現(xiàn)特定的支撐面。

具體控制過程如下：

充氣過程：根據(jù)不同患者的情況及其疾病要求，設定呈矩陣排列的氣囊單元中某個位點(X,Y)的氣囊單元內(nèi)的氣壓值為P，此時間點T1的第一壓力感受裝置檢測到該氣囊單元的壓力為P1，如果P1<P，則第一壓力感受裝置將其所感應到該氣囊單元內(nèi)的壓力值P1轉(zhuǎn)換為電信號反饋給電腦控制系統(tǒng)，電腦控制系統(tǒng)根據(jù)預先設定的程序發(fā)出指令給進氣閥，控制進氣閥開啟，對該氣囊單元進行充氣，當該氣囊單元內(nèi)的氣壓達到P時，進氣閥關(guān)閉，該氣囊單元停止充氣，此時間點為T2。通過控制氣囊單元內(nèi)的氣壓P大小，使氣囊單元在床墊表面上處于不同水平高度。

放氣過程：根據(jù)不同患者的情況及其疾病要求，設定呈矩陣排列的氣囊單元中某個位點(X,Y)的氣囊單元內(nèi)的氣壓值為P，此時間點T1的第一壓力感受裝置檢測到該氣囊單元的壓力為P2，如果P2>P，則第一壓力感受裝置將其所感應到該氣囊單元內(nèi)的壓力值P2轉(zhuǎn)換為電信號反饋給電腦控制系統(tǒng)，電腦控制系統(tǒng)根據(jù)預先設定的程序發(fā)出指令給出氣閥，控制出氣閥關(guān)閉，對該氣囊單元進行放氣，當該氣囊單元內(nèi)的氣壓達到P時，出氣閥關(guān)閉，該氣囊單元停止放氣，此時間點為T2。通過控制氣囊單元內(nèi)的氣壓P大小，使氣囊單元在床墊表面上處于不同水平高度。

氣囊單元矩陣式組合：不同氣囊單元位點(X,Y)、不同壓力要求(P)及不同時間點(t)組合成不同病人接觸面模式。如圖4中的模式1、2、3、4所示，模式1、2示意氣墊床在不同時間點t對患者接觸面進行按壓或通過不同接觸面預防褥瘡的發(fā)生；模式3示意對褥瘡部位進行騰空處理，時患者褥瘡部位不會受到壓力，從而達到治療目的；模式4示意根據(jù)患者體位及褥瘡大小按照需要進行調(diào)節(jié)最佳接觸面，使患者長時間臥床的同時能受到合適的支撐。本發(fā)明的氣囊單元矩陣式組合還可根據(jù)具體使用情況設置多種不同的治療模式，每種模式可根據(jù)病人需求在位點、壓力及時間點做出定義，使床墊與病人接觸的接觸面在不同時間呈現(xiàn)不同接觸面，且可在特定時間(如晚間睡前)通過氣囊單元的上下蠕動對患者特定部位進行蠕動按摩，引導患者定時翻身，防止患者長時間患病臥床導致的血液流通不暢，增加患者治療效果，預防和治療褥瘡，減輕醫(yī)護負擔，節(jié)省醫(yī)療費用。

所述氣泵系統(tǒng)4包括氣泵11、高壓管路12、低壓管路13、第二壓力感受裝置14、第三壓力感應裝置15、末端氣閥16，所述第二壓力感受裝置14及第三壓力感應裝置15為氣壓計或壓力傳感器；所述高壓管路12為三通管，其中一個端口設置末端氣閥16，另外兩個端口分別與氣泵11和氣囊進口6連接；所述低壓管路13為三通管，其中一個端口設有末端氣閥16，一個端口與氣囊出口7連接，另一個端口封閉；所述第二壓力感受裝置14設置在高壓管路12內(nèi)，所述第三壓力感應裝置15設置在低壓管路13內(nèi)，所述末端氣閥16分別設置在高低壓管路末端；所述氣泵11、第二壓力感受裝置14、第三壓力感應裝置15及末端氣閥16分別通過導線與電腦控制系統(tǒng)5連接。所述第二壓力感受裝置14感應高壓管路12內(nèi)的氣壓大小并將其轉(zhuǎn)換為信號反饋給電腦控制系統(tǒng)5，電腦控制系統(tǒng)5根據(jù)設定的程序發(fā)出指令，通過控制氣泵11及末端氣閥16的開合控制高壓管路12內(nèi)的壓力；所述第三壓力感應裝置15感應低壓管路13內(nèi)的氣壓大小并將其轉(zhuǎn)換為電信號反饋給電腦控制系統(tǒng)5，電腦控制系統(tǒng)5根據(jù)預先設定的程序發(fā)出指令，通過控制末端氣閥16的開合控制低壓管路13內(nèi)的壓力；電腦控制系統(tǒng)5控制氣泵系統(tǒng)的高低壓管路中的氣壓，使管路中的氣壓達到程序預設要求。

具體控制過程如下：

如果高壓管路內(nèi)第二壓力感受裝置感應的氣壓值低于程序設定的高壓管路內(nèi)的氣壓值，第二壓力感受裝置將其所感應到的氣壓值轉(zhuǎn)換為電信號反饋給電腦控制系統(tǒng)，電腦控制系統(tǒng)根據(jù)預先設定的程序發(fā)出指令給末端氣閥及氣泵，控制末端氣閥閉合，氣泵對高壓管路進行泵氣，直至高壓力管內(nèi)的氣壓達到預設的壓力要求；如果高壓管路內(nèi)第二壓力感受裝置感應的氣壓值高于程序設定的高壓管路內(nèi)的氣壓值，第二壓力感受裝置將其所感應到的氣壓值轉(zhuǎn)換為電信號反饋給電腦控制系統(tǒng)，電腦控制系統(tǒng)根據(jù)預先設定的程序發(fā)出指令給末端氣閥及氣泵，控制末端氣閥開啟進行放氣，氣泵關(guān)閉，直至高壓力管內(nèi)的氣壓達到預設的壓力要求。

如果低壓管路內(nèi)第三壓力感受裝置感應的氣壓值高于程序設定的低壓管路內(nèi)的氣壓值，第三壓力感受裝置將其所感應到的氣壓值轉(zhuǎn)換為電信號反饋給電腦控制系統(tǒng)，電腦控制系統(tǒng)根據(jù)預先設定的程序發(fā)出指令給末端氣閥，控制末端氣閥開啟，使低壓管路內(nèi)的氣壓達到預設的壓力要求；由于低壓管路用于對氣囊單元進行放氣，低壓管路內(nèi)的氣壓需要低于氣囊單元內(nèi)的氣壓，因此該步驟只需要放氣過程即可。

所述電腦控制系統(tǒng)可根據(jù)設定的程序，對不同矩陣位點氣囊單元3內(nèi)的氣壓大小進行定時、定壓控制，并控制氣泵系統(tǒng)4內(nèi)的氣壓，使床墊2在特定的時間點(t)呈現(xiàn)特定的支撐面，依據(jù)病情滿足患者康復及預防褥瘡的需求。

需要說明的是：本實施例中，所述床墊由若干相互獨立且呈矩陣排列的氣囊單元、氣泵系統(tǒng)，以及電腦控制系統(tǒng)構(gòu)成，電腦控制系統(tǒng)通過控制位于不同矩陣位點氣囊單元內(nèi)的氣壓大小，使氣囊單元在與病人接觸面呈現(xiàn)特定的支撐面。該設計可使不同矩陣單元位點的氣囊單元根據(jù)程序設定組合成不同病人接觸面模式，例如圖4中模式1、2示意氣墊床在不同時間點t對患者接觸面進行按壓或通過不同接觸面預防褥瘡的發(fā)生；模式3示意對褥瘡部位進行騰空處理，時患者褥瘡部位不會受到壓力，從而達到治療目的；模式4示意根據(jù)患者體位及褥瘡大小按照需要進行調(diào)節(jié)最佳接觸面，使患者長時間臥床的同時能受到合適的支撐。本發(fā)明的氣囊單元矩陣式組合還可根據(jù)具體使用情況設置多種不同的治療模式，每種模式可根據(jù)病人需求在位點、壓力及時間點做出定義，使床墊與病人接觸的接觸面在不同時間呈現(xiàn)不同接觸面，且可在特定時間(如晚間睡前)通過氣囊單元的上下蠕動對患者特定部位進行蠕動按摩，引導患者定時翻身，防止患者長時間患病臥床導致的血液流通不暢，增加患者治療效果，預防和治療褥瘡，減輕醫(yī)護負擔，節(jié)省醫(yī)療費用。

本實施例中，所述氣泵系統(tǒng)包括氣泵、高壓管路、低壓管路、第二壓力感受裝置、第三壓力感應裝置、末端氣閥，所述氣泵、第二壓力感受裝置、第三壓力感應裝置及末端氣閥分別通過導線與電腦控制系統(tǒng)連接，電腦控制系統(tǒng)根據(jù)設定的程序發(fā)出指令，控制氣泵系統(tǒng)的高低壓管路中的氣壓；該設計可實現(xiàn)對高低壓管路內(nèi)的氣壓大小進行精準控制，使使管路中的氣壓達到程序預設要求，保障氣囊單元的充氣、放氣過程順利進行。

本實施例中，所述氣囊單元與患者接觸面為矩形，所述矩形的面積為4-10cm²，該矩形面積為最佳的設計面積，如該矩形面積過大，由氣囊單元組成的支撐面與患者貼合度低，會有凹凸感，使用不舒適；如該矩形面積過小，在相同面積大小的情況下，會增加氣囊單元及氣泵系統(tǒng)的數(shù)量，增加氣墊床的制造成本。矩形面積的限定，保證氣囊單元可根據(jù)需要組成適合患者的最佳接觸面，使其與患者身體局部，尤其是骨突部位或者褥瘡準確貼合，使得突出部位不受壓力的同時，相鄰的部位能受到合適的支撐，有利于長期臥床治療患者的康復。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還可以做出若干改進和補充，這些改進和補充也應視為本發(fā)明的保護范圍。