CN102725015A - 呼吸照护设备的控制及通信 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种方法、系统、装置和产品，包括用于运行呼吸照护设备的方法，该方法包括：在呼吸照护设备上收集表示呼吸照护设备的运行的数据以及与呼吸照护设备的用户相关的医学数据，将至少一些收集的数据通信到呼吸照护设备外部的基于计算的设备，以控制呼吸照护设备的可操作性，以及至少部分地基于与呼吸照护设备的运行和医学数据相关的通信数据，确定控制呼吸照护设备的运行的一个或多个运行参数的值。

Description

呼吸照护设备的控制及通信
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年9月28日提交的No.61/246,271并且题为“DATARETRIEVAL AND SERVICE SYSTEM AND METHOD FOR OXYGENCONCENTRATORS”的美国临时专利申请的权益和优先权，通过引用将该临时专利申请的全文并入本文中。
技术领域
本公开文本涉及呼吸照护设备，具体地，涉及运行(包括通信和控制)呼吸照护设备，例如氧气浓缩机、呼吸机、CPAP机等。
背景技术
由于家用呼吸照护设备(例如家用医疗氧气浓缩机)持续发展，其已经开始从简单的机电设备发展成计算机控制的系统。由于这种变化，设备的诊断和维修或利用新软件控制的功能对设备升级变得更加困难。这些新系统的复杂性通常使得它们对于传统的现场技术人员来说太复杂，以致于不能有效地维修设备。因此，技术人员必须基于最佳的现有数据猜测可能的原因并修复，或者将设备返回到他们的修理店中以被更好的训练有素的技术人员加以诊断。这些选择使得设备不能工作，对于使用该设备的患者来说产生了不便，同时使得拥有和运行该设备的公司的收益下降。
被派往现场诊断和解决呼吸照护设备问题的人员的专业、培训和教育水平必须比较高。他们不但需要了解设备如何在正常运行时工作，而且需要了解设备如何在故障状态下工作。为了诊断故障的原因或者确定诸如氧气浓缩机是否正常工作之类的情况，花费数月的经验和培训。如果未经培训的或低水平的技术人员被派往提供服务，他们通常不得不将设备带回给训练有素的技术人员进行维修。未经培训的或低水平的技术人员可呼叫训练有素的技术人员并尝试描述设备的状况，但这使得服务呼叫冗长并且极少能够修复呼吸照护设备，并且设备通常无论如何都要被带到熟练的技术人员处。此外，呼吸照护设备通常不能在不返回给熟练的技术人员的情况下，用重要的软件变更来升级。
而且，呼吸照护设备通常具有小的数据存储器和有限的用户接口，这使得即使训练有素的技术人员也很难进行故障检修和诊断。
发明内容
因此，本公开文本的一个目的在于提供克服上述问题的系统、方法、产品和实施。
因此，本文描述了将呼吸照护设备的运行数据通信到基于计算的设备以(举例来说)从远程控制呼吸照护设备的系统、方法、产品和实施。
本公开文本的系统、方法、产品和实施允许不熟练或最低熟练程度的技术人员诊断和修复家用呼吸照护设备(例如：医用氧气浓缩机、呼吸机、CPAP设备等等)或利用功能控制的新软件升级这些设备。
本公开文本的系统、方法、产品和实施允许允许远程的受训技术人员能够在本地计算机上观察和操纵受控的呼吸照护设备的复制版本，由此帮助检修和升级受控的呼吸照护设备。
本公开文本的系统、方法、产品和实施降低了对于高熟练度技术人员的需求，减少了修复时间并在故障设备被运输以进行修复时，需要较少的租借呼吸照护设备来替换现场的单元。如果呼吸照护设备在现场被修复，则不需要运输单元。
本公开文本的系统、方法、产品和实施使得能够将呼吸照护设备连接到网络(例如公共因特网)以供地球上任意位置的一位或一队工程师和技术人员诊断和修复(然而仍然在现场)。
在一些实施方式中，本公开文本的系统、方法、产品和实施包括基于
Figure BDA00001637067900021
的机器、包括一个或多个软件模块的系统软件应用、故障检修指南、双端口USB串口转换器以及氧气浓缩机。
在一些实施方式中，系统软件将诊断信息从呼吸照护设备传输给用户。在这样的实施方式中，系统软件可不必尝试解释数据。数据的解释可由能够使用故障检修指南的技术人员来解释。
在一些实施方式中，系统报告用于对呼吸照护设备进行故障检修的所有的信息(例如：症状)。这些信息包括但不限于：事件表(例如，提供记录事件的历史)、实时数据、实时和历史数据记录、固件修订版、运行小时的总数等。举例来说，系统软件可控制连接的呼吸照护设备例如启动/停止、改变流量设置和控制模式、调整压缩机和变压吸附循环速度等。系统软件可模拟某些状况以诊断系统。系统软件还能够提供操作和改变不同的设备参数的能力，例如便不限于：推注频率、流量数据和电机配置。系统软件也能够升级固件。
在本公开文本的一些实施方式中，该系统包括具有串行通信的呼吸照护设备、计算机(位于呼吸照护设备外部并与之分离，其可远离呼吸照护设备，也可位于呼吸照护设备附近)、将呼吸照护设备与计算机链接的通信适配器、附接到本地计算机上的网络(例如：因特网，可以是基于包或者利用其他技术和/或协议的私人网络)、通过网络与计算机连接的一个或多个其他计算机(例如：远程计算机)、运行在计算机上的一个或多个系统软件模块以及运行在计算机上的一个或多个远程软件模块。
软件模块被配置为执行一种或多种功能。一种功能可包括远程检查呼吸照护设备的数据日志。数据日志的要素包括但不限于：压缩机温度、流速、推注量以及环境压力。另一种功能是远程地检查(例如，通过临床医生/内科医生)呼吸照护设备的数据日志和用户的医学数据，并且基于日志数据和/或用户的医学数据改变呼吸照护设备的运行参数。
系统可使用可移动存储设备(例如USB存储棒)来实施软件密钥程序。存储设备包括如果密钥安装在本地计算机或可移动存储设备上就启动和运行的一个或多个软件模块。一个或多个软件模块利用串口自动地连接本地计算机。如果端口未被正确设置，一个或多个软件模块显示对话框，帮助用户正确与呼吸照护设备连接。一个或多个软件模块自动地检测连接的呼吸照护设备的固件编号、版本和其他信息，并且如果选择就升级新的固件。一个或多个软件模块连续地或周期性地监测和显示来自连接的呼吸照护设备的所有信息。一个或多个软件模块使得用户能够校准和配置连接的呼吸照护设备。一个或多个软件模块使得用户能够启动/停止连接的呼吸照护设备，从而改变流动设置并改变控制模式。一个或多个软件模块连续地将连接的呼吸照护设备的所有数据记录和注册到本地计算机存储器中。一个或多个软件模块包括远程监测功能以将所有数据传输给终端。
利用本公开文本的系统、方法、产品和实施，低水平的技术人员或非技术人员可到达呼吸照护设备并将其连接到系统，并尝试诊断问题。如果问题未被立即修正，则系统可经由网络连接到远程计算机，远程计算机处的技术人员能够控制系统和呼吸照护设备，进行诊断，做出调整，或者指导现场人员修正问题。这能够降低需要被返回到受训技术人员处以进行维修的呼吸照护设备的数量。
利用本公开文本的系统和方法，可由本地或远程的低水平技术人员利用重要软件变化对呼吸照护设备进行升级。
在一些实施方式中，可使用包括嵌入在可移动存储设备内的文件分配表(FAT)中的密钥代码的特定程序。FAT包括多个实施在呼吸照护设备上的软件升级。将密钥代码嵌入在FAT中阻止了系统的可移动存储设备的复制，对于系统应用的运行来说，这是必需的。这也阻止了复制并控制了软件升级的次数。
因此，一方面，公开了一种运行呼吸照护设备的方法。该方法包括：在呼吸照护设备上收集表示呼吸照护设备的运行的数据以及与呼吸照护设备的用户相关的医学数据；将至少一些收集的数据通信到呼吸照护设备外部的基于计算的设备，以控制呼吸照护设备的可操作性；及至少部分地基于与呼吸照护设备的运行和医学数据相关的通信数据，确定控制呼吸照护设备的运行的一个或多个运行参数的值。
本方法的实施方式可包括本公开文本中描述的任意特征，包括下述的任意特征。
举例来说，呼吸照护设备可以是下述设备之一：补充氧气设备、呼吸机和/或连续气道正压通气(CPAP)设备。
补充氧气设备可以是下述设备之一：氧气浓缩机和/或填充气瓶的设备。
补充氧气设备可以包括液氧贮存器。
将至少一些收集的数据通信到远程的基于计算的设备，以控制呼吸照护设备的可操作性可以包括：将至少一些收集的数据通信到远程的基于计算的设备，以使得能够确定与呼吸照护设备的可操作性相关的问题。
该方法还可包括基于通信的至少一些收集的数据，确定与呼吸照护设备的可操作性相关的一个或多个问题。
将至少一些收集的数据通信到远程的基于计算的设备，以控制呼吸照护设备的可操作性可以包括：将至少一些收集的数据通信到远程的基于计算的设备，以使得能够确定运行参数的临床修改，从而改变呼吸照护设备的临床性能。
该方法还包括将用于可控地改变呼吸照护设备的至少一个运行参数的数据通信到呼吸照护设备，从而使呼吸照护设备的运行改变；根据用于可控地改变至少一个运行参数的通信数据，改变呼吸照护设备的至少一个运行参数；以及将结果数据通信到外部的基于计算的设备，所述结果数据表示由可控地改变至少一个运行参数而产生的呼吸照护设备的运行。
举例来说，将用于可控地改变一个或多个运行参数的数据通信到呼吸照护设备可以包括通信下列数据中的一个或多个：用于改变控制呼吸照护设备的启动和停止运行的至少一个参数的数据、用于改变控制呼吸照护设备的流量设置的至少一个参数的数据、用于改变控制呼吸照护设备的压缩机模式的至少一个参数的数据、用于改变控制呼吸照护设备的推注频率的至少一个参数的数据、和/或用于改变控制呼吸照护设备的变压吸附循环的至少一个参数的数据。
举例来说，在呼吸照护设备上收集表示呼吸照护设备的运行的数据可以包括：收集下述各项中的一项或多项：事件表、实时数据、实时和历史数据记录、固件修订版、运行小时数、氧气浓度水平值、压缩机速度、测得的氧气流量、目标氧气流量、环境压力、氧气产物压力、目标氧气产物压力、电池温度、氧气温度、压缩机温度、电子印刷电路板温度、电池电压、电池容量、警报阈值、外部电源的电压、外部源提供的电流和/或外部源提供的功率。
将至少一些收集的数据通信到基于计算的设备可包括：确定存储用于使得基于计算的设备能够与呼吸照护设备进行通信的数据的至少一个可移动存储设备是否包括存储在至少一个可移动存储设备的文件分配表中的软件密钥；如果至少一个可移动存储设备的文件分配表不包括软件密钥，则阻止基于计算的设备和呼吸照护设备之间的至少一些通信操作；以及如果至少一个可移动存储设备的文件分配表包括软件密钥，则启用基于计算的设备和呼吸照护设备之间的通信操作。
该方法还可包括在至少一个可移动存储设备的文件分配表上存储表示允许对在基于计算的设备上实施的一个或多个软件组件以及在呼吸照护设备上实施的软件组件升级的值；及当对下述组件之一进行软件升级时，递减表示允许的升级的存储值：在基于计算的设备上实施的软件组件以及在呼吸照护设备上实施的软件组件。
该方法还可包括将通信的至少一些收集的数据应用到故障检修指南上，以确定与呼吸照护设备的可操作性相关的问题。
该方法还可包括收集与呼吸照护设备的用户相关的医学数据，将与用户相关的医学数据通信到呼吸照护设备外部的基于计算的设备，以及至少部分地基于与呼吸照护设备的运行和医学数据相关的通信数据确定控制呼吸照护设备的运行的一个或多个运行参数的值。
举例来说，医学数据可包括下述各项的一项或多项：用户的呼吸频率、用户血液中的氧气水平、用户的心率和/或用户的体温。
另一方面，公开了一种系统。该系统包括：呼吸照护设备，包括一个或多个存储设备，所述一个或多个存储设备用于存储表示呼吸照护设备的运行的数据以及与呼吸照护设备的用户相关的医学数据，所述数据从呼吸照护设备上收集；及基于计算的设备，可耦接到呼吸照护设备，基于计算的设备位于呼吸照护设备的外部。呼吸照护设备被配置为将至少一些收集的数据通信到外部的基于计算的设备，以控制呼吸照护设备的可操作性，并且，基于计算的设备被配置为至少部分地基于与呼吸照护设备的运行和医学数据相关的通信数据确定控制呼吸照护设备的运行的一个或多个运行参数的值。
系统的实施方式可包括本公开文本描述的任意特征，包括上文相对于方法描述的任意特征和下文描述的特征，包括任意下述特征。
外部的基于计算的设备可以被配置为将用于可控地改变呼吸照护设备的至少一个运行参数的数据通信到呼吸照护设备，从而使呼吸照护设备的运行改变。呼吸照护设备还可被配置为：根据用于可控地改变至少一个运行参数的通信数据改变呼吸照护设备的至少一个运行参数；及将结果数据通信到外部的基于计算的设备，所述结果数据表示由可控地改变至少一个运行参数而产生的呼吸照护设备的运行。
系统还可包括通信接口，其连接外部的基于计算的设备和呼吸照护设备。
在另一方面，公开了一种计算机程序产品，存储在非暂时性计算机可读存储介质上，包括计算机指令，当在至少一个基于处理器的设备上执行时，所述计算机指令使得所述至少一个基于处理器的设备：在呼吸照护设备上收集表示呼吸照护设备的运行的数据以及与呼吸照护设备的用户相关的医学数据；将至少一些收集的数据通信到呼吸照护设备外部的基于计算的设备，以控制呼吸照护设备的可操作性；及至少部分地基于与呼吸照护设备的运行和医学数据相关的通信数据确定控制呼吸照护设备的运行的一个或多个运行参数的值。
计算机程序产品的实施方式可包括本公开文本中描述的任意特征，包括上文中相对于方法和系统描述的任意特征以及下文的特征，包括下述特征。
计算机程序产品还可包括使至少一个基于处理器的设备进行如下操作的计算机指令：将用于可控地改变呼吸照护设备的一个或多个运行参数的数据通信到呼吸照护设备，从而使呼吸照护设备的运行改变；根据用于可控地改变一个或多个运行参数的通信数据，改变呼吸照护设备的运行参数；及将结果数据通信到外部的基于计算的设备，所述结果数据表示由可控地改变一个或多个运行参数而产生的呼吸照护设备的运行。
在另一方面，公开了一种用于运行呼吸照护设备的方法。该方法包括：在呼吸照护设备外部的基于计算的设备接收上表示呼吸照护设备的运行的数据和与呼吸照护设备的用户相关的医学数据，所述数据在呼吸照护设备上收集；至少部分地基于与呼吸照护设备的运行和医学数据相关的通信数据确定控制呼吸照护设备的运行的一个或多个运行参数的值；以及将用于可控地改变呼吸照护设备的一个或多个参数的数据从基于计算的设备通信到呼吸照护设备，以使呼吸照护设备的运行改变。
该方法的实施方式可包括本公开文本中描述的任意特征，包括上文中结合第一种方法、系统和计算机程序产品描述的特征以及下文描述的特征。
一种或多种实施方式的细节在附图和下文的说明书中详细列出。参考说明书、附图和权利要求，其他特征、方面和优点将变得更加明显。
附图说明
图1是用于诊断、升级和修理呼吸照护设备的示例系统的示意图；
图2A和2B是示例氧气浓缩机设备的示意图；
图3A和3B是示例浓缩机的剖视图和分解图，该浓缩机可用在制氧器中，例如图2A和2B中示出的氧气浓缩机设备的制氧器；
图4是用于诊断、升级和修理家用医疗氧气浓缩机的系统的另一示例实施方式的示意图；
图5是可用于实施本文描述的各种基于计算和处理器的设备的示例计算机系统的框图；
图6是运行呼吸照护设备的示例步骤(例如，远程诊断和修理呼吸照护设备，远程为这些设备设置运行参数等)的流程图；
图7-12是可用于运行/控制(从外部基于计算的设备)呼吸照护设备的操作性的示例界面的截屏；
不同附图中类似的附图标号和标记表示类似的元件。
具体实施方式
本文描述了方法、系统、装置和计算机程序产品，包括用于运行呼吸照护设备的方法，该方法包括：在呼吸照护设备上收集表示呼吸照护设备的运行的数据以及将至少一些收集到的数据通信到外部的基于计算的设备(其可靠近或远离呼吸照护设备)以控制呼吸照护设备的操作性。在一些实施中，举例来说，通信的数据可以使得能够确定与设备的操作性有关的问题(例如，远程诊断和修理设备)，设置新的运行参数以远程改变(例如，由医生出于治疗的原因)设备设置等。
如下文将更加详细描述的那样，在一些实施方式中，为了使得能够诊断问题和/或修理问题，技术人员可以能够修改呼吸照护设备的运行或功能特征，从而引起设备的性能发生变化，技术人员根据该变化可以能够获得进一步信息并洞察到任何潜在问题的类型。因此，在一些实施方式中，该方法也可包括：将可控地改变呼吸照护设备的一个或多个运行参数的数据通信到呼吸照护设备，从而引起呼吸照护设备的运行发生变化；根据通信的数据改变呼吸照护设备的运行参数以可控地改变一个或多个运行参数；以及将结果数据通信到外部的基于计算的设备，所述结果数据表示由一个或多个运行参数的可控改变产生的呼吸照护设备的运行。
如本文所使用的那样，“呼吸照护设备”指用于帮助或辅助患者的呼吸功能和/或为患者提供补充氧气的设备。举例来说，这样的呼吸照护设备包括：补充氧气设备、呼吸机、咳痰机、连续气道正压通气(CPAP)机等等。如本文所使用的那样，“补充氧气设备”通常指为患者提供浓度大于例如21％的氧气的设备。这样的设备包括：氧气浓缩机、气瓶充装增压泵以及包括有用于患者呼吸的容器或液体氧的设备。
参考图1，示出了用于运行呼吸照护设备(例如：诊断、更新、控制、修理等等)的系统100和方法的示例实施方式的示意图。系统100包括与呼吸照护设备150通信的基于计算的设备110。位于呼吸照护设备外部的基于计算的设备110(例如：其不设在呼吸照护设备内)可经由接口设备140(例如：调制解调器、通信网关、适配器等等)与呼吸照护设备150通信，或者基于计算的设备110可以不使用中间接口设备而直接与呼吸照护设备进行通信。例如，通信模块(例如，网络端口、在基于计算的设备和呼吸照护设备上都装备有的无线或有线收发器等等)可用于使设备110和150进行通信。
如图1进一步示出的，系统100包括接口应用120(例如，由SeQual技术有限公司开发的Eclipse数据采集工具(EDAT)应用)以处理和管理从其
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氧浓缩机通信的数据，并且将数据和命令通信到呼吸照护设备150以控制呼吸照护设备150的运行(例如，为了以下述方式改变设备150功能行为：提供与设备性能和相关联的可能问题有关的信息，从而出于临床/治疗原因改变运行参考等等)。类似于EDAT的接口应用可用于其他呼吸照护设备。在一些实施方式中，应用120被至少部分地实施为包括有一个或多个软件模块的基于软件的应用。
举例来说，应用120配置为在基于计算的设备110上执行，从而将与呼吸照护设备150的可操作性相关的数据转播和呈现给用户，并且接收用户和/或与应用120和基于计算的设备110交互的其他设备(例如，在远程照护中心)的输入，从而将基于这些用户/设备提供的输入的数据和命令通信回到呼吸照护设备150。在一些实施方式中，系统软件120不包括以下功能：解释从呼吸照护设备150通信而来的数据以确定合适的响应(例如，确定由呼吸照护设备150的运行而展现的任何问题的性质)。通常，分离的故障检修应用或者由故障检修手册/指南(例如，故障检修指南130)辅助的受训用户确定问题并控制呼吸照护设备150的运行。然而，包括用于从通信的数据确定合适响应或动作的模块或引擎的实施方式(例如，学习机，例如，神经网络，配置为基于接收到的呼吸照护设备150的运行数据识别问题并确定响应)在本公开文本的范围之内。
因此，在一些实施方式中，应用120被配置为报告所有的用于故障检修设备150的常规症状的信息。这些信息包括但不限于：事件表、实时数据、实时和历史数据记录、固件版本、和总运行小时数、氧气浓度、实际压缩机速度，目标压缩机速度、测量的流量、目标流量、环境压力、氧气产物压力、目标氧产物压力、电池温度、氧气温度、压缩机温度、电子印刷电路板温度、电池电压、电池容量、来自外部源的电压和电流以及外部电源。
应用120还被配置为控制和改变不同设备参数，设备参数例如但不限定：推注(bolus)频率、流量标定数据和电机配置。应用120也可以升级固件。
在一些实施方式中，呼吸照护设备150包括控制器152(也被称为控制单元)，其可利用一外或多个配置为生成控制信号以控制呼吸照护设备150的不同模块和元件的基于处理器的设备实施，所述不同模块和元件例如：设备的电机、空气压缩机、制氧器(对于包括这些元件/模块的设备而言)以及其他模块/元件(包括结合图2和3中示出的氧气浓缩机描述的元件/模块)。举例来说，生成适当的控制信号可基于记录在存储设备153上的参数值，存储设备153连接到呼吸照护设备150的一个或多个基于处理器的设备，包括易失性存储设备(例如：CPU寄存器、DRAM、缓存等)和/或非易失性存储设备。例如，为了控制电机的运行行为，可通过下述方法设置与电机相关的一个或多个参数值(例如，电机速度参数)：经由位于呼吸照护设备上的用户界面154输入参数值；从远程设备(例如基于计算的设备110)通信参数值；预编程用于不同状况的参数值等等。呼吸照护设备150的控制器152的一个或多个基于处理器的设备可被配置为执行一个或多个计算机程序以生成和/或接收数据和指令，从而使得能够修正呼吸照护设备150的可控参数值，生成控制信号以控制设备150的相应元件/模块(通过这些参数值控制其运行)，收集并通信与设备150的运行有关的数据和/或与使用该呼吸照护设备的用户/患者的状况相关的数据等等。在一些实施方式中，举例来说，也可通过使用专用逻辑电路来执行控制器152的不同功能，专用逻辑电路例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。
如上所述，在一些实施方式中，系统100可用于使得能够确定与呼吸照护设备150相关联的问题。在这些实施方式中，并且将如下文更具体描述的那样，在设备150上收集与呼吸照护设备150的运行相关的数据。例如，从设备150的各个元件/模块上连续地收集表示设备150的行为/运行的数据(例如，氧气浓度、电机速度、各种温度等)，并且将这些数据记录在控制器152的存储设备153的存储区域中(可能在处理之后，以将数据转换或格式化为更有意义的数据)。在一些实施方式中，也可以收集与患者有关的医学数据(例如，心率、呼吸频率等)并将其存储在控制器152上。
记录的数据周期性地或连续地通信到基于计算的设备110上，应用120在基于计算的设备110上实施。为运行基于计算的设备110和120的维修人员(技术人员)提供表示呼吸照护设备150的运行行为的数据。基于所呈现的数据，并且可选地在手册或故障检修指南130(其可作为基于计算的设备110上的应用而以电子方式提供)的帮助下，技术人员可确定影响呼吸照护设备的性能的问题的性质。基于计算的设备110(或与基于计算的设备110通信的不同的基于计算的设备)可位于远程服务中心内，并且可借助基于网络的通信(无线或有线)通过专用通信链路(无线或有线)而与呼吸照护设备进行通信等等。在一些实施方式中，基于计算的设备可位于呼吸照护设备附近(然而该基于计算的设备仍可位于呼吸照护设备的外部)。这样的实施方式通常在现场技术人员到达以维修呼吸照护设备的情况下使用。在技术人员缺乏确定问题的性质的经验或技能的情况下，于是技术人员可联系位于远程服务中心的更熟练的技术人员以帮助其确定具体呼吸照护设备的问题。然后，服务中心的技术人员所使用的另一种基于计算的设备可与现场技术人员的基于计算的设备形成通信链路，或者直接与呼吸照护设备形成通信链接，从而接收相关运行数据并帮助确定问题。
在一些实施方式中，为了有助于确定具体呼吸照护设备的问题，技术人员(现场技术人员或服务中心技术人员)可需要改变呼吸照护设备的某些运行属性，从而获得由运行属性改变产生的运行数据，这能够进一步了解问题的性质。例如，可通过改变电机速度来观察气流如何受到该改变的影响而确定通路堵塞的问题。为了改变具体呼吸照护设备的运行行为，举例来说，技术人员可通过使用提供与呼吸设备上的界面相类似的功能的界面来改变运行参数。例如，并且如下文将结合图7-12详细描述的那样，技术人员可以通过呼吸照护设备界面的图形表面(例如，通过接口应用120可用)输入数据。
因此，举例来说，基于计算的设备处的技术人员可经由通过应用120实施的用户界面而输入各种新参数值，以可控地改变呼吸照护设备的一个或多个运行参数(影响运行属性)。随后，表示对运行参数的期望改变的数据被通信到呼吸照护设备。举例来说，可控地改变运行参数的数据的实例包括下述各项中的一项或多项：用于改变控制呼吸照护设备的启动和停止操作的至少一个参数的数据，用于改变控制呼吸照护设备的流量设置的至少一个参数的数据，用于改变控制呼吸照护设备的压缩机模式的至少一个参数的数据，用于改变控制呼吸照护设备的推注频率的至少一个参数的数据，和/或用于改变控制呼吸照护设备的变压吸附循环的至少一个参数的数据。
从基于计算的设备110和/或应用120通信而来的数据可通过呼吸照护设备150的控制器152的通信模块151接收。控制器152可以根据从基于计算的设备110和/或应用120通信而来的数据而引起呼吸照护设备150的运行参数发生改变，并且改变的参数随后被用于相应地控制呼吸照护设备150的运行(例如，通过基于运行参数的改变值生成合适的控制信号)。随后，呼吸照护设备可根据改变的运行参数运行一段时间(可以是预定时间)，在该时间内，设备150(例如，在与控制器152连接的存储设备上)收集由运行参数的改变产生的与呼吸照护设备150的运行有关的数据。然后，呼吸照护设备150将表示由一个或多个运行参数的可控改变产生的呼吸照护设备150的运行的结果数据通信到基于计算的设备110。技术人员随后可查看结果数据，这可进一步帮助确认和修复与呼吸照护设备相关联的问题。
在一些实施方式中，也可以出于医学或治疗目的而以下述方式改变运行参数。例如，医生、呼吸技师或其他有资质的临床医生可以能够通过下述方法设置呼吸照护设备的运行属性：使用临床医生可接入的远程的基于计算的设备上的界面来改变运行参数。举例来说，这样的界面可类似于图7-12中描绘的界面710。在这些情况下，对运行参数的改变可基于与呼吸照护设备的当前运行和/或表示用户的医学/身体属性和状况的医学数据(例如，用户的呼吸频率、用户血液中的氧气水平、心率、温度等)相关的通信数据。表示一个或多个运行参数的改变的数据随后以本文所描述的方式被通信到呼吸照护设备。
图1中描述的呼吸照护设备150将与设备的可操作性相关的数据通信到基于计算的设备110和/或应用120，举例来说，呼吸照护设备150可以是下述设备之一：可包括液态氧存储模块的补充氧气设备(例如氧气浓缩机或填充气瓶的设备)、呼吸机、连续气道正压通气(CPAP)设备等。
仅出于示例的目的，在一些实施方式中，呼吸照护设备150可以是氧气浓缩机，例如由SeQual技术有限公司开发和制造的
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设备。举例来说，氧气浓缩机的在系列号为12/553,801题为“System and Method for ControllingBolus Pulse Duration Based on Inspiratory Time in an Oxygen ConcentrationSystem”的美国专利申请有所描述，通过引用将该申请的全部内容并入本文中。参考图2A，其简要地示出了便携式氧气浓缩机设备200。氧气浓缩机设备200包括将浓缩氧气从周围空气分离的空气分离设备202(例如氧气生成器)、为氧气生成器202的至少一部分供电的电源(例如可充电电池、电池组或燃料电池204)、一个或多个可选的输出传感器206，该传感器用于感知用户208、环境等的一种或多种状况(例如，医学属性)以确定用户所需的氧气输出或设备200所需的氧气输出。设备200还包括控制单元210，其可链接到输出传感器206、空气分离设备202和电源204上，以控制空气分离设备202的运行。如本文所描述的那样，在一些实施方式中，氧气浓缩设备200(和/或其他呼吸照护设备)的运行参数的改变可基于设备200的通信到外部的基于计算的设备(例如图1中示出的设备110)的运行参数，和/或基于表示用户208的医学属性(如同可以被一个或多个输出传感器206确定和收集的那样)的数据。一个或多个输出传感器206收集的数据随后可通信到外部的基于计算的设备，例如，图1的基于计算的设备110。
在一些实施方式中，氧气浓缩设备200的可选特征(例如流速、氧气浓缩水平等)也可基于可由用户、技师等设置或编程的可控运行参数。如本文所描述的，举例来说，可从图1的基于计算的设备110利用接口应用120远程地控制这些运行参数。从基于计算的设备110和/或应用120通信而来的控制数据可由耦接到控制单元210的通信模块接收。控制单元210可被实施为基于处理器的设备、数据和指令、控制器或其他用于控制和管理系统的电子电路元件。设备200可包括用户界面154，从而与控制单元210进行通信。用户界面154可具有类似于图7-12的截屏中描述的控制界面710的配置。界面154使得用户、供应商、临床医生、技师等输入数据(例如，处方氧气水平、流速等)以控制设备200的运行。
参考图2B，其示出了图2A的设备200的更详细示意图，在一些实施方式中，空气分离设备可以是氧气生成器202，其大体上包括泵(例如压缩机212)和氧气浓缩机214(OC)，其可以是集成的。浓缩机214可被配置为从空气中分离氧气，在一些实施中，还可被配置为进行空气分离以产生氮、纯化氢，或从空气中去除水分等等。周围空气可被压缩机212抽吸穿过入口消声器216。压缩机212可由一个或多个DC电机218驱动，而DC电机218可由可充电电池204提供的DC电流供电，或者，DC电机218可由外部AC或DC电源驱动。电机218也可驱动热交换器220的冷却风扇部分。变速控制器(也被称为称为VSC)或压缩机电机速度控制器219可与控制210集成或与其相分离。压缩机212将压缩状态下的空气递送给浓缩机214。在一些实施方式中，空气以7.3psig的额定表压被递送给浓缩机214，并且空气可以在5.3-12.1psig的范围内。在最大速度时，输送的流速的最小值可以为23.8SLPM(入口条件为14.696psi的绝对压力、70华氏度时50％的相对湿度)。
举例来说，可用于压缩机212的压缩机技术包括：旋叶、具有关节销的线性活塞、不具有关节销的线性活塞、摆盘、涡旋、柱塞、隔膜泵等等。在一些实施方式中，压缩机212和真空发生器224与电机218集成在一起。在一些实施方式中，压缩机212可以3∶1的速比运行，其低速至少为1000rpm，全速运行时的运行寿命为15000小时。压缩机/电机系统周围的运行温度可以为32-122华氏度。存储温度可以为-4至140华氏度。安装在轴上的风扇或风箱可与压缩机212相结合以冷却压缩机并可选地冷却整个系统。
变速控制器219使得能够降低压缩机212所需的功率消耗。使用变速控制器，压缩机212的速度可基于下述因素而产生变化：用户的活动水平、用户的代谢状况、环境条件和/或反映用户的不同氧气需要(如可通过一个或多个输出传感器206确定的氧气需求)的其他条件。
热交换器220可位于压缩机212和浓缩机214之间以在空气进入浓缩机214之前将其冷却或加热到期望温度。过滤器(未示出)可位于压缩机212和浓缩机214之间以从供给空气中移除任何杂质，并且压力感测器222可位于压缩机212和浓缩机214之间以获得进入浓缩机214的气流的压力读数。
浓缩机214将氧气从空气中分离以最终递送给用户208。浓缩机214通过供给管路211连接到用户208，举例来说，供给管路211可包括下述各项中的一种或多种：压力传感器223、温度传感器225、泵227、低压贮存器229、供给阀260、流量和纯度传感器231以及保护设备290。构成供给管路221的这些不同组件可利用管、连接器等连接在一起。泵227可由电机驱动。氧气可存储在低压贮存器229并递送给用户208。供给阀260可用于控制氧气以大气压力从低压贮存器229递送到用户208。
在一些实施中，浓缩机214也可配置为驱散废气。在一些实施方式中，真空发生器224(其也可由电机218驱动并与压缩机212集成在一起)将废气从浓缩机214抽吸出来以提升浓缩机214的恢复以及生产率。废气可通过排气消声器226排出设备200。压力感测器228可位于浓缩机214和真空发生器224之间以获得从浓缩机214出来的废气流的压力读数。
在一些实施方式中，浓缩机214可以是可用于医学和工业应用的先进科技分馏器(Advanced Technology Fractionator，ATF)。该ATF可实施变压吸附(PSA)工艺、真空变压吸附(VPSA)工艺、快速PSA工艺、极快速PSA工艺或一些其他工艺。如果实施了PSA或VPSA工艺，则浓缩机可包括回转阀或非回转阀机制以控制通过多个筛床的气流。筛床可以成锥形，从而其在气流进入的地方具有较大的直径，而在气流流出床的地方具有较小的直径。可用在ATF浓缩机214中的合适筛材料包括锂X型沸石，其允许锂离子的高交换率。也可使用其他类型的浓缩机或气体分离设备，包括隔膜分离类型和电化学电池(热或冷)。
ATF阀控制器233可与控制单元210集成在一起或与之分离，并可与浓缩机214中的阀门电子元件相连接以控制浓缩机214的阀门。
图3A和3B是示例浓缩机214的剖视图和分解图，该浓缩机214可用在制氧器中，例如图2A和2B中示出的制氧器202。如所示，浓缩机214包括五个吸附床300，每个吸附床包含吸附材料的床，其选择性的用于具体流体(液体或气体)分子种类或污染物，浓缩机214还包括用于选择性地将流体转移通过吸附床300的回转阀组件310、集成管组件和歧管320、产物箱盖330和阀组件外壳340。在一些实施方式中，吸附床300是由产物箱盖330包围的模制塑料容器，产物箱盖330可由金属(例如：铝)制成。
每个吸附床300包括产物端350和供给端360。床300的产物端350通过产物管线380与歧管320的进入产物通道(未示出)连通，从而与回转阀组件310连通。歧管320也可包括：外出产物通道，其使回转阀组件310与产物箱330的内部连通；进入供给通道，其使回转阀组件310与供给压力管线322连通；以及真空室，其使回转阀组件310与真空压力管线连通。产物递送管线324(其可类似于结合图2B描述的供给管线221)与产物箱330的内部连通。真空压力管线可直接或间接地与真空发生器224连通，以将废气从浓缩机214中抽出。
在运行中，空气从压缩机212通过歧管320的进入供给通道流到到供给压力管线322。然后，空气流到回转阀组件310，并在回转阀组件310处通过歧管320的外出供给通道散布回去。然后，供给空气流向吸附床300的供给端360。吸附床300包括吸附剂介质，该吸附剂介质适用于将要被吸收的种类。对于氧气浓缩而言，可使用相对于供给空气中的氧气吸收氮的包装好的颗粒吸附材料，从而氧气被作为非吸收气体产物而产生。可使用诸如高度锂交换X型沸石的吸附剂。也可以使用包含两种或更多种不同吸附剂材料的层状吸附床。例如，对于氧气浓缩而言，用于吸附水的活性氧化铝或硅胶的层可置于吸附床300的供给端360附近，其中锂交换X型沸石用于床朝向产物端350的主要部分以吸附氮气。
由此产生的产物氧气流向吸附床300的产物端350，通过产物管线380，通过歧管320的进入产物通道，并到达回转阀组件310，在该处，氧气通过歧管320经由外出产物通道被分配回到产物箱330。氧气通过产物递送管线和/或供给管线221从产物箱330被供给给用户。
现在参考图4，示出了用于运行(诊断、更新、修理、设置运行参数等)呼吸照护设备(例如，图2和图3中示出的家用医疗氧气浓缩机)的系统400的另一示例性实施方式。系统400包括多个呼吸照护设备，在图4的例子中，呼吸照护设备包括两个氧气浓缩机450a和450b以及CPAP设备451。图4中示出的呼吸照护设备的类型和数量仅用于示意性的目的。可以使用任意数量的呼吸照护设备以及其他类型的呼吸照护设备(例如，呼吸机)。系统400的常规配置以及其常规功能类似于系统100的配置和功能，除了系统400被示为包括多个呼吸照护设备和多个基于计算的设备，基于计算的设备被配置为与多个呼吸照护设备通过通信链接(有线或无线)进行通信，类似于系统100，通信链接可以需要或者不需要接口设备(例如，调制解调器、通信网关或适配器)来在多个基于通信的设备和多个与之相耦接的呼吸照护设备之间建立通信链接。
例如，如所示的那样，基于计算的设备410b与呼吸照护设备450b进行无线通信，呼吸照护设备450b可以不具有无线通信模块(例如，无线收发器)。因此，在这种情况下，基于计算的设备450b与中间无线通信设备440b(例如，通信调制解调器或适配器)进行无线通信(经由天线412)，中间无线通信设备440b具有到呼吸照护设备150b的通信模块的有线连接(物理连接可从调制解调器440b的输入/输出端口到呼吸照护设备450b的输入/输出端口)，数据和控制指令通过该通信模块被接收，然后被诸如控制器的设备处理，该控制器可类似于图1中示出的控制器152。在另一例子中，呼吸照护设备451不使用中间通信调制解调器或适配器进行通信(在这种情况下，通过物理连接)。
系统400使得多种基于计算的设备例如通过网络460(其可以是私人或公共网络，并且可以基于分组的网络或基于其他技术的网络)也能够建立它们彼此之间的通信链接，所述基于计算的设备位于呼吸照护设备外部并且可以远离基于计算的设备或者位于基于计算的设备内。因此，举例来说，在一个位置登入呼吸照护设备(例如呼吸照护设备450a)的现场技术人员可向远程的靠近另一呼吸照护设备(例如，设备451)的其他技术人员寻求帮助。因此，两个单独的基于计算的设备410a和410c可互相之间进行数据通信。例如，基于计算的设备410a可将其从呼吸照护设备450a接收的数据通信给基于计算的设备410c，在基于计算的设备410c处，接收的数据可被呈现在作为应用(例如图1中的应用120)的一部分的界面上，并且界面可包括一个或多个运行在基于计算的设备410c上的系统软件模块。基于计算的设备410c处的技术人员可检查数据以试图确定和解决问题(举例来说，利用故障检修指南，例如：图1中的指南130)，并且可进一步改变某些运行参数，这些运行参数随后将经由基于计算的设备410a被通信给呼吸照护设备450a。在一些实施中，软件模块可包括一种或多种功能。一种功能包括远程检查特定呼吸照护设备的数据日志。数据日志的要素包括但不限于：压缩机温度、流速、推注量以及环境压力。另一种功能包括远程地开启/停止呼吸照护设备(例如，氧气浓缩机)、改变流量设置和模式、调整压缩机和ATF速度等等的能力。
在一些实施方式中，系统400也可包括远程服务器470(例如位于服务中心)，熟练技术人员可位于该远程服务器470处。因此，与图1中使用的各种呼吸照护设备的运行相关的数据可通信到服务器470(直接地，或者经由中间的基于计算的设备)，技术人员可在服务器470上检查数据(呈现在界面上，例如图7-12所示的界面)、进行诊断、调整特定呼吸照护设备的运行参数、改变运行参数以检查由改变产生的呼吸照护设备的运行响应、为患者或技术人员提供修复任意问题的口头指令等等。当技术人员对运行参数做出调整/改变后，表示这些调整/改变的数据被通信回到特定的呼吸照护设备。
在一些实施中，图1的系统100和图4的系统400可利用软件密钥启用，举例来说，软件密钥存储在可移动存储设备(例如，USB存储棒、SD卡、其他存储设备)上。具体地，在一些实施方式中，可从可移动存储设备安装运行系统100或系统400所需的一个或多个软件模块，例如用于控制呼吸照护设备的运行的界面应用(例如，应用120)的软件模块，或者仅当在可移动存储设备上发现特定软件密钥(例如，一些字母字符串)并且密钥与密钥的期望值匹配或要不然一致时才激活(例如，如果软件模块已经安装在主机基于计算的设备上，或从可移动存储设备上运行)一个或多个软件模块，所述一个或多个软件模块例如用于控制呼吸照护设备的运行的接口应用(例如应用120)的软件模块。在一些实施中，可移动存储设备可包括一个或多个软件模块，如果软件密钥安装在本地主机基于计算的设备上，则可移动存储设备的软件模块可启动并运行。
一个或多个软件模块自动地尝试将本地基于计算的设备(例如图1中的设备110)与串口相连接。因此，在一些实施方式中，在激活接口应用之后，应用检查端口是否被正确设置。如果端口未被正确设置，一个或多个软件模块显示对话框，帮助用户与特定呼吸照护设备连接。在与呼吸照护设备连接之后，一个或多个软件模块可自动地检测呼吸照护设备150的固件编号、版本和其他信息，并在需要及选定时升级新的固件。
如所述，利用一个或多个软件模块实施的接口应用可连续地或周期性地监测和显示来自连接的呼吸照护设备的所有信息，并且可以使得用户能够校准和配置呼吸照护设备。一个或多个软件模块连续地或周期性地使连接的呼吸照护设备的所有数据被传输到外部的基于计算的设备。
在一些实施方式中，阻止应用120运行(由此防止可由本文所述的系统100或400执行的运行)的程序包括将密钥代码嵌入到存储设备的文件分配表(FAT)中。一般而言，可经由内容表的类型访问存储在存储设备中的内容。磁盘驱动器、RAM磁盘、存储棒和其他类型的存储设备被配置为利用这样的内容表更新信息并访问文件。存储设备特有的信息也被存储并被用于确定损坏的存储区域和运行所需的其他数据。管理存储在存储设备上的内容的标准化实施包括文件分配表(FAT)实施(例如，FAT12、FAT16、FAT32、VFAT)、新技术文件系统(NTFS)实施等等。
对于使用FAT来管理和执行访问控制的存储设备而言，当存储设备被占据时，通常不复制FAT表。一般而言，需要特别的程序/应用来检视和/或修改FAT表。通常不需要或期望用户改变FAT表。本文描述的系统和方法(包括接口应用的实施，例如接口应用120，其实例是SeQual技术的EDAT应用)能够受益于将密钥存储在FAT表中的事实。举例来说，当启动接口应用时，存储在FAT中的密钥被检查，如果密钥有效，则应用能够启动运行。
举例来说，可通过将升级密钥存储在FAT表(或者存储在其他类型的为存储设备管理和控制而预留的存储区域中)中进行升级(例如呼吸照护设备的软件升级，呼吸照护设备例如氧气浓缩机，例如SeQual技术的
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氧气浓缩机)。例如，升级的次数可被写入到FAT表中。在升级之后，诸如接口应用(例如EDAT)的应用递减该次数。这控制了单个密钥允许的升级次数。将密钥和升级次数置于FAT表中的优点在于：如果复制了存储设备，则通常不会利用存储设备复制FAT表，从而为了尝试未经授权的使用接口应用而复制存储设备一般不会包括使复制的应用能够运行所需的密钥。此外，当存储设备被重新格式化时，密钥或升级次数丢失。
因此，在一些实施中，FAT可以指定可实施到呼吸照护设备的软件升级次数。在FAT中嵌入密钥代码可阻止系统存储设备的复制，系统应用需要系统存储设备的复制以运行，这是因为存储内容的复制一般不导致FAT的复制。由于软件密钥可被嵌入到FAT中，因此软件密钥将不会与存储设备的内容一起被复制。如果表示软件升级次数的数字也被嵌入到FAT中，则这也能够有效阻止未经授权的复制和/或使用运行系统100或400所需的软件模块。由于一般仅授权的个人具有存储设备的正版拷贝(其具有正版软件密钥)，这个程序也可为维修呼吸照护设备提供更好的质量控制，这是因为一般仅受训的个人会配备有存储设备，该存储具有启用接口应用所需的模块的授权拷贝。
图5是示出了可用于实施本文描述的各种基于计算和处理器的设备的示例计算机系统550的框图。举例来说，计算机系统550可与呼吸照护设备150(例如，设备150的控制器152)、基于计算的设备410a-c、远程基于计算的设备470等一起使用。然而，也可使用其他计算机系统和/或架构。
计算机系统550优选地包括一个或多个处理器，例如处理器552。也可提供额外的处理器，例如用于管理输入/输出的辅助处理器、用于执行浮点数学运算的辅助处理器、具有适于快速进行信号处理算法的架构的专用微处理器(例如，数字信号处理器)、从属于主处理系统的从处理器(例如，后端处理器)、用于双重或多处理器系统的额外微处理器或控制器、或者协处理器。这样的辅助处理器可以是分立的处理器，或者可以与处理器552集成在一起。
处理器522可以连接到通信总线554。通信总线554可包括用于帮助计算机系统550的存储组件和其他外围组件之间的信息传输的数据信道。通信总线554还可提供一组用于与处理器552通信的信号，包括数据总线、地址总线和控制总线(未示出)。通信总线554可包括任意的标准化或非标准化总线架构，例如，兼容下列架构的总线架构：工业标准架构(ISA)、扩展工业标准架构(EISA)、微通道架构(MCA)、外围组件互连(PCI)本地总线、或者由电气和电子工程师学会(IEEE)颁布的标准，该标准包括IEEE488通用接口总线(GPIB)、IEEE696/S-100等。
计算机系统550还可包括主存储器556，还可包括辅助存储器558。主存储器556提供用于在处理器552上执行的程序的指令和数据的存储。主存储器556通常是基于半导体的存储器，例如：动态随机存取存储器(DRAM)和/或静态随机存取存储器(SRAM)。举例来说，其他的基于半导体的存储器类型包括：同步动态随机存取存储器(SDRAM)、存储器总线动态随机存取存储器(RDRAM)、铁电随机存取存储器(FRAM)等，包括只读存储器(ROM)。
辅助存储器558可以可选地包括硬盘驱动器560和/或可移动存储驱动器562，可移动存储驱动器562例如软盘驱动器、磁带驱动器、光盘(CD)驱动器、数字多功能光盘(DVD)驱动器等等。可移动存储设备562从可移动存储介质564上读取，并且/或者写入可移动存储介质564中。举例来说，可移动存储介质564可以是软盘、磁带、CD、DVD等等。
可移动存储介质564可以是非暂时性计算机可读介质，其具有存储在其上的计算机可执行代码(例如，软件)和/或数据。存储在可移动存储介质564上的计算机软件或数据作为电子通信信号578被读入计算机系统550中。
在替代实施方式中，辅助存储器558可包括其他类似的用于使计算机程序或其他数据或指令装载到计算机系统550中的实施。举例来说，这样的实施可包括外部存储介质572和接口570。外部存储介质572的例子可包括外部硬盘驱动器或外部光驱动器，或者外部光磁驱动器。
辅助存储器558的其他实例可包括基于半导体的存储器，例如：可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除只读存储器(EEPROM)或闪存(类似于EEPROM的面向块的存储器)。还可包括任意的其他可移动存储单元572和接口570，其允许软件和数据从可移动存储单元572传输到计算机系统550。
计算机系统550还可包括通信接口574。通信接口574允许软件和数据在计算机系统550和外部设备(例如，打印机)、网络或信息源之间传输。例如，计算机软件或可执行代码可以从网络服务器经由通信接口574传输到计算机系统550。通信接口574的实例包括能够进行有线和无线通信的调制解调器、网络接口卡(NIC)、通信端口、PCMCIA插槽和卡、红外接口和IEEE 1394火线等等。
通信接口574优选地实施行业颁布的协议标准，例如：以太网IEEE 802标准、光纤通道、数字用户线(DSL)、异步数字用户线(ADSL)、帧中继、异步传输模式(ATM)、综合数字服务网(ISDN)、个人通讯服务(PCS)、传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)、串行线因特网协议/点对点协议(SLIP/PPP)等等，但也可实施自定义的或非标准化的接口协议。
通过通信接口574传输的软件和数据大体上是电子通信信号578的形式，这些信号578可以经由通信通道576提供给通信接口574。通信通道576携带信号578并且可以用各种有线或无线通信手段实施，有线或无线通信手段包括线或线缆、光纤、常规电话线、手机链接、无线数据通信链接、无线电频率(RF)链接或红外链接等等。
计算机可执行代码(即，计算机程序或软件)可以存储在主存储器556和/或辅助存储器558中。计算机程序也可以经由通信接口574接收并存储在主存储器556和/或辅助存储器558中。当执行时，这些计算机程序使得计算机系统550执行本文所述的各种功能。
在本公开文本中，术语“计算机可读介质”用于指用于为计算机系统550提供计算机可执行代码(例如，软件和计算机程序)的任意非暂时性介质。这些介质的实例包括主存储器556、辅助存储器558(包括硬盘驱动器560、可移动存储介质564和外部存储介质572)以及与通信接口574通信耦接的任意外围设备(包括网络信息服务器或其他网络设备)。这些计算机可读介质是用于为计算机系统550提供可执行代码、编程指令和软件的手段。
在利用软件实施的实施方式中，软件可存储在计算机可读介质中并通过可移动存储驱动器562、接口570或通信接口574加载到计算机系统550中。在这样的实施方式中，软件以电子通信信号578的形式被加载到计算机系统550中。当软件由处理器552执行时，软件使得处理器552执行本文描述的特征和功能。
举例来说，不同的实施方式也可以利用诸如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)的组件而主要在硬件中实施。也可以使用能够执行本文描述的功能的硬件状态机的实施。也可以利用硬件和软件的结合来实现不同的实施方式。
参考图6，示出了用于运行呼吸照护设备的示例方法600的流程图。为了在呼吸照护设备上执行各种操作(检修、操纵设备的可操作属性、出于治疗原因远程设置运行参数)，在呼吸照护设备上收集表示呼吸照护设备的运行的数据(步骤610)。数据可被收集在呼吸照护设备的一个或多个存储设备上，这些存储设备可位于呼吸照护设备内，或者可以位于呼吸照护设备的外部。这些存储设备通常与呼吸照护设备的控制器通信。收集的数据可包括提供与设备的性能有关的测量值的数据、历史操作数据(例如、操作事件)、使用呼吸照护设备的患者的医学/监测数据。
表示呼吸照护设备的运行的数据中的至少一些(可包括使用设备的患者的医学数据)被通信到基于计算机的设备(例如图1中示出的设备110)(步骤620)，基于计算的设备位于呼吸照护设备的外部以控制呼吸照护设备的可操作性。通信的数据可用于确定呼吸照护设备的问题、用于改变运行参数(从而根据结果数据进一步收集与潜在问题相关的信息)、用于随后出于医学/治疗原因为呼吸照护设备的运行参数设定新值(例如：电机速度、氧气浓缩机、等)，等等。
图7-12示出的截屏提供了本文描述的系统、方法、产品和实施的运行的示例性实例。图7-12的截屏示出了控制和管理氧气浓缩机的界面。然而，类似的界面可用于其他类型的呼吸照护设备。图7是用于为用户提供表示呼吸照护设备的运行属性和行为的数据的图形界面700的截屏。举例来说，示出的图形界面可以利用应用来实施，该应用例如图1中的在基于计算的设备(例如图1的设备110)上执行的应用120。图形界面700包括控制面板区域710，其用于提供位于呼吸照护设备上的用户界面的图形表示。在图7-12的实施方式中，控制面板区域710是类型于呈现在
Figure BDA00001637067900251
氧气浓缩机上的实际界面的图形表示。因此，操作界面700的用户能够以类似于用户直接与氧气浓缩机的界面互动的方式与控制面板区域710中的界面的图形表示进行互动。这简化了与呼吸照护设备的远程互动，原因在于界面的图形表示具有物理呼吸照护设备的实际界面的功能和感受。
呈现在控制面板区域710中的界面包括可控电源按钮718，其用于为氧气浓缩机供电或断电。因此，当在运行接口应用的计算设备(其是远程的计算设备或物理氧气浓缩机附近的计算设备)之间建立了通信链接时，选择电源按钮718将会把数据和/或控制信号通信给物理氧气浓缩机，所述数据和/或控制信号一旦被物理氧气浓缩机接收(经由设备的通信模块)，氧气浓缩机的控制器就处理所述数据和/或控制信号以使得设备打开或关闭。控制面板区域还包括气流模式按钮716，其控制是以连续模式还是脉冲模式提供气流，控制面板区域还包括“+”和“-”按钮712及714以使得能够控制呈现在值屏幕区域中的值(例如，递增或递减显示的特定参数)。控制面板还包括所谓的隐藏按钮724(表示为“禁止吸烟”标志，其作为对未授权用户的警告，使其不会尝试操纵该按钮)。隐藏按钮使得授权人员能够进入各种菜单，可通过所述菜单检索和/或改变呼吸照护设备的各种参数。这些参数值对应于患者和其他未授权用户不应该试图去修改的参数。
界面700还包括：提供来自氧气浓缩机的控制区的报告(例如：状态信息)的事件表控制面板区域730、提供来自氧气浓缩机的电源区的报告的事件表电源管理区域750以及提供与氧气浓缩机的各种组件的值和运行相关的数据(例如：实时数据)的参数值区域770。因此，一旦在基于计算的设备上运行的接口应用之间建立通信链接(如本文所述，在一些实施方式中，仅当应用的运行所需的可移动存储设备包括必要的软件密钥时，这样的链接才会被启用并被允许建立)，基于计算的设备从氧气浓缩机接收表示氧气浓缩机的运行的数据，并使用该数据构成界面700的各个区域。如图7所示，控制面板710的屏幕区域720显示了氧气浓缩机的当前气流流速为0.5LPM(升每分)。界面的事件表区域730提供了表明氧气浓缩机连接到AC电源的信息(也由控制面板区域710中的AC插头标志722表示)，并进一步指示气流处于连续模式。事件表的电源管理区750在当前不包括任何信息。参数区域770提供与氧气浓缩机的压缩机和流量运行有关的各种参数，包括压缩机速度、警报阈值(其大体上设置为允许氧气浓度的两倍)、压力和温度信息以及电源信息等。参数值区域770的电源区指示没有关于电池电源的信息(电池参数值被表示为“N/A”)可用，表示氧气浓缩机的电池存在潜在问题。
图8是在图7中示出的截屏的报告之后完成一个或多个额外操作之后的较晚时间点上图7的界面700的截屏。如所示，在图7中指示电池电源信息不可用之后，受训用户能够基于该信息(利用或不利用故障检修指南)确定电池存在问题。具体地，该信息的显示使得用户(技术人员)确定氧气浓缩机的电池未被连接，并且由此通过连接电池而修复问题(其可以由确定和修复问题的现场技术人员自己完成，也可以由按照远程技术人员的指令行事的现场技术人员完成)。当电池连接之后，电池图标726以及表示电池现在正在充电的图标(由于氧气浓缩机也连接到可为电池充电的AC电池)显示在控制面板区域710，如“瀑布”效应(其中，电池图标内的条填满并清空)所表示的那样。电池图标之下示出了电池的充电水平(例如，85％)。电池和氧气浓缩机的连接也反应在事件表的电源管理区域750中的更新中，在图8中，该更新表明电池组已经安装且启用。类似地，事件表区的控制面板区域730同样地显示电池组已经安装且启用。参数区域770显示与当前连接的电池组有关的信息，例如，包括电池电压和电流。
图9是在图8中示出的截屏的报告之后完成一个或多个操作之后的较晚时间点的图7-8的界面700的截屏。如图9的截屏所示，与氧气浓缩机交互的用户决定增加流速至1.5LPM(例如，为了观察该改变如何影响氧气浓缩机的运行，或者出于临床/治疗原因而设置新值等等)。通过选择(例如，点击)“+”按钮712以设置期望值来完成流参数的调整。在一些实施方式中，在屏幕区域720中显示的流参数值可以0.5LPM的递增量来递增。因此，如事件表的控制面板区域730所示，氧气浓缩机记录与流参数的调整相关的两个事件，即，值从0.5LPM增加到1.0LPM的事件以及值从1.0LPM增加到1.5LPM的事件。流量参数的改变也导致压缩机速度的改变，其从图8中的760RPM增加到图9中的1600RPM。氧气浓缩机和/或接口应用也计算目标或期望的压缩机速度，作为一种验证实际值和目标值的一致性的方法。在图9中，压缩机的实际速度和目标速度一致。然而，如果这些值之间存在不一致的情况，其可以使技术人员获知潜在问题。图9还表明充电电池现在处于88％的充电水平。
图10是在图9中示出的截屏的报告之后完成一个或多个额外操作之后的较晚时间点的图7-9的界面700的截屏。如图10的截屏所示，与氧气浓缩机交互的用户决定增加流速至3LPM。通过选择“+”按钮712以设置期望值来完成流量参数的调整。如事件表的控制板区域730所示，氧气浓缩机记录与流量参数的调整相关的两个事件，即，值从1.5LPM增加到2.5LPM的事件以及值从2.5LPM增加到3.0LPM的事件。流量参数的改变也导致压缩机速度的改变，其增加到图10中的2840RPM(其与2817的目标压缩机速度大体一致)。图10还表明充电电池现在处于91％的充电水平。事件表的电源管理区还显示了：在图9的时间点和图10的时间点之间的期间，电池组断开，然后重新连接。对与氧气浓缩机交互的技术人员来说，电池组重新连接的事实可表示氧气浓缩机可能不具有任何明显的电源问题，因为如果具有明显的电源问题(例如，电池过热或者由于其他原因而变得不可用)，充电的电池不会重新连接。
继续参考图11，示出了在图10中示出的截屏的报告之后完成一个或多个额外操作之后的较晚时间点的图7-10的界面700的截屏。图11示出了通过“隐藏”按钮724而启用的操作。如所述，用户可选择隐藏按钮以访问不同的屏幕、菜单和/或参数值，例如用于改变警报代码、调整脉冲敏感性、设置推注值等的屏幕。在图11中，通过操作隐藏按钮，用户获得了与在特定氧气浓缩机中使用的控制板有关的信息。如控制面板区域710的屏幕区域720所示，接口应用为用户检索并显示控制板是部件4260且是修订版1.0。如果显示的版本是老版本，则接口应用可能已经用于加载新版本。
现在参考图12，示出了在图11中示出的截屏的报告之后完成一个或多个额外操作之后的较晚时间点的图7-11的界面700的截屏。图12示出了通过“隐藏”按钮724而启用的另一个操作。具体地，通过操作隐藏按钮，用户获得了与系统运行的小时数(例如，395小时)相关的信息。图12的截屏也显示了：在图11的时间点和图12的时间点之间的期间，流速值从3.0LPM降低到0.5LPM(如界面700的事件表的控制板区域730所报告的那样)，并且随后电力丢失(如控制板区域730的条目15、事件表的电源管理区域750的条目5以及控制面板区域710的电源插头图标722的变化颜色中所表示的那样)。电源管理区域750中报告的其他事件包括：电池的停止供电以及移除(也在参数区域770的电源区中示出)；警报激活、生产停止以及电源关闭的事实。
因此，如图7-12中所示，通过界面(例如通过接口应用实施的界面700)与呼吸照护设备交互的用户能够获得与呼吸照护设备的运行和各种构件有关的详细信息(也可获得用户的临床信息)，并且也能够至少部分地基于接收的数据通过界面控制呼吸照护设备的运行。
结合上述附图和本文公开的实施方式描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和方法通过可被实施为电子硬件、计算机软件或其组合。
此外，结合本文公开的实施方式描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和方法可利用下述装置实施或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其设计为执行本文描述的功能的组合。通用处理器可以是微处理器，但可选地，处理器可以是任意处理器、控制器、微处理器或状态机。处理器也可以实施为计算设备的组合，例如：DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP核心的结合、或者任意的这样的配置。
此外，结合本文公开的实施方式描述的方法/程序可直接嵌入到下述设备中：硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合。软件模块可驻留在下述设备中：RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或任意其他形式的存储介质(包括网络存储介质)。示例性的存储介质可以耦接到处理器，从而处理器可以从存储介质上读取信息，并将信息写入到存储介质中。可选地，存储介质可集成到处理器上。处理器和存储介质也可以驻留在ASIC中。
已经描述了本发明的多种实施方式。然而，应该理解的是，可以做出各种修改，而不脱离本发明的精神和范围。因此，其他实施方式也落入随附权利要求的范围。

Claims (22)

1.一种运行呼吸照护设备的方法，该方法包括：
在呼吸照护设备上收集表示呼吸照护设备的运行的数据以及与呼吸照护设备的用户相关的医学数据；
将至少一些收集的数据通信到呼吸照护设备外部的基于计算的设备，以控制呼吸照护设备的可操作性；及
至少部分地基于与呼吸照护设备的运行和医学数据相关的通信数据，确定控制呼吸照护设备的运行的一个或多个运行参数的值。
2.如权利要求1的方法，其中，呼吸照护设备是下述设备之一：补充氧气设备、呼吸机和连续气道正压通气(CPAP)设备。
3.如权利要求2的方法，其中，补充氧气设备是下述设备之一：氧气浓缩机和填充气瓶的设备。
4.如权利要求2的方法，其中，补充氧气设备包括液氧贮存器。
5.如权利要求1的方法，其中，将至少一些收集的数据通信到远程的基于计算的设备，以控制呼吸照护设备的可操作性包括：
将至少一些收集的数据通信到远程的基于计算的设备，以使得能够确定与呼吸照护设备的可操作性相关的问题。
6.如权利要求5的方法，还包括：
基于通信的至少一些收集的数据，确定与呼吸照护设备的可操作性相关的一个或多个问题。
7.如权利要求1的方法，其中，将至少一些收集的数据通信到远程的基于计算的设备，以控制呼吸照护设备的可操作性包括：
将至少一些收集的数据通信到远程的基于计算的设备，以使得能够确定运行参数的临床修改，从而改变呼吸照护设备的临床性能。
8.如权利要求1的方法，还包括：
将用于可控地改变呼吸照护设备的至少一个运行参数的数据通信到呼吸照护设备，从而使呼吸照护设备的运行改变；
根据用于可控地改变所述至少一个运行参数的通信数据，改变呼吸照护设备的所述至少一个运行参数；以及
将结果数据通信到外部的基于计算的设备，所述结果数据表示由可控地改变所述至少一个运行参数而产生的呼吸照护设备的运行。
9.如权利要求1的方法，其中，将用于可控地改变一个或多个运行参数的数据通信到呼吸照护设备包括通信下列数据中的一个或多个：
用于改变控制呼吸照护设备的启动和停止的至少一个参数的数据、用于改变控制呼吸照护设备的流量设置的至少一个参数的数据、用于改变控制呼吸照护设备的压缩机模式的至少一个参数的数据、用于改变控制呼吸照护设备的推注频率的至少一个参数的数据以及用于改变控制呼吸照护设备的变压吸附循环的至少一个参数的数据。
10.如权利要求1的方法，其中，在呼吸照护设备上收集表示呼吸照护设备的运行的数据包括：
收集下述各项中的一项或多项：事件表、实时数据、实时和历史数据记录、固件修订、运行小时数、氧气浓度水平值、压缩机速度、测得的氧气流量、目标氧气流量、环境压力、氧气产物压力、目标氧气产物压力、电池温度、氧气温度、压缩机温度、电子印刷电路板温度、电池电压、电池容量、警报阈值、外部源的电压、外部源提供的电流以及外部源提供的功率。
11.如权利要求1的方法，其中，将至少一些收集的数据通信到基于计算的设备包括：
确定存储有用于使得基于计算的设备能够与呼吸照护设备进行通信的数据的至少一个可移动存储设备是否包括存储在所述至少一个可移动存储设备的文件分配表中的软件密钥；及
如果所述至少一个可移动存储设备的文件分配表不包括软件密钥，则阻止基于计算的设备和呼吸照护设备之间的至少一些通信操作，如果所述至少一个可移动存储设备的文件分配表包括软件密钥，则启用基于计算的设备和呼吸照护设备之间的通信操作。
12.如权利要求1的方法，还包括：
在至少一个可移动存储设备的文件分配表上存储表示允许对在基于计算的设备上实施的一个或多个软件组件以及在呼吸照护设备上实施的软件组件升级的值；及
当对下述组件之一进行软件升级时，递减表示允许的升级的存储值：在基于计算的设备上实施的软件组件以及在呼吸照护设备上实施的软件组件。
13.如权利要求1的方法，还包括：
将通信的至少一些收集的数据应用到故障检修指南上，以确定与呼吸照护设备的可操作性相关的问题。
14.如权利要求1的方法，其中，医学数据包括下述各项的一项或多项：用户的呼吸频率、用户血液中的氧气水平、用户的心率以及用户的体温。
15.一种系统，包括：
呼吸照护设备，包括一个或多个存储设备，所述一个或多个存储设备用于存储表示呼吸照护设备的运行的数据以及与呼吸照护设备的用户相关的医学数据，所述数据从呼吸照护设备上收集；及
基于计算的设备，可耦接到呼吸照护设备，基于计算的设备位于呼吸照护设备的外部；
其中，呼吸照护设备被配置为将至少一些收集的数据通信到外部的基于计算的设备，以控制呼吸照护设备的可操作性；
并且其中，基于计算的设备被配置为至少部分地基于与呼吸照护设备的运行和医学数据相关的通信数据，确定控制呼吸照护设备的运行的一个或多个运行参数的值。
16.如权利要求15的系统，其中，外部的基于计算的设备被配置为将用于可控地改变呼吸照护设备的至少一个运行参数的数据通信到呼吸照护设备，从而使呼吸照护设备的运行改变，并且其中，呼吸照护设备还被配置为：
根据用于可控地改变所述至少一个运行参数的通信数据，改变呼吸照护设备的所述至少一个运行参数；及
将结果数据通信到外部的基于计算的设备，所述结果数据表示由可控地改变所述至少一个运行参数而产生的呼吸照护设备的运行。
17.如权利要求15的系统，其中，配置为将用于可控地改变所述一个或多个运行参数的数据通信到呼吸照护设备的外部的基于计算的设备还被配置为通信下列数据中的一个或多个：
用于改变控制呼吸照护设备的启动和停止的至少一个参数的数据、用于改变控制呼吸照护设备的流量设置的至少一个参数的数据、用于改变控制呼吸照护设备的压缩机模式的至少一个参数的数据、用于改变控制呼吸照护设备的推注频率的至少一个参数的数据以及用于改变控制呼吸照护设备的变压吸附循环的至少一个参数的数据。
18.如权利要求15的系统，其中，从呼吸照护设备上收集表示呼吸照护设备的运行的数据包括下述各项中的一项和多项：事件表、实时数据、实时和历史数据记录、固件修订版、呼吸照护设备的运行小时数、氧气浓度水平值、压缩机速度、测得的氧气流量、目标氧气流量、环境压力、氧气产物压力、目标氧气产物压力、电池温度、氧气温度、压缩机温度、电子印刷电路板温度、电池电压、电池容量、警报阈值、外部源的电压、外部源提供的电流以及外部源提供的功率。
19.如权利要求15的系统，还包括：通信接口，其连接外部的基于计算的设备和呼吸照护设备。
20.一种计算机程序产品，存储在非暂时性计算机可读存储介质上，包括计算机指令，当在至少一个基于处理器的设备上执行时，所述计算机指令使得所述至少一个基于处理器的设备：
在呼吸照护设备上收集表示呼吸照护设备的运行的数据以及与呼吸照护设备的用户相关的医学数据；
将至少一些收集的数据通信到呼吸照护设备外部的基于计算的设备，以控制呼吸照护设备的可操作性；及
至少部分地基于与呼吸照护设备的运行和医学数据相关的通信数据，确定控制呼吸照护设备的运行的一个或多个运行参数的值。
21.如权利要求20的计算机程序产品，还包括进一步使所述至少一个基于处理器的设备进行如下操作的计算机指令：
将用于可控地改变呼吸照护设备的至少一个运行参数的数据通信到呼吸照护设备，从而使呼吸照护设备的运行改变；
根据用于可控地改变所述至少一个运行参数的通信数据，改变呼吸照护设备的运行参数；及
将结果数据通信到外部的基于计算的设备，所述结果数据表示由可控地改变所述至少一个运行参数而产生的呼吸照护设备的运行。
22.一种用于运行呼吸照护设备的方法，该方法包括：
在呼吸照护设备外部的基于计算的设备上接收表示呼吸照护设备的运行的数据和与呼吸照护设备的用户相关的医学数据，所述数据在呼吸照护设备上收集；及
至少部分地基于与呼吸照护设备的运行和医学数据相关的通信数据，确定控制呼吸照护设备的运行的一个或多个运行参数的值；及
将用于可控地改变呼吸照护设备的一个或多个参数的数据从基于计算的设备通信到呼吸照护设备，以使呼吸照护设备的运行改变。
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