CN105854137A - 呼吸辅助系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种呼吸辅助系统及方法。呼吸辅助系统包含：呼吸侦测装置、收音装置、气流供应装置以及处理装置。呼吸侦测装置侦测目标对象的身体位移量，其中身体位移量对应于目标对象的呼吸。收音装置侦测目标对象的呼吸声音。气流供应装置产生气流。处理装置根据身体位移量判断目标对象的呼吸状况，进一步根据呼吸状况以及呼吸声音判断目标对象是否具有呼吸中止状况，以于目标对象具有呼吸中止状况时控制气流供应装置产生气流至目标对象的呼吸器官。本发明的目的在于即时侦测目标对象的呼吸并据以控制气流的供应，避免对目标对象造成的不适。

Description

呼吸辅助系统及方法

技术领域

本发明是有关于一种呼吸辅助技术，且特别是有关于一种呼吸辅助系统及方法。

背景技术

阻塞性睡眠呼吸中止(Obstructive Sleep Apnea；OSA)的病症是由于患者在睡眠时，鼻腔或咽喉的组织阻碍呼吸气流的通过，而造成呼吸不足甚至短暂停止呼吸的情况，有时停止十几秒，甚至数十秒。并且，患者的鼾声常间歇出现，频率不一。呼吸中断将容易使患者从睡眠中醒来，无法充分休息，进而使患者在白天时精神不济，影响正常工作。

持续性压力呼吸辅助器常被用以治疗阻塞性睡眠呼吸中止症。为避免呼吸气流的通过受到阻碍，呼吸辅助器即使在阻塞性睡眠呼吸中止症状尚未发生时，都需要透过面罩不断地将高压氧气给患者。但是持续的提供气流，将造成患者的不适，依旧容易影响患者的睡眠。

因此，如何设计一个新的呼吸辅助系统及方法，以解决上述的问题，乃为此一业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于即时侦测目标对象的呼吸并据以控制气流的供应，避免对目标对象造成的不适。

因此，本发明的一方面是在提供一种呼吸辅助系统，包含：呼吸侦测装置、收音装置、气流供应装置以及处理装置。呼吸侦测装置侦测目标对象的身体位移量，其中身体位移量对应于目标对象的呼吸。收音装置侦测目标对象的呼吸声音。气流供应装置产生气流。处理装置根据身体位移量判断目标对象的呼吸状况，进一步根据呼吸状况以及呼吸声音判断目标对象是否具有呼吸中止状况，以于目标对象具有呼吸中止状况时控制气流供应装置产生气流至目标对象的呼吸器官。

依据本发明一实施例，其中呼吸侦测装置为雷达装置，用以对目标对象进行无线波的发射及接收，以侦测身体位移量。

依据本发明另一实施例，其中处理装置内储演算法，以通过演算法根据呼吸状况以及呼吸声音进行计算，以在目标对象的呼吸停止超过特定时间且呼吸声音具有打鼾频率变化时，判断目标对象具有呼吸中止状况。

依据本发明再一实施例，气流供应装置包含供气面罩以及供气装置，其中供气面罩以设置于目标对象的口鼻上。

依据本发明更具有的一实施例，其中供气装置为高压气瓶，且气流供应装置还包含气阀，处理装置在目标对象不具有呼吸中止状况时，是开启气阀使目标对象呼吸，并在目标对象具有呼吸中止状况时，关闭气阀以使高压气瓶透过供气面罩传送气流至目标对象的口鼻。

本发明的另一方面是在提供一种呼吸辅助方法，应用于呼吸辅助系统，呼吸辅助方法包含：通过呼吸辅助系统的呼吸侦测装置侦测目标对象的身体位移量，其中身体位移量对应于目标对象的呼吸；通过呼吸辅助系统的收音装置，侦测目标对象的呼吸声音；通过呼吸辅助系统的处理装置根据身体位移量判断目标对象的呼吸状况；通过处理装置根据呼吸状况以及呼吸声音判断目标对象是否具有呼吸中止状况；以及当目标对象具有呼吸中止状况时，通过处理装置控制呼吸辅助系统的气流供应装置产生气流至目标对象的呼吸器官。

依据本发明一实施例，其中呼吸侦测装置为雷达装置，侦测身体位移量的步骤还包含：使雷达装置对目标对象进行无线波的发射及接收；以及根据无线波的发射及接收侦测身体位移量。

依据本发明另一实施例，其中处理装置内储演算法，判断目标对象是否具有呼吸中止状况的步骤还包含：使处理装置通过演算法根据呼吸状况以及呼吸声音进行计算；当目标对象的呼吸停止超过特定时间且呼吸声音具有打鼾频率变化时，处理装置判断目标对象具有呼吸中止状况。

依据本发明再一实施例，气流供应装置包含供气面罩以及供气装置，其中供气面罩以设置于目标对象的口鼻上。

依据本发明的另一实施例，其中供气装置为高压气瓶，以透过气阀与供气面罩连接，呼吸辅助方法还包含：使处理装置在目标对象不具有呼吸中止状况时，开启气阀使目标对象呼吸；以及使处理装置在目标对象具有呼吸中止状况时，关闭气阀以使高压气瓶透过供气面罩传送气流至目标对象的口鼻。

应用本发明的优点在于通过呼吸侦测装置以及收音装置即时地侦测目标对象的呼吸并判断目标对象是否产生呼吸中止状况，以在产生呼吸中止状况时才控制气流供应装置产生气流给目标对象，以避免持续不断供应的气流对目标对象造成的不适，而轻易地达到上述的目的。

附图说明

图1为本发明一实施例中，一种呼吸辅助系统以及目标对象的方块图；

图2为本发明一实施例中，呼吸辅助系统中的各元件以及目标对象的示意图；

图3为本发明一实施例中，一种呼吸辅助方法的流程图；

图4为本发明一实施例中，呼吸辅助系统中的各元件以及目标对象的示意图；以及

图5为本发明一实施例中，一种呼吸辅助方法的流程图。

具体实施方式

请参照图1。图1为本发明一实施例中，一种呼吸辅助系统1以及目标对象2的方块图。呼吸辅助系统1包含：呼吸侦测装置10、收音装置12、气流供应装置14以及处理装置16。

呼吸侦测装置10是用以侦测目标对象2的身体位移量11，其中身体位移量11对应于目标对象2的呼吸。由于目标对象2在进行呼吸时，部份的身体部位，例如但不限于胸部、腹部或其他可能的部位会产生位移。因此，身体位移量11是对应于上述部位其中之一的位移D。

于一实施例中，呼吸侦测装置10为雷达装置，用以对目标对象2的上述部位进行无线波13的发射及接收，以侦测身体位移量11。其中，无线波13在不同的实施例中，可为例如但不限于超音波、红外线或是其他形式的无线讯号。经由无线波13的发射及接收的时间差距，呼吸侦测装置10可侦测出目标对象2的身体位移量11，进而由处理装置16判断目标对象2是位于呼气阶段亦或吸气阶段，以进一步判断目标对象2的呼吸状况。于一实施例中，呼吸状况可包含例如但不限于呼吸的频率、深浅或其组合。

收音装置12侦测目标对象的呼吸声音15。处理装置16可进一步据以判断目标对象2的呼吸声音15是否具有打鼾频率变化。

于一实施例中，处理装置16内储演算法，以通过演算法根据由身体位移量11判断的呼吸状况以及呼吸声音15进行计算。当计算的结果显示目标对象2的呼吸停止超过特定时间，且呼吸声音具有打鼾频率变化时，处理装置16将判断目标对象2具有呼吸中止状况。

举例来说，当处理装置16依据内储演算法计算，且计算的结果显示目标对象2的呼吸停止超过五秒，且呼吸声音显示目标对象2从无打鼾变为有打鼾或是打鼾频率变高时，将判断目标对象2具有呼吸中止状况。于一实施例中，此呼吸中止状况可能是例如，但不限于由目标对象2的鼻腔或咽喉的组织抵住呼吸道而产生。

在处理装置16判断目标对象2具有呼吸中止状况时，将控制气流供应装置14产生气流17至目标对象2的呼吸器官，例如但不限于口鼻。

请同时参照图2。图2为本发明一实施例中，呼吸辅助系统1中的各元件以及目标对象2的示意图。

于一实施例中，图1的呼吸侦测装置10、收音装置12以及处理装置16可共同整合设置于一个复合的装置20中。装置20可设置于例如，但不限于目标对象2的胸腹前方。因此，呼吸侦测装置10可通过上述的机制进行无线波13的发射及接收，以侦测目标对象2的身体位移量11，进而判断目标对象2的呼吸状况。而收音装置12则可侦测目标对象的呼吸声音15。处理装置16进一步根据呼吸侦测装置10以及收音装置12判断目标对象2是否具有呼吸中止状况。

于一实施例中，图1中绘示的气流供应装置14，可包含如图2所绘示的供气面罩140以及供气装置142，其中供气面罩140设置于目标对象2的口鼻上。于本实施例中，供气面罩140以及供气装置142是以管线连接。当目标对象2具有呼吸中止状况时，处理装置16控制气流供应装置14中的供气装置142产生一气流17，此气流17可通过较高的气压，透过供气面罩140传送至目标对象2的口鼻上，达到使目标对象2的呼吸道畅通的目的。

于不同实施例中，装置20中的处理装置16可通过各种有线或无线的方式，与气流供应装置14的供气装置142进行沟通与控制。

需注意的是，上述的实体架构仅为一范例。于其他实施例中，各元件的配置关系可视实际需求调整，而不为本实施例的配置关系所限。

因此，本发明的呼吸辅助系统1通过呼吸侦测装置10以及收音装置12即时地侦测目标对象2的呼吸并判断目标对象2是否产生呼吸中止状况，以在产生呼吸中止状况时才控制气流供应装置14产生气流17给目标对象2，避免持续不断供应的气流17对目标对象造成的不适。

请参照图3。图3为本发明一实施例中，一种呼吸辅助方法300的流程图。呼吸辅助方法300可应用于如图1及图2所示的呼吸辅助系统1中。呼吸辅助方法300包含下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)。

于步骤301，通过呼吸辅助系统1的呼吸侦测装置10侦测目标对象2的身体位移量11，其中身体位移量11对应于目标对象2的呼吸。

于步骤302，通过呼吸辅助系统1的收音装置12，侦测目标对象2的呼吸声音15。

于步骤303，通过呼吸辅助系统1的处理装置16根据身体位移量11判断目标对象2的呼吸状况。

于步骤304，通过处理装置16根据呼吸状况以及呼吸声音15以内储的演算法计算并判断目标对象2是否具有呼吸中止状况。

当目标对象2并未具有呼吸中止状况时，流程将回至步骤301，以继续进行侦测。

当目标对象2具有呼吸中止状况时，流程于步骤305通过处理装置16控制呼吸辅助系统1的气流供应装置14产生气流17至目标对象2的呼吸器官。

请同时参照图1及图4。图4为本发明一实施例中，呼吸辅助系统1中的各元件以及目标对象2的示意图。

如同先前的实施例所述，图1的呼吸侦测装置10、收音装置12以及处理装置16可共同整合设置于复合的装置20中，因此不再就其详细的内容赘述。

于本实施例中，图1中绘示的气流供应装置14，包含如图4所绘示的供气面罩140、供气装置142以及气阀144，其中供气面罩140设置于目标对象2的口鼻上，而供气装置142为高压气瓶。

于本实施例中，处理装置16在目标对象2不具有呼吸中止状况时，是开启气阀144使目标对象2呼吸。而在目标对象2具有呼吸中止状况时，处理装置16将关闭气阀144，以使高压气瓶透过供气面罩140传送气流17至目标对象2的口鼻，达到使呼吸道畅通的目的。

请参照图5。图5为本发明一实施例中，一种呼吸辅助方法500的流程图。呼吸辅助方法500可应用于如图1及图4所示的呼吸辅助系统1中。呼吸辅助方法500包含下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)。

于步骤501，通过呼吸辅助系统1的呼吸侦测装置10侦测目标对象2的身体位移量11，其中身体位移量11对应于目标对象2的呼吸。

于步骤502，通过呼吸辅助系统1的收音装置12，侦测目标对象2的呼吸声音15。

于步骤503，通过呼吸辅助系统1的处理装置16根据身体位移量11判断目标对象2的呼吸状况。

于步骤504，通过处理装置16根据呼吸状况以及呼吸声音15以内储的演算法计算并判断目标对象2是否具有呼吸中止状况。

当目标对象2并未具有呼吸中止状况时，流程将进行至步骤505，以开启气阀144使目标对象2呼吸。

当目标对象2具有呼吸中止状况时，流程于步骤506通过处理装置16关闭气阀144，以使气流供应装置14产生气流17至目标对象2的呼吸器官。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种呼吸辅助系统，其特征在于，包含：

一呼吸侦测装置，用以侦测一目标对象的一身体位移量，其中该身体位移量对应于该目标对象的呼吸；

一收音装置，用以侦测该目标对象的一呼吸声音；

一气流供应装置，用以产生一气流；以及

一处理装置，用以根据该身体位移量判断该目标对象的一呼吸状况，进一步根据该呼吸状况以及该呼吸声音判断该目标对象是否具有一呼吸中止状况，以于该目标对象具有该呼吸中止状况时控制该气流供应装置产生该气流至该目标对象的一呼吸器官。

2.根据权利要求1所述的呼吸辅助系统，其特征在于，该呼吸侦测装置为一雷达装置，用以对该目标对象进行一无线波的发射及接收，以侦测该身体位移量。

3.根据权利要求1所述的呼吸辅助系统，其特征在于，该处理装置内储一演算法，以通过该演算法根据该呼吸状况以及该呼吸声音进行计算，以在该目标对象的呼吸停止超过一特定时间且该呼吸声音具有一打鼾频率变化时，判断该目标对象具有该呼吸中止状况。

4.根据权利要求1所述的呼吸辅助系统，其特征在于，该气流供应装置包含一供气面罩以及一供气装置，其中该供气面罩设置于该目标对象的口鼻上。

5.根据权利要求4所述的呼吸辅助系统，其特征在于，该供气装置为一高压气瓶，且该气流供应装置还包含一气阀，该处理装置在该目标对象不具有该呼吸中止状况时，是开启该气阀使该目标对象呼吸，并在该目标对象具有该呼吸中止状况时，关闭该气阀以使该高压气瓶透过该供气面罩传送该气流至该目标对象的口鼻。

6.一种呼吸辅助方法，其特征在于，应用于一呼吸辅助系统，该呼吸辅助方法包含：

通过该呼吸辅助系统的一呼吸侦测装置侦测一目标对象的一身体位移量，其中该身体位移量对应于该目标对象的呼吸；

通过该呼吸辅助系统的一收音装置，侦测该目标对象的一呼吸声音；

通过该呼吸辅助系统的一处理装置根据该身体位移量判断该目标对象的一呼吸状况；

通过该处理装置根据该呼吸状况以及该呼吸声音判断该目标对象是否具有一呼吸中止状况；以及

当该目标对象具有该呼吸中止状况时，通过该处理装置控制该呼吸辅助系统的一气流供应装置产生一气流至该目标对象的一呼吸器官。

7.根据权利要求6所述的呼吸辅助方法，其特征在于，该呼吸侦测装置为一雷达装置，侦测该身体位移量的步骤还包含：

使该雷达装置对该目标对象进行一无线波的发射及接收；以及

根据该无线波的发射及接收侦测该身体位移量。

8.根据权利要求6所述的呼吸辅助方法，其特征在于，该处理装置内储一演算法，判断该目标对象是否具有该呼吸中止状况的步骤还包含：

使该处理装置通过该演算法根据该呼吸状况以及该呼吸声音进行计算；

当该目标对象的呼吸停止超过一特定时间且该呼吸声音具有一打鼾频率变化时，该处理装置判断该目标对象具有该呼吸中止状况。

9.根据权利要求6所述的呼吸辅助方法，其特征在于，该气流供应装置包含一供气面罩以及一供气装置，其中该供气面罩设置于该目标对象的口鼻上。

10.根据权利要求9所述的呼吸辅助方法，其特征在于，该供气装置为一高压气瓶，以透过一气阀与该供气面罩连接，该呼吸辅助方法还包含：

使该处理装置在该目标对象不具有该呼吸中止状况时，开启该气阀使该目标对象呼吸；以及

使该处理装置在该目标对象具有该呼吸中止状况时，关闭该气阀以使该高压气瓶透过该供气面罩传送该气流至该目标对象的口鼻。