CN115970118A - 呼吸湿化治疗仪校准装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种呼吸湿化治疗仪校准装置，包括参数采集模块，用于采集呼吸湿化治疗仪的输出气体数据；参数校准模块，用于对所述输出气体数据的准确性进行校准；参数显示模块，用于显示校准后的所述输出气体数据；数据存储模块，用于对校准后的所述输出气体数据进行存储；校准分析模块，用于根据存储的历史输出气体数据进行准确性分析。本发明体积小、重量轻、便于携带、适应性强，可实现一键设置、自动检定的功能，从根本上解决了各步骤分体校准的繁琐工作，具有无纸化、自动化、高准确度和稳定性。同时实现了数据的存储与多种形式的显示，根据参数通过传感器前后的变化率对气体参数进行校准，并通过BP神经网络保证了校准的准确度。

Description

呼吸湿化治疗仪校准装置
技术领域
本发明属于医疗器械领域，特别是涉及一种呼吸湿化治疗仪校准装置。
背景技术
呼吸湿化治疗仪是一种新型的氧疗仪，安全性及疗效逐渐被认可，与普通氧疗相比，其改善氧合的作用更好；与无创呼吸机相比，呼吸湿化治疗仪的显著优势在于舒适性及耐受性、依从性。对于轻中度的低氧血症的患者，可以首选高流量呼吸湿化治疗仪进行治疗。
在现有技术中鲜有对呼吸湿化治疗仪的输出气体进行实时校准的装置或者技术方案，导致在呼吸湿化治疗仪出现故障时无法及时发现处理，对患者的治疗产生不利影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种呼吸湿化治疗仪校准装置，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种呼吸湿化治疗仪校准装置，包括参数采集模块、参数校准模块、参数显示模块、数据存储模块、校准分析模块；
所述参数采集模块用于采集呼吸湿化治疗仪的输出气体数据以及环境气体数据；
所述参数校准模块用于获取所述输出气体数据的变化率，根据所述变化率对所述输出气体数据的准确性进行校准；
所述参数显示模块用于显示校准后的所述输出气体数据；
所述数据存储模块用于对校准后的所述输出气体数据以及所述环境气体数据进行存储；
所述校准分析模块用于根据存储的历史输出气体数据以及历史环境气体数据对实时获取的所述输出气体数据进行准确性分析。
可选地，所述参数采集模块与所述参数校准模块连接，所述参数显示模块与所述数据存储模块分别与所述参数校准模块连接，所述数据存储模块与所述校准分析模块连接。
可选地，所述输出气体数据包括输出气体的流量参数、温湿度参数、氧浓度参数；所述环境气体数据包括环境气体的流量参数、温湿度参数、氧浓度参数；所述参数采集模块包括温度传感器、湿度传感器、除水模块、流量计以及氧浓度传感器；所述除水模块用于减少气体中的冷凝水以及气体温度损失。
可选地，所述温度传感器采用减小测温探头质量的结构进行设计，所述测温探头采用高导热系数材料作为传热介质；所述高导热系数材料包括但不限于石墨、石墨烯。
可选地，所述参数校准模块获取输出气体通过温度传感器之前的第一温湿度值，以及通过湿度传感器之后的第二温湿度值，同时获取所述输出气体数据中的温湿度参数，根据所述第一温湿度值与所述第二温湿度值的差值获取温湿度值变化率，根据所述温湿度值变化率对所述输出气体数据中的温湿度参数进行校准。
可选地，所述参数校准模块获取输出气体通过流量计之前的第一流量与氧含量参数，以及通过氧浓度传感器之后的第二流量与氧含量参数，根据所述第一流量与氧含量参数与所述第二流量与氧含量参数的差值获取流量与氧含量变化率，根据所述流量与氧含量变化率对所述输出气体数据中的流量参数以及氧浓度参数进行校准。
可选地，所述参数显示模块对所述输出气体数据中的不同参数进行格式统一，并将所述输出气体数据进行数值、表格形式的显示，同时所述参数显示模块获取所述输出气体数据中不同参数的数值，按照数值的变化与获取时间分别对每个参数构建变化曲线，并将每个参数的变化曲线进行显示。
可选地，所述数据存储模块根据历史输出气体数据与实时获取的输出气体数据的时序关系构建数据存储框架，根据所述数据存储框架对实时获取的所述输出气体数据进行存储；
所述数据存储架构为XML架构，在所述XML架构中，按照数据获取时间的递进顺序，并将获取时间作为约束条件，将所述输出气体数据作为时间下的详细描述，同时根据所述约束条件对不同获取时间的输出气体数据进行存储，并对相同获取时间的所述环境气体数据进行对应存储。
可选地，所述校准分析模块获取所述数据存储模块中的历史输出气体数据与对应的历史环境气体数据，将所述历史输出气体数据与所述历史环境气体数据的作为训练集数据，并将实时获取的输出气体数据作为验证集，基于BP神经网络构建校准分析模型，基于所述训练集数据对所述校准分析模型进行训练，并将所述验证集数据输入训练后的校准分析模型，获取预测数据，将所述预测数据与实时获取的输出气体数据进行对比，获取误差值，根据所述误差值进行准确性分析。
本发明的技术效果为：
本发明体积小、重量轻、便于携带、适应性强，可实现一键设置、自动检定的功能，从根本上解决了各步骤分体校准的繁琐工作，具有无纸化、自动化、高准确度和稳定性。同时实现了数据的存储与多种形式的显示，根据参数通过传感器前后的变化率对气体参数进行校准，并通过BP神经网络保证了校准的准确度。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中的呼吸湿化治疗仪校准装置结构示意图；
图2为本发明实施例中的参数采集模块结构图。
具体实施方式
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
如图1-2所示，本实施例中提供一种呼吸湿化治疗仪校准装置，包括参数采集模块、参数校准模块、参数显示模块、数据存储模块、校准分析模块；其中：所述参数采集模块与所述参数校准模块连接，所述参数显示模块与所述数据存储模块分别与所述参数校准模块连接，所述数据存储模块与所述校准分析模块连接。
所述参数采集模块用于采集呼吸湿化治疗仪的输出气体数据以及环境气体数据；所述输出气体数据包括输出气体的流量参数、温湿度参数、氧浓度参数；所述环境气体数据包括环境气体的流量参数、温湿度参数、氧浓度参数；
所述参数校准模块用于获取所述输出气体数据的变化率，根据所述变化率对所述输出气体数据的准确性进行校准；
所述参数显示模块用于显示校准后的所述输出气体数据；
所述数据存储模块用于对校准后的所述输出气体数据以及所述环境气体数据进行存储；
所述校准分析模块用于根据存储的历史输出气体数据以及历史环境气体数据对实时获取的所述输出气体数据进行准确性分析。
参数采集模块中包括依次连接的温度传感器、湿度传感器、除水模块、流量计以及氧浓度传感器，分别用于采集输出气体数据中的对应参数；所述除水模块用于减少气体中的冷凝水以及气体温度损失。
作为本申请的一种较佳实施方式，参数采集模块中的温度传感器采用减小测温探头质量的结构进行设计，并且所述测温探头采用高导热系数材料作为传热介质；所述高导热系数材料包括但不限于石墨、石墨烯。
作为本申请的一种较佳实施方式，所述参数校准模块获取输出气体通过温度传感器之前的第一温湿度值，以及通过湿度传感器之后的第二温湿度值，同时获取所述输出气体数据中的温湿度参数，根据所述第一温湿度值与所述第二温湿度值的差值获取温湿度值变化率，根据所述温湿度值变化率对所述输出气体数据中的温湿度参数进行校准。
对于流量参数与氧浓度参数的检验方法与温湿度值的检验方法相同，参数校准模块获取输出气体通过流量计之前的第一流量与氧含量参数，以及通过氧浓度传感器之后的第二流量与氧含量参数，根据所述第一流量与氧含量参数与所述第二流量与氧含量参数的差值获取流量与氧含量变化率，根据所述流量与氧含量变化率对所述输出气体数据中的流量参数以及氧浓度参数进行校准。
作为本申请的一种较佳实施方式，获取输出气体数据后，参数显示模块对所述输出气体数据中的不同参数进行格式统一，并将所述输出气体数据进行数值、表格形式的显示，同时所述参数显示模块获取所述输出气体数据中不同参数的数值，按照数值的变化与获取时间分别对每个参数构建变化曲线，并将每个参数的变化曲线进行显示。
作为本申请的一种较佳实施方式，所述数据存储模块根据历史输出气体数据与实时获取的输出气体数据的时序关系构建数据存储框架，根据所述数据存储框架对实时获取的所述输出气体数据进行存储；
所述数据存储架构为XML架构，在所述XML架构中，按照数据获取时间的递进顺序，并将获取时间作为约束条件，将所述输出气体数据作为时间下的详细描述，同时根据所述约束条件对不同获取时间的输出气体数据进行存储，并对相同获取时间的所述环境气体数据进行对应存储。
对于实时获取的数据校准分析过程中，校准分析模块获取所述数据存储模块中的历史输出气体数据与对应的历史环境气体数据，将所述历史输出气体数据与所述历史环境气体数据的作为训练集数据，并将实时获取的输出气体数据作为验证集，基于BP神经网络构建校准分析模型，基于所述训练集数据对所述校准分析模型进行训练，并将所述验证集数据输入训练后的校准分析模型，获取预测数据，将所述预测数据与实时获取的输出气体数据进行对比，获取误差值，根据所述误差值进行准确性分析。
本发明呼吸湿化治疗仪校准装置的软件系统基于WINDOWS操作系统开发，完成校准过程控制、参数设置和数据处理等功能。数据处理包括对流量示值误差、温度示值误差、湿度示值误差、氧浓度示值误差等指标进行自动计算。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种呼吸湿化治疗仪校准装置，其特征在于，包括参数采集模块、参数校准模块、参数显示模块、数据存储模块、校准分析模块；
所述参数采集模块用于采集呼吸湿化治疗仪的输出气体数据以及环境气体数据；
所述参数校准模块用于获取所述输出气体数据的变化率，根据所述变化率对所述输出气体数据的准确性进行校准；
所述参数显示模块用于显示校准后的所述输出气体数据；
所述数据存储模块用于对校准后的所述输出气体数据以及所述环境气体数据进行存储；
所述校准分析模块用于根据存储的历史输出气体数据以及历史环境气体数据对实时获取的所述输出气体数据进行准确性分析。
2.根据权利要求1所述的呼吸湿化治疗仪校准装置，其特征在于，所述参数采集模块与所述参数校准模块连接，所述参数显示模块与所述数据存储模块分别与所述参数校准模块连接，所述数据存储模块与所述校准分析模块连接。
3.根据权利要求1所述的呼吸湿化治疗仪校准装置，其特征在于，所述输出气体数据包括输出气体的流量参数、温湿度参数、氧浓度参数；所述环境气体数据包括环境气体的流量参数、温湿度参数、氧浓度参数；所述参数采集模块包括温度传感器、湿度传感器、除水模块、流量计以及氧浓度传感器；所述除水模块用于减少气体中的冷凝水以及气体温度损失。
4.根据权利要求3所述的呼吸湿化治疗仪校准装置，其特征在于，所述温度传感器采用减小测温探头质量的结构进行设计，所述测温探头采用高导热系数材料作为传热介质；所述高导热系数材料包括但不限于石墨、石墨烯。
5.根据权利要求1所述的呼吸湿化治疗仪校准装置，其特征在于，所述参数校准模块获取输出气体通过温度传感器之前的第一温湿度值，以及通过湿度传感器之后的第二温湿度值，同时获取所述输出气体数据中的温湿度参数，根据所述第一温湿度值与所述第二温湿度值的差值获取温湿度值变化率，根据所述温湿度值变化率对所述输出气体数据中的温湿度参数进行校准。
6.根据权利要求1所述的呼吸湿化治疗仪校准装置，其特征在于，所述参数校准模块获取输出气体通过流量计之前的第一流量与氧含量参数，以及通过氧浓度传感器之后的第二流量与氧含量参数，根据所述第一流量与氧含量参数与所述第二流量与氧含量参数的差值获取流量与氧含量变化率，根据所述流量与氧含量变化率对所述输出气体数据中的流量参数以及氧浓度参数进行校准。
7.根据权利要求1所述的呼吸湿化治疗仪校准装置，其特征在于，所述参数显示模块对所述输出气体数据中的不同参数进行格式统一，并将所述输出气体数据进行数值、表格形式的显示，同时所述参数显示模块获取所述输出气体数据中不同参数的数值，按照数值的变化与获取时间分别对每个参数构建变化曲线，并将每个参数的变化曲线进行显示。
8.根据权利要求1所述的呼吸湿化治疗仪校准装置，其特征在于，所述数据存储模块根据历史输出气体数据与实时获取的输出气体数据的时序关系构建数据存储框架，根据所述数据存储框架对实时获取的所述输出气体数据进行存储；
所述数据存储架构为XML架构，在所述XML架构中，按照数据获取时间的递进顺序，并将获取时间作为约束条件，将所述输出气体数据作为时间下的详细描述，同时根据所述约束条件对不同获取时间的输出气体数据进行存储，并对相同获取时间的所述环境气体数据进行对应存储。
9.根据权利要求1所述的呼吸湿化治疗仪校准装置，其特征在于，所述校准分析模块获取所述数据存储模块中的历史输出气体数据与对应的历史环境气体数据，将所述历史输出气体数据与所述历史环境气体数据的作为训练集数据，并将实时获取的输出气体数据作为验证集，基于BP神经网络构建校准分析模型，基于所述训练集数据对所述校准分析模型进行训练，并将所述验证集数据输入训练后的校准分析模型，获取预测数据，将所述预测数据与实时获取的输出气体数据进行对比，获取误差值，根据所述误差值进行准确性分析。
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