CN101244304A - 能够提供生命体征参数的便携式呼吸机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够提供生命体征参数的便携式呼吸机，包括机体外壳、位于机体外壳内的呼吸机模块、电源模块、生命体征监测模块和生命体征控制模块，所述生命体征监测模块包括至少一组生命体征参数的监测子模块，所述电源模块分别与呼吸机模块和生命体征监测模块相连，所述生命体征控制模块与生命体征监测模块相连，用于控制生命体征监测模块中的监测子模块在开启状态和关闭状态之间转换。本发明增强了便携式呼吸机的诊疗功能，使医生在对病人进行治疗和救治时，可以极为方便的操作和观察病人的各种生命体征，减小了医疗设备之间的相互影响，并且也使生命体征监测模块对呼吸模块的影响减少到最小程度。
Description
【技术领域】
本发明涉及医用领域的一种便携式呼吸机。
【背景技术】
便携式呼吸机是用于急救、野战、重症监护治疗的重要医疗设备，可以为病人提供一定氧浓度的呼吸管理，是可以用于多种治疗环境的病人呼吸复苏装置。但现有的便携式呼吸机主要有气动气控型、气动电控型和电动电控型，在工作过程中，只能反映病人的气道压力、吸入氧浓度、潮气量，或者只能调节，无法反映。现有的便携式呼吸机都没有对病人的生命体征进行监测(例如：血氧饱和度、血压、体温、心电、呼吸末二氧化碳等)，不能为医生提供病人的生命体征信息，传统的监测手段通常是通过听诊和视诊实现的，但这使操作者缺乏更科学的诊疗判断依据。如果需要察看病人的生命体征信息，则需要一个对生命体征信息进行监测的监护装置。一种方法是在便携式呼吸机中集成监护装置，但被本领域的技术人员认为是不可行的，因为监护装置通常需要具备多个生命体征参数的监测功能，耗电比较大，而便携式呼吸机内通常使用的是蓄电池，耗电大的生命体征监测模块会影响到电源对呼吸机的正常供电。另一种方法是使用独立的监护装置(例如多参数监护仪、便携式监护仪、手持式监测设备等)来为医生提供病人的生命体征信息，供医生判断病人接受治疗的状况。但存在以下不足：1)其他医疗设备在显示时，全而复杂，医生需要在复杂的信息中寻找自己需要的信息，浪费了不必要的时间，无法按需要只获取自己想要的信息。2)医生在使用其他医疗设备获取病人生命体征信息时由于操作的复杂和烦琐，精力和注意力被分散。3)需要同时操作和搬运多种设备，给治疗带来了难度。4)使用其他设备，在急救空间狭小的情况下，还需要占用宝贵的空间资源。5)不同设备间的电器信号干扰给治疗带来了风险。
【发明内容】
本发明的主要目的就是解决现有技术中的技术问题，提供一种能够提供生命体征参数的便携式呼吸机，在使用呼吸机的呼吸管理功能的同时，根据操作者的需要提供病人的生命体征信息，并且不会影响到电源对呼吸机的正常供电。
本发明的次一目的就是提供一种能够提供生命体征参数的便携式呼吸机，使医生可方便的有选择性的只获取自己需要的病人生命体征信息。
本发明的另一目的就是提供一种能够提供生命体征参数的便携式呼吸机，减小或消除呼吸模块和生命体征监测模块之间电磁干扰。
为实现上述目的，本发明提供一种能够提供生命体征参数的便携式呼吸机，包括机体外壳、位于机体外壳内的、用于提供呼吸管理的呼吸机模块、电源模块、位于机体外壳内的生命体征监测模块和生命体征控制模块，所述生命体征监测模块包括至少一组生命体征参数的监测子模块，所述电源模块分别与呼吸机模块和生命体征监测模块相连，用于为呼吸机模块和生命体征监测模块供电，所述生命体征控制模块与生命体征监测模块相连，用于根据需要控制生命体征监测模块中的监测子模块在开启状态和关闭状态之间转换。
其中，一种实施方案是所述生命体征控制模块的为至少一个开关，所述开关连接在电源模块和每个监测子模块之间；另一种实施方案是所述生命体征控制模块为控制器，所述控制器连接在呼吸机模块和每个监测子模块之间，用于根据呼吸机模块的控制信息输出相应的控制信号至每个监测子模块，控制各个监测子模块的开启和关闭。
在一种实施方案中，所述呼吸机模块包括呼吸机设置和控制模块、呼吸机显示模块呼吸机执行模块以及呼吸机信号采集模块，所述呼吸机显示模块、呼吸机执行模块和呼吸机信号采集模块分别与呼吸机设置和控制模块相连，所述呼吸机设置和控制模块响应呼吸机信号采集模块的输出，控制呼吸机执行模块执行相应动作和控制呼吸机显示模块进行显示；所述生命体征监测模块中的每个监测子模块包括信号采集单元、参数控制单元和显示单元，所述信号采集单元和显示单元分别与参数控制单元相连，所述参数控制单元响应信号采集单元的输出，控制显示单元进行显示；生命体征控制模块控制各监测子模块的开启和关闭。
在另一种实施方案中，所述呼吸机模块包括呼吸机设置和控制模块、呼吸机显示模块、呼吸机执行模块以及呼吸机信号采集模块，所述呼吸机显示模块、呼吸机执行模块和呼吸机信号采集模块分别与呼吸机设置和控制模块相连，所述呼吸机设置和控制模块响应呼吸机信号采集模块的输出，控制呼吸机执行模块执行相应动作和控制呼吸机显示模块进行显示；所述生命体征监测模块中的每个监测子模块包括信号采集单元和参数控制单元，所述显示单元与参数控制单元相连，所述控制器连接在参数控制单元和呼吸机设置和控制模块之间，所述参数控制单元响应信号采集单元的输出，控制显示数据通过控制器输出到呼吸机设置和控制模块，呼吸机设置和控制模块控制呼吸机显示模块进行显示。
本发明的进一步改进是：还包括用于对所述呼吸机模块和生命体征监测模块进行电磁屏蔽的电磁屏蔽装置。
所述电磁屏蔽装置为两个金属罩，所述两个金属罩分别罩住呼吸机模块和生命体征监测模块。
为实现上述目的，本发明还提供一种能够提供生命体征参数的便携式呼吸机，包括提供呼吸管理的呼吸机模块和电源模块，其特征在于：还包括生命体征监测模块和生命体征控制模块，所述生命体征监测模块包括至少一组生命体征参数的监测子模块，所述电源模块分别与呼吸机模块和生命体征监测模块相连，用于为呼吸机模块和生命体征监测模块供电，所述生命体征控制模块与生命体征监测模块相连，用于根据需要控制生命体征监测模块中的监测子模块在开启状态和关闭状态之间转换。
所述生命体征控制模块为至少一个开关，所述开关连接在电源模块和每个监测子模块之间；或者所述生命体征控制模块为控制器，所述控制器连接在呼吸机模块和每个监测子模块之间，用于根据呼吸机模块的呼吸状况输出相应的控制信号至每个监测子模块。
本发明的有益效果是：在为病人提供呼吸支持的同时，能够提供多种生命体征参数的监测和显示，简化了医生为监测病人生命体征参数而发生的操作，并且在很大程度上使医生不用搬运各种复杂的仪器，更少的占用急救空间，更重要的是为医生提供了治疗的方便，具体表现为：
1)生命体征的监测独立控制，可根据需要关闭生命体征的监测以节约电源，保证电源对呼吸功能的供电。现有技术中，因生命体征监测模块耗电量较大，所以被认为和呼吸机集成是不可取的，但本发明通过对生命体征监测模块的独立控制，使生命体征监测模块在需要时打开，不需要时关闭，节约了电能，降低了对呼吸机模块供电的影响。尤其是对生命体征监测模块的各个子模块也独立控制，使其根据操作者需要独立开启或关闭各参数，在使用蓄电池供电的情况下进一步节省了宝贵的电源，使对呼吸机模块的供电基本没有影响。
2)各生命体征参数可独立显示和关闭，操作者可根据需要，开启关注的参数，关闭不必要的参数，减少了不必要的生命体征信息，这样使医生的注意力更容易集中，有利医生的正确判断。与现有技术中显示全部生命体征参数的设备相比，医生不需要再从全面的监测信息中为了筛选自己需要的信息而浪费更多的注意力，使治疗过程更加科学合理，并且为急救病人争取了宝贵的时间。
3)呼吸机模块和生命体征监测模块集成在一个仪器中，两者之间加以电磁屏蔽，更容易解决电磁干扰的问题。现有技术中，因呼吸机和监护装置是独立的两套设备，在共同使用时，两套设备之间会存在电磁干扰，降低监测数据的稳定性和准确性。本发明将呼吸机模块和生命体征监测模块集成在一个仪器中，在设计考虑两者之间的电磁干扰，在制造时监测两者之间的电磁干扰，从而将两者之间的电磁干扰控制在规格之内。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明的原理框图；
图2有本发明一种实施例的逻辑结构关系图；
图3是本发明一种实施例的呼吸机模块原理图；
图4是本发明另一种实施例的逻辑结构关系图；
图5是本发明又一种实施例的逻辑结构关系图；
图6是本发明一种实施例的整体结构图。
【具体实施方式】
请参考图1，便携式呼吸机包括提供呼吸管理的呼吸机模块8、电源模块9、生命体征监测模块10和生命体征控制模块200，呼吸机模块8为病人提供多种模式的呼吸支持(例如：定容模式、定压模式、定时模式、复合呼吸模式等)，并显示病人的气道压力、潮气量吸入氧浓度等信息，可以调节吸入的氧气浓度为病人提供呼吸支持和管理。生命体征监测模块10监测病人的一种或多种生命体征参数，包括至少一组生命体征参数的监测子模块，例如血氧饱和度、血压、体温、心电、呼吸末二氧化碳等。所述电源模块9分别与呼吸机模块8和生命体征监测模块10相连，用于为呼吸机模块8和生命体征监测模块10供电。所述生命体征控制模块200与生命体征监测模块10相连，用于根据需要控制生命体征监测模块10中的全部或部分监测子模块在开启状态和关闭状态之间转换，从而使生命体征监测模块10能够独立控制，根据需要而开启和关闭，节省了电源，减少了对呼吸机模块8供电的影响。呼吸机模块8、电源模块9、生命体征监测模块10和生命体征控制模块200的全部或部分被封装在整机的机体外壳中。
实施例一、请参考图2，有生命体征参数的便携式呼吸机在系统架构上包括四个主模块：呼吸机模块8、电源模块9、生命体征监测模块10和生命体征控制模块。具体结构如下：
呼吸机模块8由呼吸机设置和控制模块11，呼吸机显示模块12，呼吸机执行模块13以及呼吸机信号采集模块14组成。所述呼吸机显示模块12、呼吸机执行模块13和呼吸机信号采集模块14分别与呼吸机设置和控制模块11相连。呼吸机设置和控制模块11承担呼吸机的参数设置、调节(潮气量、I:E、呼吸频率、吸气触发压、吸入氧浓度、PEEP、CPAP等)、信息的传递、处理(控制和处理来自各执行部件的信息，实现各种呼吸模式)、判断报警和显示等。呼吸机信号采集模块14承担获取各种信号，再传递给呼吸机设置和控制模块11，呼吸机设置和控制模块11响应呼吸机信号采集模块14输出的各种信号，控制呼吸机执行模块13执行相应动作、通过控制各种阀的开启和关闭，实现各种通气模式，并执行信息的获取和信息的反馈。呼吸机显示模块12接收来自呼吸机设置和控制模块11的信息，进行相应显示。
电源模块9为呼吸模块8和生命体征监测模块10提供电源。
生命体征监测模块10包括一个或多个监测子模块，例如图2中，生命体征监测模块10由血氧饱和度模块15，血压模块16，体温模块17，心电模块18，呼吸末二氧化碳模块19等生命体征监测模块组成，或者可以是其中的一种或者几种组合而成。
所述生命体征监测模块中的每个监测子模块包括信号采集单元、参数控制单元和显示单元，所述信号采集单元和显示单元分别与参数控制单元相连，所述参数控制单元响应信号采集单元的输出，控制显示单元进行显示。
血氧饱和度模块15由三个单元组成：作为信号采集单元的血氧饱和度信号单元153，作为参数控制单元的血氧饱和度控制单元152，作为显示单元的血氧饱和度显示单元154。血氧饱和度控制单元152接受来自血氧饱和度信号单元153的信息，通过分析和计算再向血氧饱和度显示单元154输入信号，驱动血氧饱和度显示单元154显示信息。血压模块16，体温模块17，心电模块18，呼吸末二氧化碳模块19的工作情况与血氧饱和度模块15相同。血压模块16包括血压信号采集单元163、血压控制单元162和血压显示单元164，体温模块17包括体温信号采集单元173、体温控制单元172和体温显示单元174，心电模块18包括心电信号采集单元183、心电控制单元182和心电图显示单元184，呼吸末二氧化碳模块19包括呼吸末二氧化碳信号采集单元193、呼吸末二氧化碳控制单元192和呼吸末二氧化碳显示单元194。
生命体征控制模块为数量与生命体征监测子模块的数量相同的独立开关，开关可以采用按钮开关、拨动开关等，开关的一端连接电源模块9，另一端连接各监测子模块的参数控制单元，控制该监测子模块的开启和关闭。如图2中，血氧饱和度开关151用于控制血氧饱和度模块15的开启和关闭，血压开关161用于控制血压模块16的开启和关闭，体温开关171用于控制体温模块17的开启和关闭，心电开关181用于控制心电模块18的开启和关闭，呼吸末二氧化碳开关191用于控制呼吸末二氧化碳模块19的开启和关闭。
生命体征控制模块还可以是一个多路开关，多路开关的输入端连接电源模块，多个输出端分别连接各个监测子模块，通过开关的选择实现各个监测子模块的开启和关闭。
便携式呼吸机依靠医用压缩氧气作为动力源，或者压缩空气作为辅助动力源，通过减压装置和过滤装置后，有手动、气动或电磁流量控制装置实现流量控制，为病人提供一定潮气量的气体供病人呼吸，可以实现一定的通气模式：定容通气、定压通气、定时通气、复合通气等。使病人的呼吸复苏，或者为病人提供呼吸管理，向病人输送氧气。如图3所示，呼吸机模块的工作原理如下：由压缩氧气源单元20为呼吸机提供动力，一路经过主动式吸气控制单元21，在此处与大气(或辅助压缩空气气源)单元22混合成为一定氧含量比例的气体进入病人端24；另一路控制主动式呼气控制单元23，控制病人的呼吸，从病人端24呼出的气体经过主动式呼气控制单元23排向大气25。
本实施例中，生命体征监测模块的各个监测子模块能够独立的开启并检测病人的信息，并独立显示、独立关闭。各子模块的工作不依赖其他模块的开启情况，模块之间不相互影响，操作者可以方便的开启和关闭构成生命体征监测模块10的各个子模块。所以各种参数的监测相对独立，操作者可以方便的关闭认为不需要或相对不重要的监测参数，节省电能的同时更容易集中注意力关注重要的信息，在需要时候能够方便的开启所需的监测参数，简化了复杂的操作，最大限度的节省了时间，满足医生的诊疗需要。
上述实施例中，各个监测子模块还可以共用一个显示单元。
电源可采用高效能蓄电池，整机还包括压缩氧气瓶，多功能支架等满足了多种环境的治疗需要，可在急救、野战、重症诊疗等多场合使用。
实施例二、与实施例一不同是生命体征控制模块部分，生命体征控制模块是一个控制器，如图4所示，所述控制器26连接在呼吸机模块的呼吸机设置和控制模块11和各个监测子模块之间，用于根据呼吸机设置和控制模块11输出的的控制信息，经过预先设计的逻辑算法，输出相应的控制信号到每个监测子模块，控制各监测子模块开启或关闭。呼吸机设置和控制模块11的控制信息通过操作者对界面的设置得到，例如操作者对按钮的操作、通过显示器对参数的设定等。该控制信息也可以通过独立的控制单元进行设置，但通过呼吸机模块进行设置可以减少按钮的数量，减小仪器的体积。控制器26相当于一个信号选择器，例如译码器，它根据呼吸机设置和控制模块11输出的不同的编码命令，控制各输出端输出相应的高或低电平，每个输出端连接生命体征监测模块的一个监测子模块，控制该监测子模块的开启和关闭。
本实施例中，控制器26集中控制生命体征监测模块的各子模块的开启和关闭，通过和呼吸机的通信，受呼吸机的控制。
实施例三、如图5所示，呼吸机模块8包括呼吸机设置和控制模块11、呼吸机显示模块12、呼吸机执行模块13以及呼吸机信号采集模块14，呼吸机显示模块12、呼吸机执行模块13和呼吸机信号采集模块14分别与呼吸机设置和控制模块11相连，呼吸机设置和控制模块11响应呼吸机信号采集模块14的输出，控制呼吸机执行模块13执行相应动作和控制呼吸机显示模块12进行显示。生命体征控制模块是一个控制器，所述控制器26连接在呼吸机模块的呼吸机设置和控制模块11和各个监测子模块之间，响应呼吸机模块的控制信息并控制各个监测子模块的开启和关闭。生命体征监测模块中的每个监测子模块包括信号采集单元和参数控制单元，显示单元与参数控制单元相连。例如血氧饱和度模块15包括血氧饱和度信号单元153和血氧饱和度控制单元152。各个监测子模块和呼吸机模块8共用显示器，参数控制单元响应信号采集单元的输出，输出的显示数据通过控制器26输出到呼吸机设置和控制模块11，呼吸机设置和控制模块11控制呼吸机显示模块12进行显示。
本实施例中，控制器26不但负责响应呼吸机模块8输出的控制信息，进行信号选择，控制生命体征监测模块中的每个监测子模块独立开启和关闭，并且负责传输各监测子模块的显示信息，使各监测子模块与呼吸机模块8共用显示器，节约了显示器件，降低了成本，减小了便携式呼吸机整机的体积。
实施例四、生命体征监测模块和呼吸机模块相互独立地集成于一个整机中，生命体征监测模块和呼吸机模块之间会存在相互的电磁干扰，所以在上述实施例的基础上，在生命体征监测模块和呼吸机模块之间设计电磁屏蔽装置，通常电磁屏蔽装置是两个金属罩，分别罩住呼吸机模块和生命体征监测模块。
如图6所示是本发明的整机的立体图，便携式呼吸机外部有一个机体外壳100，壳体上分为三个区域：呼吸机区、生命体征监测区、信号采集及动力输出区。
呼吸机区由呼吸机控制部分1和呼吸机显示部分2组成，呼吸机控制部分1用于控制呼吸机的各种呼吸模式以及调整呼吸机的各种参数，例如潮气量的调节，吸气触发压的选择，压力上下限的选择，PEEP的调节，各种呼吸模式的选择，氧浓度的调节，报警的设置等；呼吸机显示部分2显示呼吸机工作过程中的各参数的监测情况和报警情况。
生命体征监测区由生命体征监测控制部分4和生命体征显示部分5组成，生命体征监测控制部分4控制各体征监测功能的开启和关闭，每种生命体征监测功能都有独立的控制开启、关闭的装置，可以方便的开启和关闭；生命体征显示部分5显示监测到的生命体征信息。
信号采集及动力输出区由呼吸机信号采集及动力输出部分3和生命体征监测信号采集部分6组成，呼吸机的信号采集及动力输出部分3为病人提供呼吸支持和呼吸信号采集，进行呼吸控制；生命体征监测信号采集部分6采集病人的生命体征信息，将信号传递给生命体征监测模块。
综上所述，本发明是一种有生命体征参数的便携式呼吸机，增强了便携式呼吸机的诊疗功能，使医生在对病人进行治疗和救治时，可以极为方便的观察病人的各种生命体征，并使生命体征监测模块对呼吸模块的影响减少到最小程度。
Claims (10)
1. 一种能够提供生命体征参数的便携式呼吸机，包括机体外壳(100)、位于机体外壳内的、用于提供呼吸管理的呼吸机模块(8)和电源模块(9)，其特征在于：还包括位于机体外壳内的生命体征监测模块(10)和生命体征控制模块(200)，所述生命体征监测模块(10)包括至少一组生命体征参数的监测子模块，所述电源模块(9)分别与呼吸机模块(8)和生命体征监测模块(10)相连，用于为呼吸机模块(8)和生命体征监测模块(10)供电，所述生命体征控制模块(200)与生命体征监测模块(10)相连，用于根据需要控制生命体征监测模块(10)中的监测子模块在开启状态和关闭状态之间转换。
2. 如权利要求1所述的便携式呼吸机，其特征在于：所述生命体征控制模块(200)为至少一个开关，所述开关连接在电源模块(9)和每个监测子模块之间。
3. 如权利要求2所述的便携式呼吸机，其特征在于：所述开关为按钮开关、拨动开关或多路开关；所述按钮开关或拨动开关的一端连接电源模块，另一端连接监测子模块；所述多路开关的输入端连接电源模块，多个输出端分别连接各个监测子模块。
4. 如权利要求1所述的便携式呼吸机，其特征在于：所述生命体征控制模块(200)为控制器，所述控制器连接在呼吸机模块(8)和各个监测子模块之间，用于响应呼吸机模块(8)输出的控制信号并控制各个监测子模块的开启和关闭。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的便携式呼吸机，其特征在于：所述呼吸机模块(8)包括呼吸机设置和控制模块(11)、呼吸机显示模块(12)、呼吸机执行模块(13)以及呼吸机信号采集模块(14)，所述呼吸机显示模块(12)、呼吸机执行模块(13)和呼吸机信号采集模块(14)分别与呼吸机设置和控制模块(11)相连，所述呼吸机设置和控制模块(11)响应呼吸机信号采集模块(14)的输出，控制呼吸机执行模块(13)执行相应动作和控制呼吸机显示模块(12)进行显示；所述生命体征监测模块中的每个监测子模块包括信号采集单元、参数控制单元和显示单元，所述信号采集单元和显示单元分别与参数控制单元相连，所述参数控制单元响应信号采集单元的输出，控制显示单元进行显示。
6. 如权利要求4所述的便携式呼吸机，其特征在于：所述呼吸机模块(8)包括呼吸机设置和控制模块(11)、呼吸机显示模块(12)、呼吸机执行模块(13)以及呼吸机信号采集模块(14)，所述呼吸机显示模块(12)、呼吸机执行模块(13)和呼吸机信号采集模块(14)分别与呼吸机设置和控制模块(11)相连，所述呼吸机设置和控制模块(11)响应呼吸机信号采集模块(14)的输出，控制呼吸机执行模块(13)执行相应动作和控制呼吸机显示模块(12)进行显示；所述生命体征监测模块中的每个监测子模块包括信号采集单元和参数控制单元，所述显示单元与参数控制单元相连，所述控制器连接在参数控制单元和呼吸机设置和控制模块(11)之间，所述参数控制单元响应信号采集单元的输出，控制显示数据通过控制器输出到呼吸机设置和控制模块(11)，呼吸机设置和控制模块(11)控制呼吸机显示模块(12)进行显示。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的便携式呼吸机，其特征在于：还包括用于对所述呼吸机模块(8)和生命体征监测模块(10)进行电磁屏蔽的电磁屏蔽装置。
8. 如权利要求7所述的便携式呼吸机，其特征在于：所述电磁屏蔽装置为两个金属罩，所述两个金属罩分别罩住呼吸机模块(8)和生命体征监测模块(10)。
9. 一种能够提供生命体征参数的便携式呼吸机，包括提供呼吸管理的呼吸机模块(8)和电源模块(9)，其特征在于：还包括生命体征监测模块(10)和生命体征控制模块(200)，所述生命体征监测模块(10)包括至少一组生命体征参数的监测子模块，所述电源模块(9)分别与呼吸机模块(8)和生命体征监测模块(10)相连，用于为呼吸机模块(8)和生命体征监测模块(10)供电，所述生命体征控制模块(200)与生命体征监测模块(10)相连，用于根据需要控制生命体征监测模块(10)中的监测子模块在开启状态和关闭状态之间转换。
10. 如权利要求9所述的便携式呼吸机，其特征在于：所述生命体征控制模块(200)为至少一个开关，所述开关连接在电源模块(9)和每个监测子模块之间；或者所述生命体征控制模块(200)为控制器，所述控制器连接在呼吸机模块(8)和每个监测子模块之间，用于响应呼吸机模块(8)输出的控制信号并控制各个监测子模块的开启和关闭。
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