技术领域
[0001] 本
发明涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种多功能氧疗床。
背景技术
[0002] 氧气疗法是指通过给病人吸氧，使血氧下降得到改善，属于吸入
治疗范畴。此疗法可提高动脉氧分压，改善因血氧下降造成的组织缺氧，使脑、心、肾等重要脏器功能得以维持；也可减轻缺氧时心率、呼吸加快所增加的心、
肺工作负担。并且对
呼吸系统疾病因动脉血氧分压下降引起的缺氧疗效较好，对循环功能不良或贫血引起者也能部分改善缺氧状况。
[0003] 目前市场上有各种不同类型的医用床，仅仅具有辅助
支撑、便利患者的一般功能，其并不能真正用于氧气治疗的目的。当临床中为了实现患者的氧疗需求，只能使用病房集中安装的吸氧装置，无法实现患者更换病房时的吸氧需求，非常不方便。并且现有的供氧装置，不能根据患者病情、特殊治疗目的的需求给予常压氧或者高压氧的治疗。
发明内容
[0004] (一)解决的技术问题
[0005] 为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能氧疗床，患者在床上就可以实施氧疗目的，不需要另外的吸氧装置或吸氧管路，极大的方便了患者的使用，尤其是对有功能残疾或需要长期卧床的患者，可以根据吸氧者不同的生理、病理和吸氧目的等需求，提供不同的吸氧压
力及浓度，帮助患者实现精准、有效、个体化的氧气治疗。
[0006] (二)技术方案
[0007] 一种多功能氧疗床，包括床体，所述床体的底部设有支撑脚，所述床体的一端设有
床头柜，所述床体分为
床垫层、供氧层和床板层，所述床垫层位于所述床体的最上层，所述床板层位于所述床体的最下层，所述床板层与所述支撑脚相连接，所述供氧层设有中空腔室，所述中空腔室内设有常压供氧箱和高压供氧箱，所述常压供氧箱的常压氧充气口通过第一连接管连接第一三通调节
阀的第一阀口，所述高压供氧箱的高压氧充气口连接空压机的出气管，所述空压机的进气管连接所述第一三通调节阀的第二阀口，所述第一三通调节阀的第三阀口连接充气管，所述充气管的一端连接所述第一三通调节阀的第三阀口，所述充气管的另一端位于所述床体的
正面，所述常压供氧箱的底部设有第一氧浓度
传感器，所述高压供氧箱的底部设有第二氧浓度传感器，所述高压供氧箱的顶部设有气压传感器，所述常压供氧箱的常压氧输出口连接第二三通调节阀的第一阀口，所述高压供氧箱的高压氧输出口连接所述第二三通调节阀的第二阀口，所述第二三通调节阀的第三阀口连接输氧管，所述输氧管的一端连接所述第二三通调节阀的第三阀口，所述输氧管的另一端位于所述床体的背面，所述床头柜的背面设有挂钩，所述挂钩上设有网袋，一湿化瓶设于所述网袋的里面，所述湿化瓶的顶部设有进氧口和出氧口，所述床头柜设有第一通孔，所述第一通孔内设有第二连接管，所述第二连接管的一端连接所述输氧管的另一端，所述第二连接管的另一端连接所述湿化瓶的进氧口，所述床头柜还设有第二通孔，所述第二通孔内设有第三连接管，所述第三连接管的一端连接所述湿化瓶的出氧口，所述第三连接管的另一端连接氧气面罩，伸出于所述床头柜的正面的所述第三连接管上设有流量计，所述床头柜的正面下部设有第一固定夹和第二固定夹，所述床头柜的正面居中的设有
液晶显示屏，所述液晶显示屏的一侧设有按键区域，所述按键区域包括电源键、模式选择键、计时设定键和状态控制键，所述电源键、所述模式选择键、所述计时设定键和所述状态控制键分别由上而下依次排列，所述模式选择键包括常压供氧键和高压供氧键，所述计时设定键包括计时增加键、计时确定键和计时减少键，所述状态控制键包括启动键和暂停键，所述床头柜的两个侧面上设有蜂鸣器，所述床头柜的内部设有控制
电路板，所述控制
电路板包括控
制模块、计时模块、按键模块、显示模块和报警模块，所述模式选择键、所述计时设定键和所述状态控制键连接所述按键模块的输入端，所述
控制模块的输入端分别连接所述第一氧浓度传感器、所述第二氧浓度传感器、所述气压传感器、所述流量计、所述按键模块和所述计时模块，所述控制模块的输出端分别连接所述第一三通调节阀、所述第二三通调节阀、所述空压机、所述显示模块和所述报警模块，所述显示模块的输出端连接所述液晶显示屏，所述报警模块的输出端连接所述蜂鸣器，所述床头柜的背面还设有电源线，所述电源线连接外部电源，所述外部电源通过所述电源键给所述床体供电。
[0008] 进一步的，所述第一连接管、所述第二连接管和所述第三连接管均由柔性
橡胶材料制成。
[0009] 进一步的，所述挂钩、所述第一固定夹和所述第二固定夹均由不锈
钢材质制成。
[0010] 进一步的，所述按键模块选用
键盘驱动芯片ZLG7289。
[0011] 进一步的，所述计时模块选用
实时时钟芯片DS1302。
[0012] 进一步的，所述控制模块选用16位
单片机MC95S12DJ128。
[0013] 进一步的，所述空压机选用静音无油空压机。
[0014] (三)有益效果
[0015] 本发明提供了一种多功能氧疗床，患者在床上就可以实施氧疗目的，不需要另外的吸氧装置或吸氧管路，极大的方便了患者的使用，尤其是对有功能残疾或需要长期卧床的患者，可以根据吸氧者不同的生理、病理和吸氧目的等需求，提供不同的吸氧压力及浓度，帮助患者实现精准、有效、个体化的氧气治疗，并且氧气经湿化瓶湿化之后再供给患者吸入，湿化的氧气降低了刺激感和异物感，使患者感觉更加舒适，提升了氧疗效果，在参数选择设置好之后氧疗过程自动进行，自动化和智能化程度高，也节约了医护人员的宝贵时间，液晶显示屏实时显示常压供氧箱内的氧气浓度、高压供氧箱内的氧气浓度和压力值以及供氧量，实现了对氧疗过程的精确控制，从而保证氧疗过程的安全性和有效性，计时完成蜂鸣器进行报警提醒，非常人性化，当不需要进行氧疗时，固定夹可对吸氧装置进行固定收纳，避免了乱丢乱放，使床体环境更加整洁美观，其结构简单，设计巧妙，成本低廉，系统功耗低，检测
精度高，响应速度快，
稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性，非常适合临床推广使用。
附图说明
[0016] 图1为本发明所涉及的一种多功能氧疗床的外部结构示意图。
[0017] 图2为本发明所涉及的一种多功能氧疗床的床体的结构示意图。
[0018] 图3为本发明所涉及的一种多功能氧疗床的供氧层的内部结构示意图。
[0019] 图4为本发明所涉及的一种多功能氧疗床的床头柜的结构示意图。
[0020] 图5为本发明所涉及的一种多功能氧疗床的系统工作原理图。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图对本发明所涉及的
实施例做进一步详细说明。
[0022] 结合图1～图5，一种多功能氧疗床，包括床体1，床体1的底部设有支撑脚2，床体1的一端设有床头柜3，床体1分为床垫层4、供氧层5和床板层6，床垫层4位于床体1的最上层，床板层6位于床体1的最下层，床板层6与支撑脚2相连接，供氧层5设有中空腔室，中空腔室5内设有常压供氧箱7和高压供氧箱8，常压供氧箱7的常压氧充气口通过第一连接管9连接第一三通调节阀10的第一阀口，高压供氧箱8的高压氧充气口连接空压机12的出气管11，空压机12的进气管13连接第一三通调节阀10的第二阀口，第一三通调节阀10的第三阀口连接充气管14，充气管14的一端连接第一三通调节阀10的第三阀口，充气管14的另一端位于床体1的正面，常压供氧箱7的底部设有第一氧浓度传感器15，高压供氧箱8的底部设有第二氧浓度传感器16，高压供氧箱8的顶部设有气压传感器17，常压供氧箱7的常压氧输出口连接第二三通调节阀18的第一阀口，高压供氧箱8的高压氧输出口连接第二三通调节阀18的第二阀口，第二三通调节阀18的第三阀口连接输氧管19，输氧管19的一端连接第二三通调节阀18的第三阀口，输氧管19的另一端位于床体1的背面，床头柜3的背面设有挂钩20，挂钩20上设有网袋22，一湿化瓶21设于网袋22的里面，湿化瓶21的顶部设有进氧口和出氧口，床头柜
3设有第一通孔，第一通孔内设有第二连接管23，第二连接管23的一端连接输氧管19的另一端，第二连接管23的另一端连接湿化瓶21的进氧口，床头柜3还设有第二通孔，第二通孔内设有第三连接管24，第三连接管24的一端连接湿化瓶21的出氧口，第三连接管24的另一端连接氧气面罩26，伸出于床头柜3的正面的第三连接管24上设有流量计25，床头柜3的正面下部设有第一固定夹27和第二固定夹28，床头柜3的正面居中的设有液晶显示屏29，液晶显示屏29的一侧设有按键区域，按键区域包括电源键30、模式选择键31、计时设定键32和状态控制键33，电源键30、模式选择键31、计时设定键32和状态控制键33分别由上而下依次排列，模式选择键31包括常压供氧键和高压供氧键，计时设定键32包括计时增加键、计时确定键和计时减少键，状态控制键33包括启动键和暂停键，床头柜3的两个侧面上设有蜂鸣器
34，床头柜3的内部设有控制电路板，控制电路板包括控制模块、计时模块、按键模块、显示模块和报警模块，模式选择键31、计时设定键32和状态控制键33连接按键模块的输入端，控制模块的输入端分别连接第一氧浓度传感器15、第二氧浓度传感器16、气压传感器17、流量计25、按键模块和计时模块，控制模块的输出端分别连接第一三通调节阀10、第二三通调节阀18、空压机12、显示模块和报警模块，显示模块的输出端连接液晶显示屏29，报警模块的输出端连接蜂鸣器34，床头柜3的背面还设有电源线35，电源线35连接外部电源，外部电源通过电源键30给床体1供电。
[0023] 床板层6和支撑脚2对床体1起到支撑的作用，床垫层4使床体1的表面更加柔软，提升患者躺于床体1表面时的舒适感。
[0024] 电源键30用于
开关电源，模式选择键31用于选择常压供氧模式或高压供氧模式，计时设定键32用于设定氧气治疗的时间，状态控制键33用于控制氧气治疗的开始或暂停。按键模块选用键盘驱动芯片ZLG7289，ZLG7289是具有SPI串行
接口功能的可同时驱动最多达8*8键盘或64只独立LED的智能显示驱动芯片，单片即可完成显示、键盘接口的全部功能，采用串行方式与控制模块通信，数据从DIO脚送入芯片，并由CLK脚同步，当CS脚
信号变为低电平后，DIO脚上的数据在CLK脚的上升沿被写入ZLG7289的缓冲寄存器。整个电路无需添加
锁存器和
驱动器，耗电少，并且
软件设计中无需编写显示译码程序，省去了静态显示扩展芯片，大大节省了控制模块的时间。
[0025] 计时模块给氧气治疗提供系统外部计时，氧疗计时同步显示在液晶显示屏29上面。计时模块选用实时时钟芯片DS1302，DS1302是由美国DALLAS公司推出的具有涓细
电流充
电能力的低功耗实时时钟芯片，可以对年、月、日、周、时、分和秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。工作
电压为2.0～5.5V，采用三线接口与控制模块进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的
时钟信号或RAM数据。VCC2脚为主电源，VCC1脚为后备电源，在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。RST脚是复位/片选线，I/O脚为串行数据输入输出端，SCLK脚为系统时钟输入端。
[0026] 输氧管14由供氧层5伸出至床体1的正面外侧，通过输氧管14连接氧气瓶，氧气瓶给常压供氧箱7和高压供氧箱8提供原料氧气。第一三通调节阀10为可控三通阀，可选择设置为第一阀口至第三阀口连通或第二阀口至第三阀口连通，当选择第一阀口至第三阀口连通时，氧气瓶经输氧管14、第一三通调节阀10和第一连接管9给常压供氧箱7输入原料氧气，常压供氧箱7对原料氧气进行存储，底部的第一氧浓度传感器15对常压供氧箱7内的氧气浓度进行监测，并同步显示在液晶显示屏29上面。当选择第二阀口至第三阀口连通时，氧气瓶经输氧管14和进气管13送入空压机12，空压机12对氧气瓶提供的原料氧气进行加压，使其成为高压氧。空压机12选用静音无油空压机，工作时不用添加任何
润滑油，大大提高了所排出氧气的
质量，对配套设备的安全也有了保障，使用维护也更为简单方便，并且性能稳定，产气量大，噪音极低，
工作温度低，比同类产品节能0.2～1kw/h。加压后的氧气经空压机12的出气管11送入高压供氧箱8进行存储，高压供氧箱8底部的第二氧浓度传感器16对氧气浓度进行监测，顶部的气压传感器17对高压供氧箱8里面的压力值进行监测，二者的监测数据也同步显示在液晶显示屏29上面。第二三通调节阀18同样为可控三通阀，可选择设置第一阀口至第三阀口相连通，或者第二阀口至第三阀口相连通。当第一阀口至第三阀口相连通时，常压供氧箱7内的氧气经第二三通调节阀18和输氧管19进行供氧。而当第二阀口至第三阀口相连通时，高压供氧箱8内的高压氧气输出进行供氧。
[0027] 供给的氧气先经输氧管19和第二连接管23进入湿化瓶21进行湿化，使供给的氧气更加湿润，降低了刺激感和异物感，使患者感觉更加舒适，提升了氧疗效果。湿化瓶21通过网袋22挂于床头柜3背面的挂钩20上面，对于湿化瓶21的操作与更换非常方便。湿化的氧气再通过第三连接管24进入氧气面罩26供给患者吸入。流量计25对氧气的供给量进行监测并同步显示在液晶显示屏29上面，实现了对氧疗过程的精确控制，从而保证氧疗过程的安全性和有效性。
[0028] 第一连接管9、第二连接管23和第三连接管24均由柔性橡胶材料制成，高弹性，高气密性，重量轻，工作时可降低结构传递噪音，使用寿命长久。同时第二连接管23和第三连接管24设计为穿过床头柜3而非从床头柜3的外侧绕过，使连接管路相对隐蔽，提升了床体环境的整洁美观。当不需要供氧时，可将第三连接管24和氧气面罩26放置于第一固定夹27和第二固定夹28上面，对第三连接管24和氧气面罩进行固定收纳，避免了乱丢乱放，进一步提升了床体环境的整洁美观，并且取放都非常方便。挂钩20、第一固定夹27和第二固定夹28均由
不锈钢材质制成，硬度高，耐空气、
蒸汽、
水等弱酸介质，易擦拭，维护方便。
[0029] 计时归零，氧疗结束，报警模块工作，触发蜂鸣器34报警提醒，非常人性化。
[0030] 控制模块对第一氧浓度传感器15、第二氧浓度传感器16、气压传感器17、流量计25、按键模块和计时模块的
输入信号进行处理，分别输出
控制信号给第一三通调节阀10、第二三通调节阀18、空压机12、显示模块和报警模块进行工作。控制模块选用16位单片机MC95S12DJ128，其内置128KB的Flash、8KB的RAM和2KB的EEPROM，具有5V输入和驱
动能力，CPU工作
频率可达到50MHz，29路独立的数字I/O接口，20路带中断和唤醒功能的数字I/O接口，2个8通道的10位A/D转换器，具有8通道的输入捕捉/输出比较，还具有8个可编程PWM通道，具有2个串行异步
通信接口SCI，2个同步串行外设接口SPI，I2C总线和CAN功能模块等，满足设计要求。
[0031] 下面简述装置的工作原理：
[0032] 患者躺于床体1上面，将氧气瓶与输氧管14相连接，氧气面罩26佩戴于患者面部，连接电源线35和外部电源，按下电源键30，使系统进入工作状态。通过模式选择键31进行常压供氧或高压供氧的选择，计时设定键32进行氧疗计时的设定，参数设置完毕，按下状态控制键33的启动键，开启氧气瓶，开始氧疗。若选择常压供氧，第一三通调节阀10的第一阀口至第三阀口相连通，同样第二三通调节阀18的第一阀口至第三阀口相连通，第一氧浓度传感器15和流量计25工作，液晶显示屏29显示常压供氧箱7内的氧气浓度值及常压氧供给量的数据；若选择高压供氧，第一三通调节阀10的第二阀口至第三阀口相连通，同样第二三通调节阀18的第二阀口至第三阀口相连通，空压机对原料氧气进行加压，第二氧浓度传感器16、气压传感器17和流量计25工作，液晶显示屏29显示高压供氧箱8内的氧气浓度值和压力值以及高压氧供给量的数据。在氧疗过程中，可通过状态控制键33的暂停键将氧疗暂停。计时完成，蜂鸣器34报警提醒，关闭氧气瓶，再次按下电源键30关闭电源，将氧气面罩26从患者面部取下，放置于第一固定夹27和第二固定夹28上面进行固定收纳。
[0033] 本发明提供了一种多功能氧疗床，患者在床上就可以实施氧疗目的，不需要另外的吸氧装置或吸氧管路，极大的方便了患者的使用，尤其是对有功能残疾或需要长期卧床的患者，可以根据吸氧者不同的生理、病理和吸氧目的等需求，提供不同的吸氧压力及浓度，帮助患者实现精准、有效、个体化的氧气治疗，并且氧气经湿化瓶湿化之后再供给患者吸入，湿化的氧气降低了刺激感和异物感，使患者感觉更加舒适，提升了氧疗效果，在参数选择设置好之后氧疗过程自动进行，自动化和智能化程度高，也节约了医护人员的宝贵时间，液晶显示屏实时显示常压供氧箱内的氧气浓度、高压供氧箱内的氧气浓度和压力值以及供氧量，实现了对氧疗过程的精确控制，从而保证氧疗过程的安全性和有效性，计时完成蜂鸣器进行报警提醒，非常人性化，当不需要进行氧疗时，固定夹可对吸氧装置进行固定收纳，避免了乱丢乱放，使床体环境更加整洁美观，其结构简单，设计巧妙，成本低廉，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性和可扩展性，非常适合临床推广使用。
[0034] 上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明
请求保护的技术内容，已经全部记载在
权利要求书中。
