CN103263715A - 一氧化碳吸入仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一氧化碳吸入仪，包括控制部分、测量电路部分和CO与空气混合装置；CO与空气混合装置设有CO进气口、空气进气口和混合气体出口；控制部分包括计算机和显示器；测量电路部分包括压力传感器、电流放大器、滤波器和A/D转换器；压力传感器测量输入的CO气体、空气和混合后的气体的气体压力，分别通过电流放大器、滤波器和A/D转换器进行电流放大、滤波和转换成数字信号，并输入计算机；计算机对测量电路部分的数据进行数据分析并输出控制指令。该一氧化碳吸入仪用于治疗肺动脉高压、ARDS、急性肺损伤所致呼吸衰竭、缺氧缺血性脑损伤、休克等严重疾病。

Description

一氧化碳吸入仪

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，尤其涉及一种一氧化碳吸入仪。

背景技术

一氧化碳（CO）是一种重要的内源性介质，CO可以提高肺血管平滑肌细胞内cGMP水平，导致肺血管平滑肌舒张，选择性降低肺动脉高压，因此，探讨应用CO吸入来治疗肺动脉高压、急性肺损伤所致呼吸衰竭、ARDS等严重疾病的价值和意义正开始受到高度关注，考虑到目前正在广泛使用的一氧化氮（NO）吸入仪治疗时存在部分病人反应不佳和产生毒性氮氧化合物的问题，新的CO吸入疗法具有广阔的应用前景。然而，至今未见任何有关CO吸入仪器及其装置技术的研究报告和专利信息。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种控制精确、调节灵活、安全性好的一氧化碳吸入仪。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一氧化碳吸入仪，包括控制部分、测量电路部分和CO与空气混合装置；

所述CO与空气混合装置设有CO进气口、空气进气口和混合气体出口；

所述控制部分包括计算机和显示器；

所述测量电路部分包括压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ、光学传感器、电流放大器、滤波器和A/D转换器；所述压力传感器Ⅰ设置在CO进气口测量输入的CO气体的气体压力；所述压力传感器Ⅱ设置在空气进气口测量输入的空气的气体压力；所述压力传感器Ⅲ设置在混合气体出口测量混合后的气体压力；所述光学传感器设置在混合气体出口测量混合气体中CO浓度；所述压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ和光学传感器分别通过电流放大器、滤波器和A/D转换器进行电流放大、滤波和转换成数字信号，并输入计算机；

所述计算机实现系统界面操作，对测量电路部分的数据进行数据分析并输出控制CO进气的电磁阀和空气进气的电磁阀的指令，通过显示器实时显示测量的结果。

与现有技术相比，本发明的一氧化碳吸入仪具有如下优点：

1、该一氧化碳吸入仪用于治疗肺动脉高压、ARDS、急性肺损伤所致呼吸衰竭、缺氧缺血性脑损伤、休克等严重疾病，主要使用在医院的重症监护病房（ICU）、儿科、新生儿病房及其新生儿重症监护室（NICU）、呼吸科、神经内科、心脏内外科、创伤外科等，既可单独使用，也可与各类呼吸机配套使用；CO吸入仪还能够被医学院校、基础医学研究机构应用于开展动物实验研究，使用范围十分广泛。

2、该一氧化碳吸入仪可根据临床需求，设置CO气体的浓度、压力和流量，然后将混合后CO治疗气体送到病人呼气端口，从而达到治疗目的；一氧化碳吸入仪是通过调节输出气体的CO浓度、压力、流量等参数对病人进行治疗的；被测量气体的CO浓度、压力、流量不是固定的，需要根据临床情况随时调整。

附图说明

图1为一氧化碳吸入仪的结构框图；

图2为质量流量计的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

如图1所示，一氧化碳吸入仪，包括控制部分、测量电路部分和CO与空气混合装置。

控制部分组成：计算机、数据采集、控制输出、通讯接口、显示器。通过计算机实现系统界面操作、采集测量电路部分数据，分析数据并输出控制指令（输出控制CO进气的电磁阀和空气进气的电磁阀的指令），实时显示测控结果。

测量电路部分完成：测量电路部分将传感器转换成的电信号并进行放大滤波，使信号便于数据采集。测量电路部分有两部分，第一是压力测量，第二是CO气体浓度测量。

该测量电路部分包括压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ、光学传感器、电流放大器、滤波器和A/D转换器。压力传感器Ⅰ设置在CO进气口测量输入的CO气体的气体压力。压力传感器Ⅱ设置在空气进气口测量输入的空气的气体压力。压力传感器Ⅲ设置在混合气体出口测量混合后的气体压力。光学传感器设置在混合气体出口测量混合气体中CO浓度。压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ和光学传感器分别通过电流放大器、滤波器和A/D转换器进行电流放大、滤波和转换成数字信号，并输入计算机。

第一是压力测量：输入输出气体压力需要测量，设备需要对输入的空气、CO气体及其混合后的气体压力监视测量，输入气体压力一旦超出范围需要采取安全措施，输出气体压力应稳定在设定值内。通过压力测量电路输出的模拟电信号，再经过数据采集实现对各部分的压力监测。

第二是CO浓度测量：该设备的治疗关键在于CO的浓度，根据对输出气体中CO浓度监测控制单元发出指令，控制调节CO与空气混合装置，使其CO浓度达到所需要的值。CO与空气混合装置执行控制部分的指令，调节CO的浓度。CO浓度需要随时测量，该测量是通过光学传感器监测气体中CO浓度。测量电路把光学传感监测到的微弱信号进行放大滤波处理，送到数据采集输入端，CO浓度可在显示器部分显示，计算机根据CO浓度计算分析并确定控制量，然后输出控制信号，及时调节跟踪CO浓度。

CO与空气混合装置：CO与空气混合装置设有CO进气口、空气进气口和混合气体出口。该部分是对输入的空气、CO气体进行混合的装置，混合后的气体输出，通过输气管道送到病人呼气端口。CO与空气混合装置由控制电路控制，根据控制电路的指令信号调节混合比例，它是由电磁阀控制部件，分别调整空气、CO气体，然后将两种气体混合，调节是根据测量结果发出的，这是一个回路伺服控制过程，最后CO使输出气体的CO浓度达到需要的值。

该一氧化碳吸入仪所需的气源由氧气、CO和触媒转化器组成，提供治疗气的基本气源。该一氧化碳吸入仪的混合气体输入头/面具组件，头/面具组件由气囊、单向呼吸瓣、头/面具和潮气净化器组成，其功能是用头/面具供患儿吸入CO治疗气，并将呼出的潮气净化排除。

该CO与空气混合装置的CO进气口、空气进气口和混合气体出口均可安装质量流量计，利用质量流量计来测量气体质量。质量流量计的测量原理如图2所示，以质量流量计为主体的配气系统，可以提供高精确度、高稳定性的CO治疗气。加热线圈T2使测量管壁和气流得到加热，当无气流通过时，上游测量线圈T1的温度与下游测量线圈T3的温度相同，电桥（即图2中的测量桥路）平衡，没有输出信号，输出为零；当有气流通过时，T1与T3之间产生温度差，使桥路失去平衡，输出一电压值，该电压值的大小与气体质量成正比，此时质量流量计将非电量的流量转化为电压值mV。质量流量计的使用使质量流量的信号转化为电信号，从而实现自动按设定条件提供不同浓度的治疗气体精确度也有可靠的保证。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一氧化碳吸入仪，其特征在于：包括控制部分、测量电路部分和CO与空气混合装置；

所述CO与空气混合装置设有CO进气口、空气进气口和混合气体出口；

所述控制部分包括计算机和显示器；

所述测量电路部分包括压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ、光学传感器、电流放大器、滤波器和A/D转换器；所述压力传感器Ⅰ设置在CO进气口测量输入的CO气体的气体压力；所述压力传感器Ⅱ设置在空气进气口测量输入的空气的气体压力；所述压力传感器Ⅲ设置在混合气体出口测量混合后的气体压力；所述光学传感器设置在混合气体出口测量混合气体中CO浓度；所述压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ和光学传感器分别通过电流放大器、滤波器和A/D转换器进行电流放大、滤波和转换成数字信号，并输入计算机；

所述计算机实现系统界面操作，对测量电路部分的数据进行数据分析并输出控制CO进气的电磁阀和空气进气的电磁阀的指令，通过显示器实时显示测量的结果。

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