CN110215582A - 个人医用产氧呼吸器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医用设备技术领域，具体涉及一种个人医用产氧呼吸器，旨在解决目前只能通过对流量调节阀进行参数设定实现呼吸平衡，从而无法达到既节省人力又能远程控制的问题，其技术要点在于包括呼吸组件、产氧器本体以及一控制子系统，所述控制子系统包括脉搏血氧仪，用于检测使用者的实时脉氧数据；执行件，设置于产氧器本体上；控制端，与脉搏血氧仪、执行件通信连接，将脉搏血氧仪检测的实时脉氧数据与对应的指标目标数据相比对，并控制执行件动作；其中，指标目标数据包括对应于各实时脉氧数据的目标参数数据。本发明根据脉搏血氧仪有效精确控制产氧器本体的实时供氧量，避免病人自助给氧的治疗风险，智能化程度高。

Description

个人医用产氧呼吸器

技术领域

本发明涉及医用设备技术领域，具体涉及一种个人医用产氧呼吸器。

背景技术

现有化学制氧技术主要涉及两大类，以固态制氧剂和以液体制氧剂，前者多为一次性使用，装置结构简单，携带方便，但有氧量小持续平稳供氧时间短，正常为20－30分钟，更换频繁，化学药剂、冷却剂及催化剂耗量大，废弃溶液及容器不利于环境保护，使用费用高等不足；后者，采用液体制氧剂，虽然可以做到产氧量大，供氧平稳及持续时间长等优点，但由于反应热量高，需强制冷却，压力调节及流量自动控制等因素，致使结构复杂，操作不便等不足，难以普及推广至家庭。

现有CN94218380.0的中国专利公开了一种流量可调连续供氧装置，此装置采用液体制氧剂，如过氧化氢，由制氧剂贮箱缓和反应室，旋流除雾室，多功能净化室，制氧剂专用流量调节阀，冷却洗氧器，温度调节器及导管呼吸器组成，全部构件用塑料材料制作，结构设计合理，使反应室产氧条件缓和，自然通风冷却，后系统撤热负荷减轻，氧气充分净化，过滤及洗涤，纯度高，质量完全达到医用供氧标准，催化剂活性高，寿命长。

但是此供氧装置运用到医疗上时，只能通过对流量调节阀进行参数设定实现呼吸平衡，并且参数设定过程比较繁琐。当医护人员无法对流量调节阀进行远程控制，患者治疗过程中病情出现异常时，患者自己更改治疗参数可能会出现危险，如果医护人员实时远程控制流量调节阀，会造成人力资源浪费，总之无法达到既节省人力又能远程控制的效果。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服目前只能通过对流量调节阀进行参数设定实现呼吸平衡，从而无法达到既节省人力又能远程控制的缺陷，从而提供一种个人医用产氧呼吸器。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种个人医用产氧呼吸器，包括：

呼吸组件，用于罩设在使用者面部以供其呼吸；

产氧器本体，与所述呼吸组件固定连接，用于实现化学制氧；

一控制子系统，所述控制子系统包括：

脉搏血氧仪，用于检测使用者的实时脉氧数据；

执行件，设置于所述产氧器本体上，用于精确控制所述产氧器本体的实时供氧量；

控制端，与所述脉搏血氧仪、所述执行件通信连接，将所述脉搏血氧仪检测的实时脉氧数据与对应的指标目标数据相比对，并控制所述执行件动作；

其中，所述指标目标数据包括对应于各所述实时脉氧数据的目标参数数据。

可选地，所述呼吸组件与产氧器本体之间设有滞留室，所述滞留室一侧通过管路连接有位于产氧器本体内部的产氧室，所述滞留室另一侧通过管路连接有位于产氧器本体内部的净化室；

所述滞留室内设有用于封堵产氧室的第一封板以及用于封堵净化室的第二封板。

可选地，所述第一封板沿竖直方向滑动安装在滞留室内，所述第二封板沿水平方向滑动安装在滞留室内，所述第一封板、第二封板通过同一调节件调节，交替封堵所述产氧室和净化室。

可选地，所述调节件包括设置在第一封板上的第一连杆和设置在第二封板上的第二连杆，所述第一连杆和第二连杆相互垂直，且两者靠近一侧的端部分别设有相互配合的楔形块。

可选地，所述第一封板远离所述第二连杆一侧设有与所述滞留室侧壁抵接的张力弹簧。

可选地，所述执行件包括安装在滞留室上的驱动气缸和安装在产氧室与净化室连通管路上的调节阀，且所述驱动气缸的输出轴穿过滞留室侧壁与所述第二连杆的端部固定连接。

可选地，所述控制端包括至少一台个人计算机及至少一台采用堆栈算法进行数据存储的可编程逻辑控制器，所述个人计算机与所述可编程逻辑控制器通信连接，用以实现数据同步。

可选地，所述控制端与所述脉搏血氧仪通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查。

可选地，所述个人计算机与所述可编程逻辑控制器通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。

可选地，所述可编程逻辑控制器中还存储有个人医用产氧呼吸器中各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，并根据各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息判断其是否需要更换或维修，若是，则进行本地和/或远程警示。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明的个人医用产氧呼吸器，由脉搏血氧仪对使用者进行实时监测，将得到的实时脉氧数据传输至控制端，从而通过实时脉氧数据与预存储的脉氧参数进行比对，然后根据判断结果来控制执行件动作，有效精确控制产氧器本体的实时供氧量。同时，既减轻了医护人员的工作量，也能实时调整对患者供氧的治疗模式，避免病人自助给氧的治疗风险，智能化程度高。

2.本发明的个人医用产氧呼吸器，首先由脉搏血氧仪对使用者的呼吸间隔频率进行测定，若吸气，则控制第一封板打开产氧室且第二封板封堵净化室，若呼吸，则控制第二封板打开净化室且第一封板封堵产氧室，从而保证使用者能呼吸到新鲜纯净的氧气，提高供氧质量。

3.本发明的个人医用产氧呼吸器，工作时，调节件调节第一封板竖直朝着靠近产氧室的方向滑动，第二封板水平朝着远离净化室的方向滑动，从而关闭产氧室，打开净化室，使得呼出的空气只能排入净化室，其净化室净化后的空气可导入产氧室，然后同理操作，调节第一封板竖直朝着远离产氧室的方向滑动，第二封板水平朝着靠近净化室的方向滑动即可。

4.本发明的个人医用产氧呼吸器，驱动第二连杆滑动时，在两个楔形块斜面的作用下，带动第一连杆随之运动，实现第一封板竖直滑动的同时，第二封板水平滑动，并且此结构能够减小第一封板和第二封板在滞留室内占据的空间，以便于输氧工作。

5.本发明的个人医用产氧呼吸器，使用驱动气缸驱动第二连杆水平滑动，保证第二封板滑动的稳定性，且气缸结构相对简单，只需将其驱动轴深入滞留室内即可，避免占据较多的滞留室内空间；另外，调节阀可根据脉搏血氧仪测定的实时脉氧数据调节开度，调节供氧量。

6.本发明的个人医用产氧呼吸器，将个人计算机与可编程逻辑控制器之间通信连接，其中可编程逻辑控制器的数据库单元其存储数据量较小,因此采用堆栈算法临时存储数据，而个人计算机采用硬盘存储，其存储数据量较大，可编程逻辑控制器接收新的预设信息后即同步至个人计算机进行存储，以防止数据丢失，同时其自身实现了数据的重复覆盖，即最近的数据若有新的数据到来将覆盖替换旧，以实现数据的迭代。

7.本发明的个人医用产氧呼吸器，在控制端与脉搏血氧仪通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查，提高系统的稳定性。

8.本发明的个人医用产氧呼吸器，在个人计算机与可编程逻辑控制器通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查，有效防止信息丢失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种实施方式的个人医用产氧呼吸器的结构示意图；

图2为本发明的一种实施方式的个人医用产氧呼吸器的模块连接示意图。

附图标记说明：

1、呼吸组件；2、产氧器本体；21、产氧室；22、净化室；31、脉搏血氧仪；32、执行件；321、驱动气缸；322、调节阀；33、控制端；331、个人计算机；332、可编程逻辑控制器；333、数据库单元；334、逻辑控制单元；335、警报单元；4、滞留室；41、第一封板；42、第二封板；43、第一连杆；44、第二连杆；45、楔形块；46、张力弹簧。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种个人医用产氧呼吸器，如图1和图2所示，包括呼吸组件1、产氧器本体2及一控制子系统，其中呼吸组件1用于罩设在使用者面部以供其呼吸，而产氧器本体2与呼吸组件1固定连接以实现化学制氧，由于医护人员无法对产氧器本体2的流量进行远程控制，患者治疗过程中病情出现异常时，患者自己更改治疗参数可能会出现危险，如果医护人员实时远程控制，会造成人力资源浪费。因此，进一步地，控制子系统包括脉搏血氧仪31，用于检测使用者的实时脉氧数据，以判断缺氧程度；执行件32，设置在产氧器本体2上，用于精确控制产氧器本体2的实时供氧量；控制端33，与脉搏血氧仪31、执行件32通信连接，将脉搏血氧仪31检测的实时脉氧数据与对应的指标目标数据相比对，并控制执行件32动作；其中，所述指标目标数据包括对应于各所述实时脉氧数据的目标参数数据。具体地，由脉搏血氧仪31对使用者进行实时监测，将得到的实时脉氧数据传输至控制端33，从而通过实时脉氧数据与预存储的脉氧参数进行比对，然后根据判断结果来控制执行件32动作，有效精确控制产氧器本体2的实时供氧量。同时，既减轻了医护人员的工作量，也能实时调整对患者供氧的治疗模式，避免病人自助给氧的治疗风险，智能化程度高。

如图1所示，呼吸组件1与产氧器本体2之间设有滞留室4，该滞留室4一侧通过管路连接有位于产氧器本体2内部的产氧室21，其另一侧通过管路连接有位于产氧器本体2内部的净化室22；另外，滞留室4内设有用于封堵产氧室21的第一封板41以及用于封堵净化室22的第二封板42。因此，首先由脉搏血氧仪31对使用者的呼吸间隔频率进行测定，若吸气，则控制第一封板41打开产氧室21且第二封板42封堵净化室22，若呼吸，则控制第二封板42打开净化室且第一封板41封堵产氧室21，从而保证使用者能呼吸到新鲜纯净的氧气，提高供氧质量。

如图1所示，第一封板41沿竖直方向滑动安装在滞留室4内，第二封板42沿水平方向滑动安装在滞留室4内，第一封板41、第二封板42通过同一调节件调节，交替封堵产氧室21和净化室22。因此，在调节件的调节作用下，使第一封板41、第二封板42以此交替封堵产氧室21和净化室22，以控制两者的流通状态，保证此个人医用产氧呼吸器的正常运行。即工作时，调节件调节第一封板41竖直朝着靠近产氧室21的方向滑动，第二封板42水平朝着远离净化室22的方向滑动，从而关闭产氧室21，打开净化室22，使得呼出的空气只能排入净化室22，其净化室22净化后的空气可导入产氧室21，然后同理操作，调节第一封板41竖直朝着远离产氧室21的方向滑动，第二封板42水平朝着靠近净化室22的方向滑动即可。

如图1所示，调节件包括设置在第一封板41上的第一连杆43和设置在第二封板42上的第二连杆44，第一连杆43和第二连杆44相互垂直，且两者靠近一侧的端部分别设有相互配合的楔形块45。驱动第二连杆44滑动时，在两个楔形块45斜面的作用下，带动第一连杆43随之运动，实现第一封板41竖直滑动的同时，第二封板42水平滑动。并且此结构能够减小第一封板41和第二封板42在滞留室4内占据的空间，以便于输氧工作。

为了保证驱动第二封板42滑动时，第一封板41能够顺利且快速地向远离产氧室21的方向滑动，如图1所示，在滞留室4与产氧室21相接的侧壁上开设有让位槽(图中未标识)，第一封板41远离第一连杆43一侧设有安装在让位槽内的张力弹簧46，张力弹簧46沿着第一封板41的滑动方向设置，从而在张力弹簧46作用下，使第一封板41快速地向远离产氧室21的方向滑动，其结构简单，效果明显。

如图1和图2所示，执行件32包括安装在滞留室4上的驱动气缸321和安装在产氧室21与净化室22连通管路上的调节阀322，且驱动气缸321的输出轴穿过滞留室4侧壁与所述第二连杆44的端部固定连接。使用驱动气缸321驱动第二连杆44水平滑动，保证第二封板42滑动的稳定性，且气缸结构相对简单，只需将其驱动轴深入滞留室4内即可，避免占据较多的滞留室4内空间；另外，调节阀322可根据脉搏血氧仪31测定的实时脉氧数据调节开度，调节供氧量。

如图2所示，控制端33包括至少一台个人计算机331及至少一台采用堆栈算法进行数据存储的可编程逻辑控制器332，可编程逻辑控制器332与个人计算机331通信连接实现数据同步，使工作人员可通过个人计算机331对可编程逻辑控制器332进行控制操作。而且可编程逻辑控制器332的存储数据量较小,且采用堆栈算法临时存储数据，而个人计算机331采用硬盘存储，其存储数据量较大，可编程逻辑控制器332接收新的预设信息后即同步至个人计算机331进行存储，以防止数据丢失，同时其自身实现了数据的重复覆盖，即最近的数据若有新的数据到来将覆盖替换旧数据，以实现数据的迭代。

如图2所示，可编程逻辑控制器332包括数据库单元333、逻辑控制单元334、及警报单元335，其数据库单元333以及警报单元335均连接于逻辑控制单元334。脉搏血氧仪31将检测到的实时脉氧数据反馈传输至可编程逻辑控制器332中，逻辑控制单元334根据脉搏血氧仪31的反馈信息，从数据库单元333中寻找对应的指标目标数据并发送至逻辑控制单元334来进行比对判断，最后通过判断结果分别控制驱动气缸321和调节阀322动作。

如图2所示，为了提高系统的稳定性，在本实施方式中，控制端33与脉搏血氧仪31之间通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查，在控制端33每次启动时给脉搏血氧仪31一个信号，脉搏血氧仪31再反馈一个信号给控制端33，该反馈信号包括各脉搏血氧仪31的I D信息，控制端33对反馈的信号与数据库单元333中的对应I D信息进行比对判断，在脉搏血氧仪31存在问题时，或出现某种症状需要处理但暂时不会影响正常运行时，以及传感器的变化在误差范围内时候，做出拒绝使用、警告或正常启用的指示信息。

如图2所示，为了防止信息丢失，在本实施方式中，个人计算机331与可编程逻辑控制器332通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。即设定可编程逻辑控制器332及个人计算机331在预设时间内相互收不到对方信号时，则判断个人计算机331或可编程逻辑控制器332宕机，在个人计算机331或可编程逻辑控制器332其中一方宕机的情况下，系统停止运行，等待处于宕机状态的个人计算机331或可编程逻辑控制器332重启，或系统继续运行，但数据直接存入正常工作的个人计算机331或可编程逻辑控制器332，待宕机方重启后，再将数据传输至宕机方。其中，判断个人计算机331或可编程逻辑控制器332是否正常的预设时间不大于1分钟。

如图2所示，可编程逻辑控制器332的数据库单元333中存储有个人医用产氧呼吸器中各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，可根据各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息判断其是否需要更换或维修，若是，则控制警报单元335进行本地警示，实现了对各部件工作状态的预判功能，提前提醒工作人员更换或维修，防止故障发生，提高工作效率。

本个人医用产氧呼吸器的工作原理：由脉搏血氧仪31对使用者进行实时监测，将得到的实时脉氧数据传输至控制端33，从而通过实时脉氧数据与预存储的脉氧参数进行比对，然后根据判断结果来控制执行件32动作，从而驱动气缸321驱动第二连杆44滑动时，在两个楔形块45斜面的作用下，带动第一连杆43随之运动，调节第一封板41竖直朝着靠近产氧室21的方向滑动，第二封板42水平朝着远离净化室22的方向滑动，以关闭产氧室21，打开净化室22，使得呼出的空气只能排入净化室22，其净化室22净化后的空气可导入产氧室21，然后同理操作，调节第一封板41竖直朝着远离产氧室21的方向滑动，第二封板42水平朝着靠近净化室22的方向滑动以打开产氧室21，关闭净化室22，有效精确控制产氧器本体2的实时供氧量，另外，调节阀322可根据脉搏血氧仪31测定的实时脉氧数据调节开度，调节供氧量。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种个人医用产氧呼吸器，其特征在于，包括：

呼吸组件(1)，用于罩设在使用者面部以供其呼吸；

产氧器本体(2)，与所述呼吸组件(1)固定连接，用于实现化学制氧；

一控制子系统，所述控制子系统包括：

脉搏血氧仪(31)，用于检测使用者的实时脉氧数据；

执行件(32)，设置于所述产氧器本体(2)上，用于精确控制所述产氧器本体(2)的实时供氧量；

控制端(33)，与所述脉搏血氧仪(31)、所述执行件(32)通信连接，将所述脉搏血氧仪(31)检测的实时脉氧数据与对应的指标目标数据相比对，并控制所述执行件(32)动作；

其中，所述指标目标数据包括对应于各所述实时脉氧数据的目标参数数据。

2.根据权利要求1所述的个人医用产氧呼吸器，其特征在于，所述呼吸组件(1)与产氧器本体(2)之间设有滞留室(4)，所述滞留室(4)一侧通过管路连接有位于产氧器本体(2)内部的产氧室(21)，所述滞留室(4)另一侧通过管路连接有位于产氧器本体(2)内部的净化室(22)；

所述滞留室(4)内设有用于封堵产氧室(21)的第一封板(41)以及用于封堵净化室(22)的第二封板(42)。

3.根据权利要求2所述的个人医用产氧呼吸器，其特征在于，所述第一封板(41)沿竖直方向滑动安装在滞留室(4)内，所述第二封板(42)沿水平方向滑动安装在滞留室(4)内，所述第一封板(41)、第二封板(42)通过同一调节件调节，交替封堵所述产氧室(21)和净化室(22)。

4.根据权利要求3所述的个人医用产氧呼吸器，其特征在于，所述调节件包括设置在第一封板(41)上的第一连杆(43)和设置在第二封板(42)上的第二连杆(44)，所述第一连杆(43)和第二连杆(44)相互垂直，且两者靠近一侧的端部分别设有相互配合的楔形块(45)。

5.根据权利要求4所述的个人医用产氧呼吸器，其特征在于，所述第一封板(41)远离所述第二连杆(44)一侧设有与所述滞留室(4)侧壁抵接的张力弹簧(46)。

6.根据权利要求5所述的个人医用产氧呼吸器，其特征在于，所述执行件(32)包括安装在滞留室(4)上的驱动气缸(321)和安装在产氧室(21)与净化室(22)连通管路上的调节阀(322)，且所述驱动气缸(321)的输出轴穿过滞留室(4)侧壁与所述第二连杆(44)的端部固定连接。

7.根据权利要求1所述的个人医用产氧呼吸器，其特征在于，所述控制端(33)包括至少一台个人计算机(331)及至少一台采用堆栈算法进行数据存储的可编程逻辑控制器(332)，所述个人计算机(331)与所述可编程逻辑控制器(332)通信连接，用以实现数据同步。

8.根据权利要求7所述的个人医用产氧呼吸器，其特征在于，所述控制端(33)与所述脉搏血氧仪(31)通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查。

9.根据权利要求7所述的个人医用产氧呼吸器，其特征在于，所述个人计算机(331)与所述可编程逻辑控制器(332)通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。

10.根据权利要求7所述的个人医用产氧呼吸器，其特征在于，所述可编程逻辑控制器(332)中还存储有个人医用产氧呼吸器中各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，并根据各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息判断其是否需要更换或维修，若是，则进行本地和/或远程警示。