CN105381525B - 呼吸气体供应系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种呼吸气体供应系统，包括气流传感器、控制单元及储存单元。气流传感器用以感测一流道的气体状态；控制单元用以提供初始模板值，并自气流传感器持续接收呼吸取样值以反复执行第一呼吸取样阶段，进而经运算产生第一模板值以取代初始模板值；之后，控制单元自气流传感器持续接收呼吸取样值以反复执行第二呼吸取样阶段，进而经运算产生第二模板值；最后控制单元整合第一模板值及第二模板值，以得到更新模板值来取代第一模板值，并重复前述操作经运算产生新的第二模板值以取得新的更新模板值；储存单元用以储存第一模板值、各第二模板值及各更新模板值。本发明还包括所述呼吸气体供应系统的控制方法。

Description

呼吸气体供应系统及其控制方法
技术领域
本发明关于一种呼吸气体供应系统及其控制方法，尤指一种可随着病患实时呼吸状态，变更对应的呼吸模板的呼吸气体供应系统及其控制方法。
背景技术
部分病患可能因为疾病或身体状况不佳等因素，无法通过自行呼吸来取得所需的氧气浓度，此时病患需要借助呼吸气体供应系统，用以维持人体所需的呼吸运动，以补足该氧气浓度；并且，呼吸气体供应系统能够辅助判读病患的呼吸中止-浅呼吸指数(apnea-hypopnea index,AHI)，及早发现病患在呼吸或睡眠过程中，出现上呼吸道部分或全部阻塞的状态，以避免可能发生的危险。
在AHI的判读上，一般会与正常呼吸大小，即所谓的呼吸模板(breath template)进行比对。现行的呼吸气体供应系统针对呼吸模板的建立方式，大多是在系统启动后即建立好固定的呼吸模板，供病患在整段睡眠时间内使用；然而，实际人类在睡眠过程中会分成多个不同阶段，例如浅睡期、深睡期、快速眼动期、觉醒等，而在不同阶段内病患的呼吸状态亦不相同。因此，若是在整段睡眠时间内均使用固定的呼吸模板做为比对基础，并无法完全反映病患实际的呼吸状态，使得在判读上容易产生误差。据此，现有技术的呼吸气体供应系统的呼吸模板建立方式亟待进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可随着病患呼吸状态实时变更对应的呼吸模板的呼吸气体供应系统，通过动态呼吸模板的设计，以反映病患在不同睡眠过程的所对应的呼吸模板及判断基准。
为达上述目的，本发明的呼吸气体供应系统，用以经过一流道供应一呼吸气体给一病患，呼吸气体供应系统包括气流传感器、控制单元及储存单元。气流传感器用以感测流道的气体状态；控制单元电性连接气流传感器，控制单元用以提供初始模板值，并自气流传感器持续接收呼吸取样值以反复执行第一呼吸取样阶段；在执行第一呼吸取样阶段到达第一设定次数后，控制单元基于所有第一呼吸取样阶段经运算产生第一模板值以取代初始模板值；在产生第一模板值后，控制单元自气流传感器持续接收呼吸取样值以反复执行第二呼吸取样阶段，在执行第二呼吸取样阶段到达第二设定次数后，控制单元基于所有第二呼吸取样阶段经运算产生第二模板值；最后整合第一模板值及第二模板值，以得到更新模板值来取代第一模板值，并重复前述操作经运算产生新的第二模板值以取得新的更新模板值；储存单元电性连接控制单元，用以储存第一模板值、各第二模板值及各更新模板值。
本发明的呼吸气体供应系统的控制方法，是应用于如前述的呼吸气体供应系统，所述方法包括以下步骤：(a)提供初始模板值，并针对一流道持续接收呼吸取样值以反复执行第一呼吸取样阶段；(b)在执行第一呼吸取样阶段到达第一设定次数后，基于所有第一呼吸取样阶段经运算产生第一模板值以取代初始模板值；(c)在产生第一模板值后，针对流道持续接收呼吸取样值以反复执行第二呼吸取样阶段；(d)在第二呼吸取样阶段到达第二设定次数后，基于所有第二呼吸取样阶段经运算产生第二模板值；(e)整合第一模板值及第二模板值，以得到更新模板值来取代第一模板值；以及(f)重复步骤(c)～(e)。
本发明的呼吸气体供应系统的第二实施例中，呼吸气体供应系统包括气流传感器、控制单元及储存单元。气流传感器用以感测流道的气体状态；控制单元用以提供初始模板值且持续转换气流传感器所感测的气体状态为呼吸取样值以反复执行第一呼吸取样阶段；于执行第一呼吸取样阶段到达第一设定次数后，基于所有第一呼吸取样阶段经运算产生第一模板值以取代初始模板值；在产生第一模板值后，控制单元转换该流道的气体状态为呼吸取样值以反复执行第二呼吸取样阶段，在执行第二呼吸取样阶段到达第二设定次数后，基于所有第二呼吸取样阶段经运算产生第二模板值；最后整合第一模板值及第二模板值，以得到更新模板值来取代第一模板值，并重复前述操作经运算产生取代前次模板值的更新模板值；储存单元用以接收并储存初始模板值、第一模板值、各第二模板值及各更新模板值。
附图说明
图1为本发明的呼吸气体供应系统的系统方块图。
图2为本发明的呼吸气体供应系统的控制方法第一实施例的流程图。
图3为本发明的呼吸气体供应系统的控制方法第二实施例的流程图。
图4为本发明的呼吸气体供应系统的控制方法第三实施例的流程图。
图5为本发明的呼吸气体供应系统的控制方法第三实施例中前处理步骤的流程图。
附图标记说明：
10 呼吸气体供应系统 11 气压调节装置
12 气流传感器 13 控制单元
131 过滤模块 14 储存单元
15 输入输出接口 20 流道
a～h4 步骤
具体实施方式
由于各种态样与实施例仅为例示性且非限制性，故在阅读本说明书后，具有通常知识者可知在不偏离本发明的范畴下，亦可能有其他态样与实施例。根据下述的详细说明与权利要求书，将可使该等实施例的特征及优点更加彰显。
在本文中，使用“一”或“一个”来描述本文所述的组件和组件。此举只是为了方便说明，并且对本发明的范畴提供一般性的意义。因此，除非很明显地另指他意，否则此种描述应理解为包括一个或至少一个，且单数也同时包括复数。
在本文中，用语“第一”或“第二”等类似序数词主要是用以区分或指涉相同或类似的组件或特征，且不必然隐含此等组件或特征在空间或时间上的顺序。应了解的是，在某些情形或组态下，序数词可以交换使用而不影响本发明的实施。
此外，在本文中，用语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其他任何类似用语意欲涵盖非排他性的包括物。举例而言，含有复数要件的一组件、结构、制品或装置不仅限于本文所列出的此等要件而已，而是可以包括未明确列出但却是该组件、结构、制品或装置通常固有的其他要件。
请参考图1为本发明的呼吸气体供应系统10的系统方块图。如图1所示，本发明的呼吸气体供应系统10是对应供病患呼吸用的流道20而设置，用以经过所述流道20供应一呼吸气体给病患，并进行对流道20中气体状态的感测，以达到适时调整呼吸模板的效果。在本实施例中，流道20是指一输气管道，可包括输气软管、供病患配带的输出部件(如呼吸罩或出气管)等的组合，但亦可包括其他类似组件；而前述呼吸气体可以是空气或氧气等气体。
在本发明中，呼吸气体供应系统10包括气流传感器12、控制单元13及储存单元14，其中控制单元13电性连接气流传感器12及储存单元14。气流传感器12设置在流道20内，用以感测流道20的气体状态，而取得病患的呼吸取样值。进一步说明，设置于流道20用以感测气体状态的可以是一感测单元，此感测单元包含了信号转换器，气体状态经信号转换器转换为呼吸取样值，控制单元13接收呼吸取样值。此处气流传感器12可以是流量传感器，而所测得的气体状态即为气体流量；气流传感器12也可以是压力传感器，而所测得的气体状态即为气体压力，视设计或需求不同而改变；当然，随着设计不同，气流传感器12亦可同时包括流量传感器及压力传感器。以下实施例中，气流传感器12将以流量传感器为例加以说明，但本发明不以此为限。
控制单元13用以提供一初始模板值，以便在系统开机后即有一个已设定的呼吸模板可供使用；而控制单元13可依据所取得的数据执行新模板值的计算及旧模板值的取代等，并且可依据用户输入的指令执行对应操作。控制单元13可以是中央处理单元或微处理器，也可以是前述硬件组件与固件或软件(例如操作系统或应用程序等)的组合。此处初始模板值采用小于一设定体重所对应的正常呼吸值作为呼吸模板值，以适用于大部分病患；基本上所述设定体重可以用一般正常人的平均体重为基准，例如该设定体重为50kg，也就是说，系统在一开始会以小于50kg的人所对应的正常呼吸值做为初始模板值，但本发明不以此为限。
储存单元14用以接收并储存经控制单元13计算处理后的各模板值，以便控制单元13可随时取得所需的模板值来进行新模板值的计算。储存单元14可以是内存、硬盘或其他具有数据储存功能的组件。
本发明的呼吸气体供应系统10还包括气压调节装置11，气压调节装置11电性连接控制单元13，且本身连通所述流道20。气压调节装置11用以依据控制单元13的指令，调整流道20内的呼吸气体的压力。气压调节装置11可以是鼓风机、或其他能提供气压调节功能的组件。
此外，本发明的呼吸气体供应系统10更包括输入输出接口15，输入输出接口15电性连接控制单元13，用以接收用户的指令输入，并显示目前系统执行的状态或相关信息，以做为用户与控制单元13之间的沟通媒介。此处输入输出接口15可以是触控显示面板、显示设备与接口软件的组合或者显示设备与实体按键的组合等。
请参考图2是本发明的呼吸气体供应系统的控制方法第一实施例的流程图。需注意的是，以下虽配合图1所示的呼吸气体供应系统10为例说明本发明的呼吸气体供应系统的控制方法，但本发明并不以此为限。如图2所示，本发明的呼吸气体供应系统的控制方法包括步骤a至步骤f。以下将详细说明所述方法的各个步骤：
步骤a：提供初始模板值，并针对流道20持续接收呼吸取样值以反复执行第一呼吸取样阶段。
在执行本发明的呼吸气体供应系统的控制方法前，需要先将流道20的输出部件配戴在病患口鼻上，使流道20构成一个封闭的气体通路。此时，设置在流道20内的气流传感器12也开始感测流道20内的气体状态，持续进行呼吸取样以取得病患对应的呼吸取样值，并传送至控制单元13。控制单元13会先提供初始模板值，作为系统开机后一开始供比对的呼吸模板使用；且控制单元13也开始依据持续接收的呼吸取样值，开始反复执行第一呼吸取样阶段。
在本实施例中，每个第一呼吸取样阶段自设定时间内的所有呼吸取样值中取得第一呼吸波形特征。每个呼吸取样值为一呼吸波形，而针对每个呼吸波形可以取得对应的波形特征；因此，在每个第一呼吸取样阶段，控制单元13会在设定时间内取得多个呼吸波形，并依据设定自该些呼吸波形中取得第一呼吸波形特征，以供后续操作。此处第一呼吸波形特征为最大呼吸振幅、呼吸波形面积、呼气振幅、吸气振幅、呼气波形面积及吸气波形面积的其中之一。在以下说明中，第一呼吸波形特征以设定时间内之所有呼吸波形中最大呼吸振幅为例加以说明，但本发明不以此为限，视设计或需求不同而改变。而前述设定时间亦可随着设定不同而予以调整，例如设定时间可以是数十秒至数分钟不等。
步骤b：在执行第一呼吸取样阶段到达第一设定次数后，基于所有第一呼吸取样阶段经运算产生第一模板值以取代初始模板值。
控制单元13在反复执行第一呼吸取样阶段到达第一设定次数后，会取得对应第一设定次数的多个第一呼吸波形特征，因此，控制单元13可依据已取得的所有第一呼吸波形特征，经运算产生第一模板值。举例来说，控制单元13可以将所有已取得的最大呼吸振幅经过计算，加总后取平均振幅值，以产生第一模板值，并以所述第一模板值取代初始模板值，作为初次的呼吸模板更新，但产生第一模板值的方法不以此为限；而前述第一设定次数可随着设定不同而予以调整，例如第一设定次数可以是数次至数十次不等。此处第一模板值可储存在储存单元14内。
此外，为了避免在反复执行第一呼吸取样阶段的过程中，因为病患咳嗽、打喷嚏或其他突发因素影响，导致所取得的第一呼吸波形特征误差过大，控制单元13包括过滤模块131，用以过滤掉所有第一呼吸波形特征中所出现的异常值。举例来说，控制单元13将已取得的所有已取得的最大呼吸振幅经由过滤模块131分析过滤，当过滤模块131判断某一个或多个最大呼吸振幅相较于其他最大呼吸振幅过大或过小时，即可将其视为异常值而先行过滤排除，再将过滤后的其他最大呼吸振幅经计算以求出第一模板值。借此，以减少异常值可能造成经运算产生的第一模板值的误差。
步骤c：在经运算产生第一模板值后，针对流道20持续接收呼吸取样值以反复执行第二呼吸取样阶段。
在控制单元13经运算产生第一模板值前后，气流传感器12仍然不间断地持续感测流道20内的气体状态，持续取得病患对应的呼吸取样值，并传送至控制单元13。在经运算产生第一模板值后，控制单元13会开始依据持续接收的呼吸取样值，开始反复执行第二呼吸取样阶段。
在本实施例中，每个第二呼吸取样阶段自特定次数内的所有呼吸取样值中取得第二呼吸波形特征。也就是说，在每个第二呼吸取样阶段，控制单元13会取得对应特定次数的多个呼吸波形，并依据设定自该些呼吸波形中取得第二呼吸波形特征，以供后续操作。此处第二呼吸波形特征同样可为最大呼吸振幅、呼吸波形面积、呼气振幅、吸气振幅、呼气波形面积及吸气波形面积的其中之一。在以下说明中，第二呼吸波形特征以特定次数内的所有呼吸波形中最大呼吸振幅为例加以说明，但本发明不以此为限，端视设计或需求不同而改变。而前述特定次数亦可随着设定不同而予以调整，例如特定次数可以是数次至数十次不等。
此处，为了确保所取得的呼吸取样值为有效数据，因此控制单元13会先通过过滤模块131用以过滤掉特定次数内的所有呼吸取样值中低于一门坎值的，以便后续取得第二呼吸波形特征。举例来说，呼吸取样值若以呼吸波形为例，门坎值则设定为第一模板值的80％，据此，过滤模块131将会过滤掉该呼吸波形的呼吸振幅低于第一模板值的80％的，以避免后续计算上的误差。然而，该门坎值可随着设定不同而予以调整。
步骤d：在第二呼吸取样阶段到达第二设定次数后，基于所有第二呼吸取样阶段经运算产生第二模板值。
如同前述步骤b，控制单元13在反复执行第二呼吸取样阶段到达第二设定次数后，会取得对应第二设定次数的多个第二呼吸波形特征，因此，控制单元13可依据已取得的所有第二呼吸波形特征，经运算产生第二模板值。举例来说，控制单元13可以将所有已取得的最大呼吸振幅经过运算，加总后取平均振幅值，以产生第二模板值，但产生第二模板值的方法不以此为限；而前述第二设定次数可随着设定不同而予以调整，例如第二设定次数可以是数次至数十次不等。此处第二模板值可储存在储存单元14内。
同样地，为了避免在反复执行第二呼吸取样阶段的过程中，所取得的第二呼吸波形特征误差过大，控制单元13会以过滤模块131过滤掉所有第二呼吸波形特征中所出现的异常值，再将过滤后的其他第二呼吸波形特征经计算以求出第二模板值。借此，以减少异常值可能造成所经运算产生的第二模板值的误差。
步骤e：整合第一模板值及第二模板值，以得到更新模板值来取代第一模板值。
在产生第二模板值后，控制单元13会自储存单元14读取第一模板值及第二模板值，并执行二者的整合运算，以得到更新模板值。由于经运算产生的第二模板值与第一模板值可能差距过大(例如第二模板值大于第一模板值)，若贸然以第二模板值取代第一模板值，反而会对病患造成负担而难以负荷。因此，在本发明中，针对第一模板值及第二模板值执行整合运算，以得到更新模板值。在一实施例中，控制单元13可经运算第一模板值及第二模板值的平均值以产生更新模板值，但本发明不以此为限，例如，控制单元13可利用权重运算方式，经运算第一模板值及第二模板值的加权平均值以产生更新模板值，或以第一模板值及第二模板值的比例分配方式经运算产生更新模板值。而产生的更新模板值即可用以取代第一模板值，作为后续的呼吸模板更新。此处更新模板值亦可储存在储存单元14内。
步骤f：重复步骤(c)～(e)。
在产生更新模板值以取代第一模板值之后，控制单元13会重复前述步骤(c)～(e)，持续经运算产生新的第二模板值，并自储存单元14读取新的第二模板值及前次经运算产生的新的第一模板值，同样经整合运算以取得新的更新模板值，并再次取代前次的第一模板值，以此重复执行迭代运算操作。据此，本发明的呼吸气体供应系统的控制方法可以依据病患现状，实时更新对应的呼吸模板，提供更有效及准确的呼吸气体供应方式。
请参考图3为本发明的呼吸气体供应系统的控制方法第二实施例的流程图。如图3所示，在本实施例中，本发明的呼吸气体供应系统的控制方法更包括步骤g：比对任一呼吸取样值与当前模板值，以通知气压调节装置11调整流道20内的呼吸气体的压力，其中当前模板值可为初始模板值、第一模板值或更新模板值。
由于本发明的呼吸气体供应系统是用以辅助判断判读病患的AHI，因此通过控制单元13，在步骤(a)～(e)的过程中随时比对所取得的任一呼吸取样值与当前模板值，以判断是否需要通知气压调节装置11，对应调整流道20内的呼吸气体的压力。基于呼吸气体供应系统10在不同时期会对应采用不同的呼吸模板值，此处当前模板值可为储存在储存单元14内的初始模板值、第一模板值及更新模板值其中之一，而在同一时间点也只会以前述三者其中之一作为当前模板值。也就是说，在尚未产生第一模板值之前，是以初始模板值作为当前模板值；在第一模板值取代初始模板值之后到尚未产生第二模板值之前，是以第一模板值作为当前模板值；而在更新模板值取代第一模板值之后，则以更新模板值作为当前模板值。
请一并参考图4及图5。图4是本发明的呼吸气体供应系统的控制方法第三实施例的流程图；图5是本发明的呼吸气体供应系统的控制方法第三实施例中前处理步骤的细部流程图。如图4所示，在本实施例中，本发明的呼吸气体供应系统的控制方法在步骤a之前还包括步骤h：
步骤h：在执行第一呼吸取样阶段前对流道20执行前处理，以减少流道20因环境变化所产生的影响。
在本发明的呼吸气体供应系统10正式启动运作之前，必须先确保流道20的状态。由于流道20会因为各种环境或外在因素影响，例如病患配戴的呼吸罩产生容易泄气的缝隙或脱落、病患呼吸剧烈变化等，可能导致后续气流传感器12侦测的误差，因此在控制单元13执行第一呼吸取样阶段前，必须预先针对流道20执行前处理，以减少流道20因环境变化所产生的影响。
如图5所示，在本实施例中，针对步骤h可包括步骤h1至步骤h4，以下将详细说明步骤h中的各个细部步骤：
步骤h1：感测流道20内的气体状态。
在对流道20执行前处理之前，必须先确认目前流道20内的气体压力、流量变化等状态，以供控制模块13执行后续对应操作。因此，本发明的呼吸气体供应系统10可通过气流传感器12感测流道20内的气体状态，并将感测结果传送至控制模块13。在本实施例中，气流传感器12可同时包括流量传感器及压力传感器，以分别感测流道20内的气体压力及流量。
步骤h2：依据所测得的气体状态，等化流道20在不同压力下的非线性效应。
控制模块13依据所测得的气体状态，可判断目前流道20内的压力差异，并配合气压调节装置11等化(equalization)流道20在不同压力下的非线性效应，以减少该些效应对流道20的影响。
步骤h3：判断流道20是否有泄漏。
同样地，控制模块13会依据所测得的气体状态，例如压力、流量等，来判断目前流道20是否有泄漏。若是，则续行步骤h4；若否，控制模块13针对经前述处理后的流道20来开始通过气流传感器12执行呼吸取样，续行步骤a。
步骤h4：若是，执行泄漏补偿。
倘若控制模块13判断目前流道20有泄漏，则需配合气压调节装置11针对流道20执行泄漏补偿，以减少因泄漏对流道20的影响。而在补偿后，控制模块13针对流道20开始通过气流传感器12执行呼吸取样，续行步骤a。
据此，本发明的呼吸气体供应系统10通过动态呼吸模板的设计，可因应病患的不同状态，通过迭代运算实时调整所对应的呼吸模板，相较于现有技术的设计更能提高其使用性，且更能准确反映病患的现状。
在本发明的呼吸气体供应系统10的第二实施例中，呼吸气体供应系统10的控制单元13可持续取得气流传感器12所感测到的流道20的气体状态且对流道20的气体状态进行讯号转换以取得病患的呼吸取样值。而储存单元14则用以接收并储存初始模板值及经控制单元13运算处理后的各模板值，以便控制单元13可随时取得所需的模板值来进行新模板值的运算。
当本发明的呼吸气体供应系统10的第二实施例应用前述的呼吸气体供应系统的控制方法时，如同前述步骤a，同样地控制单元13会先提供初始模板值，供储存单元14接收并储存以因应后续应用。而设置在流道20内的气流传感器12开始感测流道20内的气体状态，控制单元13与气流传感器12电性连接且将接收的气体状态持续进行讯号转换以取得病患对应的呼吸取样值，以开始反复执行第一呼吸取样阶段。
在本实施例中，每个第一呼吸取样阶段自设定时间内的呼吸取样值中取得第一信号特征。第一信号特征包含电压值、电流值、功率值、波形振幅、波形曲线下的面积、频率或相位角。而前述设定时间亦可随着设定不同而予以调整。呼吸取样值在本实施例中通过控制单元13转换而得，但也可以是由任何一种具有转换(不限于能量或形式或态样)功能的转换器转换(例如，整流器、A/D转换器、变压器、滤波器等)。进一步说明，呼吸取样值为气体状态经至少一次转换后的结果，控制单元13依据呼吸取样值的特征(例如前述的电压值、电流值、波形振幅等)进行运算产生模板值；也就是说，气体状态无论经过多少次转换，转换的取样值都是对应气流传感器12感测到的气体状态，而控制单元13依据对应气体状态的呼吸取样值的特征运算出模板值。
如同前述步骤b，同样地控制单元13在反复执行第一呼吸取样阶段到达第一设定次数后，会基于所有第一呼吸取样阶段经运算产生第一模板值以取代初始模板值。而前述第一设定次数可随着设定不同而予以调整。
如同前述步骤c，同样地控制单元13于产生第一模板值后，控制单元13仍会持续转换针对流道20的气体状态为呼吸取样值，以反复执行第二呼吸取样阶段。
在本实施例中，每个第二呼吸取样阶段自特定次数内的呼吸取样值中取得第二信号特征。第二信号特征包含电压值、电流值、功率值、波形振幅、波形曲线下的面积、频率或相位角。而前述特定次数亦可随着设定不同而予以调整。
如同前述步骤d，同样地控制单元13在反复执行第二呼吸取样阶段到达第二设定次数后，会基于所有第二呼吸取样阶段经运算产生第二模板值。而前述第二设定次数可随着设定不同而予以调整。
如同前述步骤e，在产生第二模板值后，控制单元13会整合第一模板值及第二模板值，以得到更新模板值来取代第一模板值。
最后，在产生更新模板值以取代第一模板值之后，控制单元13会重复前述步骤(c)～(e)，持续经运算产生可取代前次模板值的更新模板值。
以上实施方式本质上仅为辅助说明，且并不欲用以限制申请目标的实施例或这些实施例的应用或用途。此外，尽管已于前述实施方式中提出至少一例示性实施例，但应了解本发明仍可存在大量的变化。同样应了解的是，本文所述的实施例并不欲用以通过任何方式限制所请求的申请目标的范围、用途或组态。相反的，前述实施方式将可提供本领域具有通常知识者一种简便的指引以实施所述的一或多种实施例。再者，可对组件的功能与排列进行各种变化而不脱离权利要求书所界定的范畴，且权利要求书包含已知的均等物及在本专利申请案提出申请时的所有可预见均等物。

Claims (22)

1.一种呼吸气体供应系统，用以经过一流道供应一呼吸气体给一病患，其特征在于，所述呼吸气体供应系统包括：
一气流传感器，用以感测所述流道的气体状态；
一控制单元，电性连接所述气流传感器，所述控制单元用以提供一初始模板值，并自所述气流传感器持续接收一呼吸取样值以反复执行一第一呼吸取样阶段；在执行所述第一呼吸取样阶段到达一第一设定次数后，所述控制单元基于所有所述第一呼吸取样阶段经运算产生一第一模板值以取代所述初始模板值；在产生所述第一模板值后，所述控制单元自所述气流传感器持续接收所述呼吸取样值以反复执行一第二呼吸取样阶段，在执行所述第二呼吸取样阶段到达一第二设定次数后，所述控制单元基于所有所述第二呼吸取样阶段经运算产生一第二模板值；最后整合所述第一模板值及所述第二模板值，以得到一更新模板值来取代所述第一模板值，并重复前述获取第二模板值的操作以经运算产生新的所述第二模板值以取得新的所述更新模板值；以及
一储存单元，电性连接所述控制单元，用以储存所述第一模板值、各所述第二模板值及各所述更新模板值。
2.如权利要求1所述的呼吸气体供应系统，其特征在于，所述第一呼吸取样阶段是自一设定时间内的所有呼吸取样值中取得一第一呼吸波形特征；在执行所述第一呼吸取样阶段到达所述第一设定次数后，所述控制单元依据所有所述第一呼吸波形特征经运算产生所述第一模板值。
3.如权利要求2所述的呼吸气体供应系统，其特征在于，所述第二呼吸取样阶段是自一特定次数内的所有所述呼吸取样值中取得一第二呼吸波形特征；在执行所述第二呼吸取样阶段到达所述第二设定次数后，所述控制单元依据所有所述第二呼吸波形特征经运算产生所述第二模板值。
4.如权利要求3所述的呼吸气体供应系统，其特征在于，所述第一呼吸波形特征及所述第二呼吸波形特征是一最大呼吸振幅、一呼吸波形面积、一呼气振幅、一吸气振幅、一呼气波形面积及一吸气波形面积的其中之一。
5.如权利要求1所述的呼吸气体供应系统，其特征在于，所述控制单元在执行所述第一呼吸取样阶段前对所述流道执行一前处理，以减少所述流道因环境变化所产生的影响。
6.如权利要求1所述的呼吸气体供应系统，还包括一气压调节装置，电性连接所述控制单元，所述控制单元比对任一所述呼吸取样值与一当前模板值，以通知所述气压调节装置调整所述流道内的所述呼吸气体的压力，其特征在于，所述当前模板值可为所述初始模板值、所述第一模板值或所述更新模板值。
7.如权利要求1所述的呼吸气体供应系统，其特征在于，所述更新模板值是所述第一模板值及所述第二模板值的平均值。
8.如权利要求3所述的呼吸气体供应系统，其特征在于，所述控制单元包括一过滤模块，用以过滤掉所有所述第一呼吸波形特征中所出现的异常值。
9.如权利要求8所述的呼吸气体供应系统，其特征在于，所述过滤模块还用以过滤掉所述特定次数内的所有所述呼吸取样值中低于一门坎值的，以便取得所述第二呼吸波形特征。
10.如权利要求1所述的呼吸气体供应系统，其特征在于，所述初始模板值是小于一设定体重所对应的呼吸模板值。
11.一种呼吸气体供应系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(a)提供一初始模板值，并针对一流道持续接收一呼吸取样值以反复执行一第一呼吸取样阶段；
(b)在执行所述第一呼吸取样阶段到达一第一设定次数后，基于所有所述第一呼吸取样阶段经运算产生一第一模板值以取代所述初始模板值；
(c)在产生所述第一模板值后，针对所述流道持续接收所述呼吸取样值以反复执行一第二呼吸取样阶段；
(d)在所述第二呼吸取样阶段到达一第二设定次数后，基于所有所述第二呼吸取样阶段经运算产生一第二模板值；
(e)整合所述第一模板值及所述第二模板值，以得到一更新模板值来取代所述第一模板值；以及
(f)重复步骤(c)～(e)。
12.如权利要求11所述的呼吸气体供应系统的控制方法，其特征在于，所述第一呼吸取样阶段是自一设定时间内的所有呼吸取样值中取得一第一呼吸波形特征；在执行所述第一呼吸取样阶段到达所述第一设定次数后，依据所有所述第一呼吸波形特征经运算产生所述第一模板值。
13.如权利要求12所述的呼吸气体供应系统的控制方法，其特征在于，所述第二呼吸取样阶段是自一特定次数内的所有所述呼吸取样值中取得一第二呼吸波形特征；在执行所述第二呼吸取样阶段到达所述第二设定次数后，依据所有所述第二呼吸波形特征经运算产生所述第二模板值。
14.如权利要求13所述的呼吸气体供应系统的控制方法，其特征在于，所述第一呼吸波形特征及所述第二呼吸波形特征是一最大呼吸振幅、一呼吸波形面积、一呼气振幅、一吸气振幅、一呼气波形面积及一吸气波形面积的其中之一。
15.如权利要求11所述的呼吸气体供应系统的控制方法，还包括以下步骤：
(h)在执行所述第一呼吸取样阶段前对所述流道执行一前处理，以减少所述流道因环境变化所产生的影响。
16.如权利要求11所述呼吸气体供应系统的控制方法，还包括以下步骤：
(g)比对任一所述呼吸取样值与一当前模板值，以调整所述流道内的所述呼吸气体的压力，其特征在于，所述当前模板值可为所述初始模板值、所述第一模板值或所述更新模板值。
17.如权利要求11所述的呼吸气体供应系统的控制方法，其特征在于，所述初始模板值、所述第一模板值、所述第二模板值及所述更新模板值储存于一储存单元内。
18.一种呼吸气体供应系统，用以经过一流道供应一呼吸气体给一病患，其特征在于，所述呼吸气体供应系统包括：
一气流传感器，用以感测所述流道的气体状态；
一控制单元，用以提供一初始模板值且持续转换所述气流传感器所感测的气体状态为一呼吸取样值以反复执行一第一呼吸取样阶段；于执行所述第一呼吸取样阶段到达一第一设定次数后，基于所有第一呼吸取样阶段经运算产生一第一模板值以取代所述初始模板值；在产生所述第一模板值后，所述控制单元持续转换所述流道的气体状态为所述呼吸取样值以反复执行一第二呼吸取样阶段，于执行所述第二呼吸取样阶段到达一第二设定次数后，基于所有所述第二呼吸取样阶段经运算产生一第二模板值；最后整合所述第一模板值及所述第二模板值，以得到一更新模板值来取代所述第一模板值，并重复前述获取第二模板值的操作以经运算产生取代新的所述第一模板值的新的所述更新模板值；以及
一储存单元，用以接收并储存所述初始模板值、所述第一模板值、所述第二模板值及各所述更新模板值。
19.如权利要求18所述的呼吸气体供应系统，其中所述第一呼吸取样阶段自一设定时间内取得所述呼吸取样值的一第一信号特征；在执行所述第一呼吸取样阶段到达所述第一设定次数后，所述第一信号特征经所述控制单元运算产生所述第一模板值。
20.如权利要求19所述的呼吸气体供应系统，其中所述第一信号特征包含一电压值、一电流值、一功率值、一波形振幅、一波形曲线下的面积、一频率或一相位角。
21.如权利要求19所述的呼吸气体供应系统，其中所述第二呼吸取样阶段自一特定次数内取得所述呼吸取样值的一第二信号特征；在执行所述第二呼吸取样阶段到达所述第二设定次数后，所述第二信号特征经所述控制单元运算产生所述第二模板值。
22.如权利要求21所述的呼吸气体供应系统，其中所述第二信号特征包含一电压值、一电流值、一功率值、一波形振幅、一波形曲线下的面积、一频率或一相位角。
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Cai et al. Use of gas law and pulmonary compliance to simulate healthy human lung ventilation

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