CN106943652A - 一种呼吸辅助设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种呼吸辅助设备，其包括空气瓶、氧气瓶、调节阀、气体混合室、呼吸头罩、呼吸音采集装置、超声图像装置以及控制器。通过本发明可以根据病人实时的身体信息，向病人精准地提供呼吸辅助服务。

Description

一种呼吸辅助设备
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种根据病人实时身体信息，提供准确的供氧量的呼吸辅助设备。
背景技术
某些呼吸系统疾病要求患有这些疾病的病人被供给空气或富氧空气混合物。气体的这种供给可使用通常被称为呼吸辅助设备的呼吸辅助设备进行，常规的呼吸机都是按既定的供氧量、供养频率为病人提供富氧气体。然而，不同病人的病况不尽相同，即使对于同一病人，其在不同时间的身体状况也不一定相同。因此，常规的呼吸机不能因人而宜地，或因时而宜地提供准确的呼吸辅助服务。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出如下技术方案：
一种呼吸辅助设备，包括依次连接的氧气瓶、调节阀、气体混合室和呼吸头罩，所述调节阀用于调节来自氧气瓶的纯氧气流的压力和/或流量，纯氧与空气在气体混合室中混合至规定浓度并向呼吸头罩输送富氧气体供病人使用，还包括：
呼吸音采集装置，用于采集病人肺部呼吸时产生的声音，形成声音波形信号，并传输至控制器；
超声图像装置，用于对病人肺部发出超声波并接收肺部反回的超声波，形成反映病人肺部实时平面面积的超声图像，并将所述超声图像传输至控制器；
所述呼吸头罩用于将病人头部与外部环境隔离，其内部设有空压机和压力传感器，且其通过安全阀与外部环境可控地连通或密闭，所述空压机用于对呼吸头罩内的气压进行调节，所述压力传感器用于实时监测呼吸头罩内的气压，所述安全阀用于在停电或设备故障或呼吸头罩内的气压异常时自动打开，使呼吸头罩与外部环境连通，避免头罩内部使用者窒息；
控制器，其与调节阀、呼吸音采集装置、超声图像装置、空压机、压力传感器信号、安全阀信号连接，所述控制器根据所述声音波形信号生成声波变化曲线，并分别计算各个呼吸周期内的吸气段折线的斜率和呼气段折线的斜率，同时，控制器根据所述超声图像计算各个呼吸周期的肺部的平面面积的极大值和极小值；
当任一呼吸周期内的吸气段折线的斜率较前一呼吸周期内的吸气段折线的斜率发生变化，且变化率大于第一预定值时，控制器做出吸气异常的判断，进一步地，控制器计算该呼吸周期的极大值与前一呼吸周期的极大值之间的差值，若该差值为负，且差值的绝对值大于第二预定值，则控制器控制第二调节阀使纯氧的流量增大；
当任一呼吸周期内的呼气段折线的斜率较前一呼吸周期内的呼气段折线的斜率发生变化，且变化率大于第一预定值时，控制器做出呼气异常的判断，进一步地，控制器计算该呼吸周期的极小值与前一呼吸周期的极小值之间的差值，若该差值为正，且差值的绝对值大于第二预定值，则控制器控制空压机在下一个呼吸周期的呼气阶段反向运转，减小呼吸头罩内部的气压，使肺部气体通过压差更易地被排出。
优选地，所述气体混合室内设有氧浓度传感器。
通过本发明可以根据病人的个体信息，因人而宜地、因时而宜地为病人提供准确的呼吸辅助服务。
附图说明
图1示出了本发明的原理结构图；
图2示出了呼吸音的变化；
图3示出了肺部超声图像的面积变化。
具体实施方式
下面将结合附图详细描述本发明。
如图1所示，呼吸辅助设备包括：
一种呼吸辅助设备，包括依次连接的氧气瓶1、调节阀2、气体混合室3和呼吸头罩6，所述调节阀2用于调节来自氧气瓶1的纯氧气流的压力和/或流量，纯氧与空气在气体混合室3中混合至规定浓度并向呼吸头罩6输送富氧气体供病人使用，还包括：
呼吸音采集装置4，用于采集病人肺部呼吸时产生的声音，形成声音波形信号，并传输至控制器7；
超声图像装置5，用于对病人肺部发出超声波并接收肺部反回的超声波，形成反映病人肺部实时平面面积的超声图像，并将所述超声图像传输至控制器7；
所述呼吸头罩6用于将病人头部与外部环境隔离，其内部设有空压机6.1和压力传感器6.2，且其通过安全阀6.3与外部环境可控地连通或密闭，所述空压机6.1用于对呼吸头罩6内的气压进行调节，所述压力传感器6.2用于实时监测呼吸头罩内的气压，所述安全阀6.3用于在停电或设备故障或呼吸头罩内的气压异常时自动打开，使呼吸头罩6与外部环境连通，避免病人窒息；
控制器7，其与调节阀2、呼吸音采集装置4、超声图像装置5、空压机6.1、压力传感器信号6.2、安全阀6.3信号连接，所述控制器7根据所述声音波形信号生成声波变化曲线，并分别计算各个呼吸周期内的吸气段折线的斜率和呼气段折线的斜率，同时，控制器根据所述超声图像计算各个呼吸周期的肺部的平面面积的极大值和极小值；
当任一呼吸周期内的吸气段折线的斜率较前一呼吸周期内的吸气段折线的斜率发生变化，且变化率大于第一预定值时，控制器7做出吸气异常的判断，进一步地，控制器计算该呼吸周期的极大值与前一呼吸周期的极大值之间的差值ΔF，若该差值ΔF为负，且差值ΔF的绝对值大于第二预定值，则控制器控制第二调节阀使纯氧的流量增大；
当任一呼吸周期内的呼气段折线的斜率较前一呼吸周期内的呼气段折线的斜率发生变化，且变化率大于第一预定值时，控制器做出呼气异常的判断，进一步地，控制器计算该呼吸周期的极小值与前一呼吸周期的极小值之间的差值ΔF，若该差值ΔF为正，且差值ΔF的绝对值大于第二预定值，则控制器控制空压机在下一个呼吸周期的呼气阶段反向运转，减小呼吸头罩内部的气压，使肺部气体通过压差更易地被排出。
本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。

Claims (3)

1.一种呼吸辅助设备，其特征在于，包括采集使用者身体信息的装置、控制器、呼吸头罩和供氧装置，控制器根据使用者的实时身体信息实时地调节供氧量。
2.一种呼吸辅助设备，包括依次连接的氧气瓶、调节阀、气体混合室和呼吸头罩，所述调节阀用于调节来自氧气瓶的纯氧气流的压力和/或流量，纯氧与空气在气体混合室中混合至规定浓度并向呼吸头罩输送富氧气体供病人使用，其特征在于：
呼吸音采集装置，用于采集病人肺部呼吸时产生的声音，形成声音波形信号，并传输至控制器；
超声图像装置，用于对病人肺部发出超声波并接收肺部反回的超声波，形成反映病人肺部实时平面面积的超声图像，并将所述超声图像传输至控制器；
所述呼吸头罩用于将病人头部与外部环境隔离，其内部设有空压机和压力传感器，且其通过安全阀与外部环境可控地连通或密闭，所述空压机用于对呼吸头罩内的气压进行调节，所述压力传感器用于实时监测呼吸头罩内的气压，所述安全阀用于在停电或设备故障或呼吸头罩内的气压异常时自动打开，使呼吸头罩与外部环境连通，避免头罩内部使用者窒息；
控制器，其与调节阀、呼吸音采集装置、超声图像装置、空压机、压力传感器信号、安全阀信号连接，所述控制器根据所述声音波形信号生成声波变化曲线，并分别计算各个呼吸周期内的吸气段折线的斜率和呼气段折线的斜率，同时，控制器根据所述超声图像计算各个呼吸周期的肺部的平面面积的极大值和极小值；
当任一呼吸周期内的吸气段折线的斜率较前一呼吸周期内的吸气段折线的斜率发生变化，且变化率大于第一预定值时，控制器做出吸气异常的判断，进一步地，控制器计算该呼吸周期的极大值与前一呼吸周期的极大值之间的差值，若该差值为负，且差值的绝对值大于第二预定值，则控制器控制第二调节阀使下一个呼吸周期的吸气段所提供的纯氧的流量增大；
当任一呼吸周期内的呼气段折线的斜率较前一呼吸周期内的呼气段折线的斜率发生变化，且变化率大于第一预定值时，控制器做出呼气异常的判断，进一步地，控制器计算该呼吸周期的极小值与前一呼吸周期的极小值之间的差值，若该差值为正，且差值的绝对值大于第二预定值，则控制器控制空压机在下一个呼吸周期的呼气阶段反向运转，减小呼吸头罩内部的气压，使肺部气体通过压差更易地被排出。
3.如权利要求1-2所述的呼吸辅助设备，所述气体混合室内设有氧浓度传感器。
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