CN116616774A - 呼吸压力监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种呼吸压力监测系统；首先，本装置通过设置固定绑带、呼吸压力感测装置以及呼吸状态提示装置，病人呼吸时产生的腹部变化通过固定绑带传递到呼吸压力感测装置，呼吸压力感测装置将该腹部变化通过检测到的压力进行量化，呼吸状态提示装置接收检测到的压力，并将该压力进行分级，并将不同的压力等级进行提示，方便使用者寻找最佳穿刺时机，可灵活应用于多种手术场景；其次，还通过设置压力过载保护装置，有效解决感应装置压力过载的问题，确保了设备的临床使用寿命。

Description

呼吸压力监测系统

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种呼吸压力监测系统。

背景技术

微创手术广泛应用在肝脏肿瘤等治疗领域中，例如活检、消融、粒子植入，其大多是通过穿刺针经皮穿刺到达病灶实现取样、消融或粒子植入治疗。但在经皮穿刺过程中由于病人自身呼吸导致胸腹区域形态发生扩张和收缩，这就导致穿刺的标记位置发生变化，无法保证穿刺的准确性；穿刺位置的变化往往需要在图像引导下进行多次穿刺角度调整，导致手术时间增长，穿刺不准确等问题。

为了有效解决这个问题需要对病人的呼吸运动进行监测并进行管理，较为常用的管理手段是通过呼吸监控装置对病人进行呼吸训练，从而实现屏气或者呼吸门控治疗。当前实现呼吸监控的技术手段分为无接触式和接触式两种手段，其中无接触式主要包括光学体表、激光测距等，接触式包括气囊、呼吸阀及力传感器等，无接触式的监控手段一般价格昂贵，而接触式的监控手段往往结构复杂、操作繁琐。

此外，穿刺时机往往需要患者的呼吸达到一定状态才适合穿刺，即患者的呼吸需要达到的一定的状态才适合穿刺，相关技术中，对于穿刺时机一般是医生凭借经验来确定的，因此，穿刺时机的选择往往因人而异，在一定程度上影响穿刺的准确度和穿刺效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种呼吸压力监测系统，结构简单，容易操作，且能自动判断穿刺时机，提供穿刺准确度和穿刺效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种呼吸压力监测系统，包括：

呼吸压力感测装置，所述呼吸压力感测装置包括压力传感器；

固定绑带，所述固定绑带位于所述呼吸压力感测装置上以将所述呼吸压力感测装置固定在人体检测部位，所述固定绑带对呼吸压力感测装置产生作用力，人体检测部位的高度会随人体呼吸发生改变，所述固定绑带作用在所述呼吸压力感测装置上的力随着人体检测部位的最高位置与固定绑带之间的距离而改变；

呼吸状态提示装置，所述呼吸状态提示装置与所述压力传感器电性连接，并根据所述压力传感器的检测的压力值进行分类、提示。

优选地，所述呼吸压力感测装置还包括压力过载保护装置，所述压力过载保护装置包括弹性件和限位装置，所述弹性件设置在所述压力传感器上，所述弹性件远离所述压力传感器的一侧设有限位装置，当弹性件变形量达到一预设值时所述限位装置限制弹性件继续变形。

优选地，所述压力传感器包括传感器底座和感应主体，所述传感器底座的上表面设置所述感应主体，所述感应主体远离所述传感器底座的一侧为压力作用面，所述弹性件作用在所述压力作用面上。

优选地，所述限位装置为限位罩，所述限位罩套设在所述弹性件上，所述限位罩在限位状态时，所述感应主体容纳在所述限位罩内，所述限位罩的下表面与所述传感器底座的上表面抵接。

优选地，所述呼吸状态提示装置包括处理器和呼吸状态提示器，所述处理器用于控制所述呼吸状态提示器，所述处理器与所述压力传感器电性连接，并根据所述压力传感器接受到的压力值对压力值进行分类，所述呼吸状态提示器根据压力值的分类对压力状态进行提示。

优选地，所述呼吸状态提示器包括提示面板，所述提示面板在相对的两侧面均设置有提示灯，所述提示灯包括适中提示灯，所述处理器根据所述压力值控制所述适中提示灯的提示状态。

优选地，所述提示灯还包括过松提示灯和过紧提示灯，所述处理器根据所述压力值控制所述过松提示灯与过紧提示灯的提示状态。

优选地，所述呼吸状态提示器包括语音播报器，所述处理器根据接受到的压力值控制所述语音播报器。

优选地，当压力值处于N1~N2时，所述处理器控制语音播报器发出“压力适中，患者请屏气，开始穿刺”的提示。

优选地，当压力值小于N1时，所述处理器控制所述语音播报器发出“压力过松，不适合穿刺”的提示，当压力值大于N2时，所述处理器控制所述语音播报器发出“压力过紧，不适合穿刺”的提示。

优选地，所述呼吸压力监测系统还包括第一基座，所述传感器底座设置在所述第一基座上。

优选地，所述传感器底座上开设有若干安装孔，通过在安装孔内插入紧固件以将所述传感器底座与所述第一基座的紧固连接。

优选地，所述呼吸压力监测系统还包括保护罩，所述保护罩配置为可伸缩式，所述保护罩罩在所述第一基座上并与所述第一基座固定连接，所述保护罩内表面与所述第一基座的部分上表面围成一腔体形成容纳腔，所述压力传感器以及所述压力过载保护装置均位于容纳腔内。

优选地，所述呼吸压力监测系统还包括万向管支架，万向管支架包括支架底座、刚性管以及万向软杆，支架底座与床体连接，刚性管的一端与支架底座连接，刚性管的另一端与万向软杆的一端连接，万向软杆的另一端用以固定呼吸状态提示装置。

本发明提供了一种呼吸压力监测系统，具备以下有益效果：首先，本装置通过设置固定绑带、呼吸压力感测装置以及呼吸状态提示装置，病人呼吸时产生的腹部变化通过固定绑带传递到呼吸压力感测装置，呼吸压力感测装置将该腹部变化通过检测到的压力进行量化，呼吸状态提示装置接收检测到的压力，并将该压力进行分级，并将不同的压力等级进行提示，方便使用者寻找最佳穿刺时机，可灵活应用于多种手术场景；其次，还通过设置压力过载保护装置，有效解决感应装置压力过载的问题，确保了设备的临床使用寿命。

附图说明

图1为本发明一实施例在一视角下的整体结构示意图。

图2为本发明一实施例在一视角下的呼吸压力感测装置的爆炸结构示意图。

图3为本发明一实施例在一视角下的呼吸压力感测装置的装配结构示意图。

图4为本发明一实施例在一视角下的固定绑带与呼吸压力感测装置装配结构示意图。

图5为本发明一实施例在一视角下的压力传感器的结构示意图。

图6为本发明一实施例在一视角下的压力传感器和第一基座装配结构示意图。

图7为本发明一实施例在一视角下的弹性件结构示意图。

图8为本发明一实施例在一视角下的呼吸压力感测装置的初始状态剖面图。

图9为本发明一实施例在一视角下的呼吸压力感测装置的下极限状态剖面图。

图10为本发明一实施例在一视角下的呼吸压力感测装置的上极限状态剖面图。

图11为本发明一实施例在一视角下的万向管支架的结构示意图。

图12为本发明一实施例在一视角下的呼吸状态提示装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、第一基座；20、压力传感器；201、传感器底座；202、感应主体；2021、压力作用面；30、限位装置；40、弹性件；50、保护罩；60、呼吸状态提示装置；601、过松提示灯；602、适中提示灯；603、过紧提示灯；70、万向管支架；701、支架底座；702、刚性管；703、万向软杆；80、固定绑带。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-5所示，本发明提供了一种呼吸压力监测系统，包括呼吸压力感测装置、固定绑带80以及呼吸状态提示装置60；其中呼吸压力感测装置通过固定绑带80固定到使用者的检测部位；呼吸压力感测装置与呼吸状态提示装置60电性连接，以将检测到的压力传输给呼吸状态提示装置60；

如图2-10所示，呼吸压力感测装置包括压力传感器20和压力过载保护装置；压力过载保护装置包括弹性件40和限位装置30，弹性件40设置在压力传感器20上，弹性件40远离压力传感器20的一侧设有限位装置30，当弹性件40变形量达到预设值时限位装置30能够限制弹性件40继续变形。

参考附图5-6，压力传感器20包括传感器底座201和感应主体202，传感器底座201设置在第一基座10上，传感器底座201的上表面设置感应主体202，感应主体202远离传感器底座201的一侧为压力作用面2021，弹性件40作用在压力作用面2021上；传感器底座201上设置有线缆，当弹性件40压缩的压力或者回弹得反弹力作用在压力作用面2021上时，感应主体202将会采集压力并通过线缆实时传输到呼吸状态提示装置60上。

呼吸压力感测装置还包括第一基座10，压力传感器20设置在第一基座上；第一基座10与人体胸腹部接触的一面上贴附有具有吸水功能的面料，不仅能够增大摩擦力，还能够在长时间的使用过程中吸收患者的汗液，进一步提高呼吸压力感测装置在患者呼吸过程中的稳定性。

进一步地，传感器底座201上开设有若干安装孔，通过在安装孔内插入紧固件实现传感器底座201与第一基座10的紧固连接。

呼吸压力感测装置还包括保护罩50，保护罩50罩在第一基座10上并与第一基座10固定连接，保护罩50内表面与第一基座10的部分上表面围成一腔体形成容纳腔，压力传感器20以及压力过载保护装置均位于容纳腔内。保护罩50为可伸缩结构，保护罩优选采用橡胶材质。

保护罩50需要满足：首先，保护罩50能够保证固定绑带80在对呼吸压力感测装置施加压力时，能够传递压力，且能够随着弹性件40的压缩或回弹进行相应的变化；其次，保护罩50要能够提高保护罩50与固定绑带80之间摩擦力，避免固定绑带80在对呼吸压力感测装置时发生过偏移、滑落，增强装置使用的稳定性；最后，保护罩50的设置能够保证其内部元件不受外界损坏，进而提高装置的使用寿命。

呼吸状态提示装置60包括处理器和呼吸状态提示器，处理器与压力传感器20电性连接，并根据接受到的压力值对压力进行分类，呼吸状态提示器根据压力值的分类对压力状态进行提示。

当压力值处于N1~N2时，处理器控制呼吸状态提示器发出压力适中的提示；或当压力值处于当压力值小于N1时，处理器控制呼吸状态提示器发出压力过松的提示，当压力值处于N1~N2时，处理器控制呼吸状态提示器发出压力适中的提示，当压力值大于N2时，处理器控制呼吸状态提示器发出压力过紧的提示。

参照图1-图4，需要进行穿刺手术时，操作者通过固定绑带80将呼吸压力感测装置固定在患者的检测部位（检测部位一般为胸部或者腹部，下文均称之为胸腹部），此时呼吸压力感测装置位于患者的胸腹部与固定绑带80之间，当患者进行吸气与呼气之间进行转换时，其胸腹部相对于身体其他部位会产生高度的变化进而产生张力，胸腹部的最高点与固定绑带80之间的距离也随之变化。

具体地，当患者从胸腹部初始状态开始吸气时，此时在胸腹部吸气向外的张力作用下，胸腹部与固定绑带80之间的距离逐渐减小，因此固定绑带80对弹性件40进行挤压，弹性件40逐渐被压缩，且将压力作用于压力传感器20的压力作用面2021，压力传感器20检测到压力后，压力信息会被反馈到呼吸状态提示装置60的处理器，处理器对检测的压力值进行分类，并根据分类病人的呼吸状态进行不同的提示，以方便使用者寻找穿刺时机；

患者继续吸气，胸腹部与固定绑带80之间的距离继续减小，固定绑带80继续挤压弹性件40直至达到弹性件40的最大压缩量时（需要说明的是，弹性件40的最大压缩量可根据压力传感器20能承受最大压力得数值范围进行设定），设置在弹性件40上的限位装置能够阻止弹性件40继续变形，进而避免压力传感器20因受力过大而损坏内部元器件，有效延长压力传感器20的使用寿命，同时也能够避免弹性件变形过大导致丧失弹性复位能力。

患者经过短暂的屏气呼出空气，在呼出过程中，人体胸腹部逐渐平坦，且逐渐远离固定绑带80，设置在压力作用面2021上的弹性件40逐渐回弹且回弹力作用于压力作用面2021，压力传感器20将压力信息反馈至呼吸状态提示装置60，以获取病人呼气时胸腹部的状态。

本发明通过固定绑带80、呼吸压力感测装置以及呼吸状态提示装置三者相互配合就能够实现对患者呼吸状态的监测并进行提示，方便、快速地寻找穿刺时机，结构简单，容易操作。

进一步地，限位装置30优选采用限位罩的形式，固定绑带80由弹性材料制成，弹性绑带能够适应不同体型的患者，增加装置应用的灵活性，且弹性绑带能够满足患者呼吸时胸腹部的起伏，提高装置使用的舒适度；弹性件40优选为波簧，弹簧等。

限位罩套设在弹性件40上，当人体处于吸气状态时，人体胸腹部逐渐隆起，第一基座10逐渐靠近固定绑带80并对弹性件40进行压缩，达到弹性件40设定的最大压缩量时，感应主体202收容在所述限位罩30内，且限位罩30的底部与传感器底座201的上表面相抵接，触发压力过载保护；避免了压力传感器内部元件的损坏，有效延长压力传感器的使用寿命。

在一些实施方式中，传感器底座201和感应主体202均呈圆盘状，且感应主体202的直径小于传感器底座201的直径；限位罩的底部呈圆形，且限位罩的直径小于传感器底座201的直径；通过将传感器底座201和感应主体202之间的尺寸差，给予限位罩将所述感应主体202全部容纳后继续移动至传感器底座201上时以支撑点，能够保证限位罩底部与传感器底座201相抵接，进而完成限位，实现对压力传感器20的保护。

在一些实施方式中，参照图12，呼吸状态提示器包括提示面板，所述提示面板在相对的两侧面均设置有提示灯。

在一实施例中，提示灯仅包括适中提示灯602。装置在应用过程中，适中提示灯602亮起时，使用者即可对患者进行穿刺操作。

进一步地，提示灯包括过松提示灯601、适中提示灯602以及过紧提示灯603。

在本实施例中，过松提示灯601和过紧提示灯603的设置有助于患者进行呼吸调整，方便使用者进行穿刺操作，同时也有助于操作者引导患者进行呼吸调整，方便其进行穿刺操作。

提示面板正反两面的提示灯一致，方便患者和医护人员同时获取相同的压力信息，即胸腹部当前状态，以便医护人员引导患者将胸腹部通过呼吸调整到最佳的穿刺形态。

进一步地，将呼吸压力感测装置放置在胸腹部不同的位置时，由于患者在呼吸时胸腹部各处的起伏高度具有差异，呼吸压力感测装置受到固定绑带的作用力大小也并不相同，进而导致放置在不同位置的呼吸压力感测装置向呼吸状态提示装置所传输的压力信息也具有差异。因此本装置可以根据胸腹部不同的位置在呼吸时所起伏的高度，对呼吸压力感测装置设定相应的压力范围，进而保证对呼吸状态的精确监测。

在本实施例中，呼吸压力感测装置位于患者的胸部或腹部的中间处，此时，N1取值5N，N2取值8N，当患者吸入空气，胸腹部微隆起，固定绑带80对呼吸压力感测装置产生压力后，压力传感器20检测到的压力小于5N时，过松提示灯601亮起；患者继续吸气，当压力传感器20检测到的压力在5N~8N时，过松提示灯601熄灭，适中提示灯602亮起；患者继续吸气，当压力传感器20检测到的压力超过8N时，适中提示灯602熄灭，过紧提示灯603亮起。

患者经过短暂屏气后呼出空气，在呼出的过程中，压力传感器20所受到的压力逐渐减小，当压力传感器20检测到的压力在5N~8N时，过紧提示灯603熄灭，适中提示灯602再次亮起，患者继续呼出空气，当压力传感器20检测到的压力小于5N时，适中提示灯602熄灭，过松提示灯601亮起。

提示灯仅有适中提示灯602时，压力传感器20检测到的压力在在5N~8N时，适中提示灯602亮起。

患者在完成一次完整吸气呼气过程中，适中提示灯602会亮起两次，呼吸压力感测装置检测到的压力范围在5N~8N，此时患者的胸腔形态最适合穿刺，方便医生寻找穿刺时机，提高了手术的准确度以及效率。

呼吸状态提示器还包括语音播报装置，当适中提示灯亮起时，处理器控制语音播报装置发出“压力适中，患者请屏气，开始穿刺”的提示。

在另一的实施例中，呼吸状态提示装置包括处理器和语音播报装置，处理器根据接受到的压力值对压力进行分类，语音播报装置根据压力值的分类对压力状态进行提示。当压力值小于N1时，处理器控制语音播报装置发出“压力过松，不适合穿刺”的提示；当压力值处于N1~N2时，处理器控制语音播报装置发出“压力适中，患者请屏气，开始穿刺”的提示，当压力值大于N2时，处理器控制语音播报装置发出“压力过紧，不适合穿刺”的提示。

处理器也可仅在压力值处于N1~N2时，才控制语音播报装置发出“压力适中，患者请屏气，开始穿刺”的提示。

在一些实施方式中，参照图1以及图11，呼吸压力监测系统还包括万向管支架70，万向管支架70包括支架底座701、刚性管702以及万向软杆703，支架底座701与床体连接，刚性管702的一端与支架底座701连接，刚性管702的另一端与万向软杆703的一端连接，万向软杆703的另一端用以固定呼吸状态提示装置60。万向管支架70能够将呼吸状态提示装置60悬空固定，方便处于仰卧的患者进行观察，也方便医护人员根据手术具体情况实时观察患者呼吸状态，且万向软杆703能够任意角度调节，方便医护人员和患者将呼吸状态提示装置60调节到合适的观察角度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (14)

1.一种呼吸压力监测系统，其特征在于，包括：

呼吸压力感测装置，所述呼吸压力感测装置包括压力传感器；

固定绑带，所述固定绑带位于所述呼吸压力感测装置上以将所述呼吸压力感测装置固定在人体检测部位，所述固定绑带对所述呼吸压力感测装置产生作用力，人体检测部位的高度会随人体呼吸发生改变，所述固定绑带作用在所述呼吸压力感测装置上的力随着人体检测部位的最高位置与所述固定绑带之间的距离而改变；

呼吸状态提示装置，所述呼吸状态提示装置与所述压力传感器电性连接，并根据所述压力传感器的检测的压力值进行分类、提示。

2.根据权利要求1所述的呼吸压力监测系统，其特征在于，所述呼吸压力感测装置还包括压力过载保护装置，所述压力过载保护装置包括弹性件和限位装置，所述弹性件设置在所述压力传感器上，所述弹性件远离所述压力传感器的一侧设有所述限位装置，当所述弹性件变形量达到一预设值时所述限位装置限制所述弹性件继续变形。

3.根据权利要求2所述的呼吸压力监测系统，其特征在于，所述压力传感器包括传感器底座和感应主体，所述传感器底座的上表面设置所述感应主体，所述感应主体远离所述传感器底座的一侧为压力作用面，所述弹性件作用在所述压力作用面上。

4.根据权利要求3所述的呼吸压力监测系统，其特征在于，所述限位装置为限位罩，所述限位罩套设在所述弹性件上，所述限位罩在限位状态时，所述感应主体容纳在所述限位罩内，所述限位罩的下表面与所述传感器底座的上表面抵接。

5.根据权利要求3所述的呼吸压力监测系统，其特征在于：所述呼吸状态提示装置包括处理器和呼吸状态提示器，所述处理器用于控制所述呼吸状态提示器，所述处理器与所述压力传感器电性连接，并根据所述压力传感器接受到的压力值对压力值进行分类，所述呼吸状态提示器根据压力值的分类对压力状态进行提示。

6.根据权利要求5所述的呼吸压力监测系统，其特征在于，所述呼吸状态提示器包括提示面板，所述提示面板在相对的两侧面均设置有提示灯，所述提示灯包括适中提示灯，所述处理器根据所述压力值控制所述适中提示灯的提示状态。

7.根据权利要求6所述的呼吸压力监测系统，其特征在于，所述提示灯还包括过松提示灯和过紧提示灯，所述处理器根据所述压力值控制所述过松提示灯与过紧提示灯的提示状态。

8.根据权利要求7所述的呼吸压力监测系统，其特征在于，所述呼吸状态提示器包括语音播报器，所述处理器根据接受到的压力值控制所述语音播报器。

9.根据权利要求8所述的呼吸压力监测系统，其特征在于，当压力值处于N1~N2时，所述处理器控制语音播报器发出“压力适中，患者请屏气，开始穿刺”的提示。

10.根据权利要求9所述的呼吸压力监测系统，其特征在于，当压力值小于N1时，所述处理器控制语音播报器发出“压力过松，不适合穿刺”的提示，当压力值大于N2时，所述处理器控制所述语音播报器发出“压力过紧，不适合穿刺”的提示。

11.根据权利要求3所述的呼吸压力监测系统，其特征在于，所述呼吸压力监测系统还包括第一基座，所述传感器底座设置在所述第一基座上。

12.根据权利要求11所述的呼吸压力监测系统，其特征在于：所述传感器底座上开设有若干安装孔，通过在所述安装孔内插入紧固件以将所述传感器底座与所述第一基座的紧固连接。

13.根据权利要求11所述的呼吸压力监测系统，其特征在于，所述呼吸压力监测系统还包括保护罩，所述保护罩配置为可伸缩式，所述保护罩罩在所述第一基座上并与所述第一基座固定连接，所述保护罩内表面与所述第一基座的部分上表面围成一腔体形成容纳腔，所述压力传感器以及所述压力过载保护装置均位于容纳腔内。

14.根据权利要求1-13任一项所述的呼吸压力监测系统，其特征在于，所述呼吸压力监测系统还包括万向管支架，所述万向管支架包括支架底座、刚性管以及万向软杆，所述支架底座与床体连接，所述刚性管的一端与所述支架底座连接，所述刚性管的另一端与所述万向软杆的一端连接，所述万向软杆的另一端用以固定所述呼吸状态提示装置。