KR102117158B1 - Method for automatic controlling a fraction of inspired oxygen of medical ventilator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 의사가 처방한 범위의 흡기산소농도(FiO2) 내에서 환자에게서 측정된 혈중산소포화도(SpO2)와 목표로 설정된 혈중산소포화도를 비교하여 상황에 따라 자동으로 흡기산소농도(FiO2)를 조절하는 인공호흡기의 흡기산소농도의 제어방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 환자로부터 측정된 생체 신호로부터 FiO2를 자동으로 결정하므로, 이에 따른 임상적 잇점을 갖는 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법에 관한 것이다. The present invention compares blood oxygen saturation (SpO2) measured in a patient within a range prescribed by a doctor with blood oxygen saturation (FiO2), and automatically adjusts intake oxygen concentration (FiO2) according to the situation. It relates to a method of controlling the intake oxygen concentration of a ventilator. In particular, the present invention relates to a method for automatically controlling the inhaled oxygen concentration of a ventilator having clinical advantages, since FiO2 is automatically determined from a biosignal measured from a patient.
Description
본 발명은 인공 호흡기의 흡입산소농도(Fraction of inspired oxygen concentration, 이하 FiO2)의 자동 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 의사가 처방한 FiO2의 범위 내에서 환자에게서 측정된 혈중산소포화도(Saturation of partial pressure oxygen, 이하 SpO2) 측정값과 기설정된 SpO2 목표값을 비교하여 환자상태에 따라 자동으로 FiO2 제어값을 결정하여 환자에게 공급함으로써 저산소증 및 O2 독성을 예방할 수 있다. 또한 인공 호흡기에 대한 편리성을 더욱 향상할 수 있는 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for automatically controlling the inhalation oxygen concentration (FrO2) of a ventilator, and more specifically, the blood oxygen saturation measured in a patient within the range of FiO2 prescribed by a doctor. It is possible to prevent hypoxia and O 2 toxicity by comparing the partial pressure oxygen (hereinafter referred to as SpO2) measurement value with a predetermined SpO2 target value and automatically determining and supplying a FiO2 control value according to the patient's condition. It also relates to a method for automatically controlling the inhaled oxygen concentration of a respirator, which can further improve the convenience for a respirator.
일반적으로, 인공 호흡기는 환자의 치료시 생명 유지를 위해 인위적으로 환자에게 산소와 공기의 혼합가스를 공급하는 수단이며, 최근에는 인공 호흡을 하는 동안 환자에게 편안함을 유지하면서 압력에 의한 폐포의 상해 및 기도의 구조적인 손상을 최소로 줄이고자 하는 연구가 진행되고 있다. In general, a respirator is a means for artificially supplying a mixed gas of oxygen and air to a patient in order to maintain life when treating a patient, and recently, while maintaining comfort to a patient during artificial respiration, pressure-induced alveolar injury Research is underway to minimize structural damage to the airways.
인공 호흡기에 대한 기술 개발 동향을 살펴보면, 80년대에는 가스 교환 방식에 관한 연구가 주를 이루고 있었고, 90년대에는 환기 공급 방식에 관한 연구가 주목을 받아 왔으며, 최근에는 폐의 손상을 줄이고 효율적인 자발 호흡을 유도해 낼 수 있는 연구에 관심이 모아지고 있다.Looking at the trend of technology development for ventilators, research on gas exchange method was dominant in the 80s, and research on ventilation supply method in the 90s has attracted attention. Interest has been gathered in research that can lead to.
이러한 개발 동향에 따라 압력 조절 방식의 다기능 인공 호흡기가 개발되고 있으며, 이러한 압력 조절 방식의 인공 호흡기는 폐포-모세혈관의 손상을 줄이고 무호흡 환자의 자발 호흡을 빠르게 유도할 수 있다.According to this development trend, a multi-function ventilator with a pressure control method has been developed, and the respirator with a pressure control method can reduce damage to the alveolar-capillaries and rapidly induce spontaneous breathing in apnea patients.
환자의 치료시 산소 투여 방법은 환자의 호흡에 필요한 가스량에 대한 공급량에 따라 고압 산소 치료법과 저유량 산소 치료요법으로 나눈다. 즉, 고압 산소 치료는 대기압보다 높은 2 ~ 4기압의 인위적인 환경이 조성된 챔버에서 환자로 하여금 100 % 고순도 산소를 호흡하게 함으로써 다량의 산소를 모세 혈관을 통해 우리 몸 곳곳에 산소를 전달하는 치료 방법이다. 그리고 저유량 산소 치료는 환자의 흡기 요구보다 낮은 유량의 산소를 공급하는 것으로 비강 캐뉼라(Nasal cannula), 단순 산소 마스크(Simple O2 mask), 리저버 백 마스크(Mask with reservoir bag) 등을 이용하여 분당 4L 이하의 산소를 공급하는 치료 방법이다. In the treatment of a patient, the method of administering oxygen is divided into a high-pressure oxygen treatment method and a low-flow oxygen treatment method according to a supply amount of a gas required for the patient's breathing. That is, high-pressure oxygen therapy is a treatment method that delivers a large amount of oxygen to all parts of our body through capillaries by allowing the patient to breathe 100% high-purity oxygen in a chamber where an artificial environment of 2 to 4 atmospheres above atmospheric pressure is created. to be. In addition, low-flow oxygen treatment is to supply oxygen at a lower flow rate than the patient's inhalation demand, using nasal cannula, simple O 2 mask, and mask with reservoir bag. It is a treatment method that supplies oxygen of 4 L or less.
상기와 같이 인공호흡기를 이용한 산소투여는 일반적으로 환자의 동맥혈 산소 분압이 60 mmHg 이하이거나, 또는 동맥혈 산소포화도가 90% 이하일 때 하는 것으로 알려져 있다. As described above, it is known that oxygen administration using a ventilator is generally performed when a partial arterial oxygen partial pressure of a patient is 60 mmHg or less, or when arterial blood oxygen saturation is 90% or less.
인공호흡기에 대한 종래기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 제10-1333195호(2013. 11. 26.)에는 가온 및 가습된 산소를 환자의 흡기 요구량을 초과하는 유량으로 코를 통해 공급함으로써 흡기 호흡일을 줄이고, 호기말 양압을 발생시켜 기능적 잔기량을 증가시키며, 비강 및 상기도의 점막 상태를 최적화하고, 해부학적 사강의 호기 잔류가스를 줄임으로써 궁극적으로 환자의 호흡일 줄이고 폐산소화를 개선시키는 비침습적 산소요법 호흡치료기용 비강 인터페이스가 개시되어 있다. Looking at the prior art of the ventilator, the Republic of Korea Patent Registration No. 10-1333195 (2013. 11. 26.) inhalation breathing day by supplying the heated and humidified oxygen through the nose at a flow rate exceeding the patient's intake requirements , Non-invasive to increase the amount of functional residues by generating positive end aerobic pressure, optimize the mucosal condition of the nasal and upper airways, and reduce the residual gas in the anatomical dead space, ultimately reducing the patient's breathing day and improving lung oxygenation A nasal interface for oxygen therapy breathing apparatus is disclosed.
또한 대한민국 공개특허공보 제 10-2018-0041535호(2018. 04. 24.)에는 일 측에 공기배출구가 구비되고, 타 측에 별도의 산소공급기가 연결되도록 산소공급구가 형성되어, 피사용자에게 공급할 산소를 배출하도록 팽창 및 압출될 수 있는 공기백; 상기 공기백으로부터 배출된 산소를 피사용자에게 직접 공급하도록 산소유입구가 형성되고, 피사용자의 안면에 밀착되도록 형성되는 마스크; 상기 마스크의 산소유입구에 결합되고 상기 공기백과 연결되어, 상기 공기백으로부터 배출된 산소를 상기 산소유입구로 전달하는 산소전달관; 상기 산소전달관에 구비되어, 상기 피사용자에게 공급되는 산소의 유량을 감지하는 유량센서; 상기 유량센서와 전기적으로 연결되어, 상기 유량센서를 통해 감지된 유량을 계산하는 데이터 처리장치; 및 상기 데이터 처리장치를 통해 계산된 유량 데이터를 바탕으로 유량범위를 조절하여 피사용자에게 균일한 산소의 양을 공급하도록 상기 산소전달관의 일 측에 형성되는 유량조절장치를 포함하는 수동식 인공호흡기에 관한 것으로서, 피드백을 통한 유량 조절이 가능한 수동식 인공호흡기 및 이를 이용한 인공호흡 주입 방법이 개시되어 있다. In addition, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0041535 (2018. 04. 24.) is provided with an air outlet on one side, an oxygen supply port is formed so that a separate oxygen supply is connected to the other side, to the user An air bag that can be expanded and extruded to expel oxygen to be supplied; An oxygen inlet port is formed to directly supply oxygen discharged from the air bag to the user, and a mask is formed to be in close contact with the user's face; An oxygen transfer pipe coupled to the oxygen inlet of the mask and connected to the air bag to deliver oxygen discharged from the air bag to the oxygen inlet; A flow sensor provided in the oxygen transfer pipe to sense a flow rate of oxygen supplied to the user; A data processing device that is electrically connected to the flow sensor and calculates a flow rate sensed through the flow sensor; And a flow control device formed on one side of the oxygen transfer pipe to supply a uniform amount of oxygen to a user by adjusting a flow rate range based on the flow rate data calculated through the data processing device. As related, a manual ventilator capable of controlling flow rate through feedback and a method of injecting a ventilator using the same are disclosed.
그런데 종래기술은 환자의 호흡 양상과 산소(O2) 유량(flow)에 따라 FiO2가 달라지므로, 정확한 FiO2를 공급하기 어려웠다. 이에 따라 과량의 산소가 공급되면 환자가 산소(O2) 독성에 노출되고, 소량의 산소가 공급되면 저산소증의 위험에 노출될 수 있다. 또한 이러한 기존의 인공 호흡기는 산소 포화도를 포함하는 생체 신호를 항상 모니터링하고 모니터링 결과에 따라 수동으로 인공 호흡기를 제어해야 하는 불편함이 존재하였다. However, in the prior art, since FiO 2 is changed according to a patient's breathing pattern and oxygen (O 2 ) flow, it is difficult to supply accurate FiO 2 . Accordingly, when an excessive amount of oxygen is supplied, the patient is exposed to oxygen (O 2 ) toxicity, and when a small amount of oxygen is supplied, the risk of hypoxia may be exposed. In addition, such a conventional respirator has the inconvenience of always monitoring a biosignal including oxygen saturation and manually controlling the respirator according to the monitoring result.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 의사가 처방한 범위의 FiO2 내에서 환자에게서 측정된 SpO2 측정값과, 목표로 설정된 SpO2 목표값을 비교하여 상황에 따라 자동으로 FiO2의 농도를 조절하기 위한 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법에 관한 것이다. 특히 환자로부터 측정된 SpO2 측정값으로부터 FiO2를 자동으로 결정하므로 고압 산소 치료 및 저유량 산소 치료에 적용 가능함으로써 많은 임상적 잇점을 갖는 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법에 관한 것이다. The present invention was created to solve the above problems, and compares SpO2 measurement values measured in patients within FiO2 within a range prescribed by a doctor and SpO2 target values set as targets, and automatically adjusts the concentration of FiO2 according to the situation. It relates to a method for automatically controlling the inhaled oxygen concentration of a ventilator for adjustment. In particular, since FiO2 is automatically determined from SpO2 measured from a patient, it is applicable to high-pressure oxygen treatment and low-flow oxygen treatment, and thus relates to a method for automatically controlling the inhalation oxygen concentration of a ventilator having many clinical advantages.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 산소 치료용 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법은 혈중산소포화도의 목표값 및 흡기산소농도의 설정값을 입력하는 단계(S-10); 환자의 혈중산소포화도를 측정하는 단계(S-20); 상기 측정된 혈중산소포화도의 유효성을 검증하는 단계(S-30); 상기 혈중산소포화도의 목표값과 혈중산소포화도 측정값을 대비하는 단계(S-40); 환자의 유형을 판단하는 단계(S-50); 상기 S-40 단계 및 S-50 단계를 통해 환자에게 공급하는 흡기산소농도 제어값을 결정하는 단계(S-60); 및 상기 흡기산소농도 제어값에 따라 산소를 공급하는 단계(S-80);를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 혈중산소포화도의 목표값은 80 ~ 96 % 이며, 상기 흡기산소농도의 하한값은 21 ~ 96 %이며, 상한값은 25 ~ 100 % 인 것이 바람직하다. 또한 상기 S-20 단계에서 상기 혈중산소포화도 목표값과 혈중산소포화도 측정값의 대비를 통해 흡기산소농도 제어값을 성인은 30초 간격으로, 소아는 15 초 간격으로 결정하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 상기 S-20 단계에서 측정된 혈중산소포화도 측정값이 유효하지 않은 경우에는 기설정된 흡기산소농도 설정값으로 산소를 공급하며, 상기 기설정된 흡기산소농도 설정값은 60 %인 것이 바람직하다. The automatic control method of the inhaled oxygen concentration of the ventilator for oxygen treatment of the present invention for solving the above problems comprises the steps of inputting a target value of blood oxygen saturation and a set value of inhaled oxygen concentration (S-10); Measuring a blood oxygen saturation level in a patient (S-20); Verifying the effectiveness of the measured blood oxygen saturation (S-30); Comparing the target value of the blood oxygen saturation level with the measured value of blood oxygen saturation (S-40); Determining the type of patient (S-50); Determining the intake oxygen concentration control value supplied to the patient through the steps S-40 and S-50 (S-60); And supplying oxygen according to the intake oxygen concentration control value (S-80); preferably, the target value of the blood oxygen saturation degree is 80 to 96%, and the lower limit value of the intake oxygen concentration is 21 to 96%, the upper limit is preferably 25 ~ 100%. In addition, it is preferable to determine the intake oxygen concentration control value at 30 second intervals for adults and at 15 second intervals for children by comparing the blood oxygen saturation target value with the blood oxygen saturation measurement value in step S-20. In addition, when the blood oxygen saturation measurement value measured in the step S-20 is not valid, oxygen is supplied as a preset intake oxygen concentration set value, and the preset intake oxygen concentration set value is preferably 60%.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법은 자동으로 FiO2의 농도를 조절함으로써 수동으로 인공 호흡기의 파라미터들을 일일이 제어하여야 하는 의료진의 불편함을 제거하는 효과를 갖는다. 또한 환자의 상태에 따라 요구되는 산소 유량의 변화가 자동으로 조절되므로, 환자 호흡 패턴에 따라 달라지는 흡입산소농도를 일정하게 유지할 수 있는 효과를 갖는다. 특히 환자로부터 측정된 SpO2 측정값으로부터 FiO2 제어값를 자동 산출함으로써 정확한 FiO2의 결정이 가능하며, 산소의 부정확한 공급으로 인한 산소 독성 및 저산소증을 예방할 수 있는 효과를 갖는다. As described above, the automatic control method of the inhaled oxygen concentration of the ventilator according to the present invention has the effect of automatically removing the discomfort of the medical staff who must manually control the parameters of the ventilator by manually adjusting the concentration of FiO2. . In addition, since the change in the required oxygen flow rate is automatically adjusted according to the patient's condition, it has an effect of maintaining the inhaled oxygen concentration constant depending on the patient's breathing pattern. In particular, it is possible to accurately determine FiO2 by automatically calculating FiO2 control values from SpO2 measured values from patients, and has an effect of preventing oxygen toxicity and hypoxia due to incorrect supply of oxygen.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법을 나타내는 흐름도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 과정을 나타내는 그래프이다. 1 is a flow chart showing a method for automatically controlling the inhaled oxygen concentration of a ventilator according to an embodiment of the present invention,
2 is a graph showing an automatic control process of inhaled oxygen concentration in a ventilator according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실험 예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실험 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실험 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실험 예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, an experimental example of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the experimental examples disclosed below, but can be implemented in various different forms, and the following experimental examples make the disclosure of the present invention complete, and the scope of the invention to those skilled in the art It is provided to inform you completely. In addition, for convenience of description, in the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced. In the drawings, for example, depending on the manufacturing technique and / or tolerance, deformations of the illustrated shape can be expected. Therefore, the experimental example of the spirit of the present invention should not be interpreted as being limited to a specific shape of the region shown in this specification, but should include, for example, a change in shape caused by manufacturing.
본 발명에서 SpO2는 혈액중의 헤모글로빈에 결합한 산소의 양을 가리키며, 이는 적혈구에 의해 운반되는 산소의 양을 나타낸다. 즉, SpO2의 측정값은 환자가 얼마나 효과적으로 호흡하는 정도를 나타내며, 퍼센트로 측정값을 표시한다. 이러한 SpO2의 정상 측정값은 성인의 경우에 97 ~ 99 %이고, 소아의 경우에는 94 ~ 98 %이다.In the present invention, SpO2 refers to the amount of oxygen bound to hemoglobin in the blood, which indicates the amount of oxygen carried by red blood cells. That is, the measured value of SpO2 indicates how effectively the patient breathes, and indicates the measured value as a percentage. The normal measurement value of SpO2 is 97 to 99% in adults and 94 to 98% in children.
통상적으로 SpO2는 컴퓨터화된 모니터와 탐지기로 구성된 펄스옥시미터(맥박 산소농도계) 등으로 측정하며, 상기 펄스옥시미터를 환자의 손가락, 발가락 또는 귓볼 등에 부착하여 측정하게 된다. 그런데 SpO2는 환자의 심한 저체온, 빈혈, 말초혈관 수축 등의 혈액순환장애, 주위에 강한 빛이 있을 때, 환자가 움직일 때에는 측정값의 신뢰도가 감소하게 된다. SpO2 is usually measured by a pulse oximeter (pulse oximeter) composed of a computerized monitor and detector, and is measured by attaching the pulse oximeter to the patient's finger, toe, or ear ball. However, SpO2 is a patient with severe hypothermia, anemia, blood circulation disorders such as peripheral blood vessel contraction, and when there is strong light around it, the reliability of the measured value decreases when the patient moves.
또한 FiO2는 환자의 흡기 중의 산소 농도를 가리키며, 환자가 숨을 들이쉴 때 공기 중에 포함된 산소의 농도를 나타내는 것으로, 백분율로 표시한다. 산소 치료시 환자에게 공급되는 FiO2가 높은 경우에는 O2 독성에 노출될 수 있으며, 폐장애의 원인이 될 수 있다. 반대로 환자에게 공급되는 FiO2가 낮은 경우에는 환자가 저산소증에 노출될 위험이 있다. In addition, FiO2 refers to the oxygen concentration in the patient's inspiration, and indicates the concentration of oxygen contained in the air when the patient inhales, expressed as a percentage. When oxygen is treated, the FiO2 supplied to the patient may be exposed to O2 toxicity and may cause lung disorder. Conversely, if the FiO2 supplied to the patient is low, the patient is at risk of being exposed to hypoxia.
이하, 본 발명에 따른 일실시 예에 따른 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명에 첨부된 도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법을 나타내는 흐름도이며, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 과정을 나타내는 모식도이다. Hereinafter, a method for automatically controlling the inhalation oxygen concentration of a ventilator according to an embodiment of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings. Figure 1 attached to the present invention is a flow chart showing a method for automatically controlling the inhalation oxygen concentration of a ventilator according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an automatic inhalation oxygen concentration of a ventilator according to an embodiment of the present invention It is a schematic diagram showing the control process.
본 발명은 환자에게서 측정된 SpO2 측정값과 목표로 설정된 SpO2 설정값을 비교하여 상황에 따라 의사가 처방한 범위 내에서 자동으로 FiO2의 농도를 결정하여 환자에게 공급함으로써 저산소증 등의 환자의 불편함을 예방할 수 있는 것이다. 특히, 간호접근이 용이하지 않은 병동환자의 수면중에도 안정적으로 치료할 수 있다. 또한 본 발명은 저유량 산소치료, 고압 산소치료 및 기관 삽관이나 기관절개를 하지 않고 코 마스크나 마우스 피스를 이용하여 시행하는 양압환기에 적용이 가능하다. The present invention compares the SpO2 measurement value measured from the patient with the target SpO2 setting value and automatically determines the concentration of FiO2 within the range prescribed by the doctor according to the situation and supplies it to the patient, thereby reducing patient discomfort such as hypoxia. It is preventable. In particular, it can be stably treated even during sleep in a ward patient who is not easily accessible to nursing. In addition, the present invention can be applied to low-flow oxygen therapy, high-pressure oxygen therapy, and positive pressure ventilation performed using a nasal mask or mouthpiece without tracheal intubation or tracheostomy.
본 발명의 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 과정을 설명하기에 앞서, 본 발명이 적용되는 인공 호흡기는 미리 정해진 조건 및 가스 조성, 압력, 및 유동 패턴의 작동기 입력 스케쥴 하에서, 압력이 가해진 가스를 폐로 밀어 넣어 환자의 가슴 공간을 확장시키는 것 중의 어느 하나에 의하여 작동한다.Before explaining the automatic control process of the inhaled oxygen concentration of the ventilator of the present invention, the ventilator to which the present invention is applied is applied to the pressurized gas under predetermined conditions and gas composition, pressure, and actuator input schedule of the flow pattern. It works by either pushing the lungs to expand the patient's chest space.
즉, 산소 치료용 인공호흡기는 산소와 공기가 필터와 밸브를 통해 인공 호흡기로 인입되어 비례 솔레노이드를 통해 지정된 비율로 혼합된 다음 박테리아 필터와 가습기를 통해서 지정한 습도와 온도로 변환되어 환자에게 공급된다. 이 때 공급되고 있는 유량과 산소 함유량의 지정은 통상적으로 마이크로 프로세서에서 제어하며, 이 지정된 값을 환자에게 공급하기 위해서 마이크로 프로세서가 각 부분의 밸브와 레귤레이터를 적절히 열고 닫아서 필요한 양과 비율이 되도록 조정한다. 또한 각 부분에 있는 센서는 그 부분에서 측정된 가스량을 전기적 신호로 변경하여 마이크로 프로세서로 보내어 각종 밸브와 레귤레이터를 제어하게 된다. 그리고, 인공 호흡기는 환자 상태로부터 공급되는 생체 신호를 모니터하고 모니터링된 생체 신호를 아날로그-디지털 컨버터를 통하여 전기적 신호로 변환하여 상기 마이크로 프로세서에 제공한다.In other words, the ventilator for oxygen treatment is introduced into the ventilator through the filter and valve, mixed at a specified rate through a proportional solenoid, and then converted into a specified humidity and temperature through a bacterial filter and humidifier and supplied to the patient. At this time, the designation of the supplied flow rate and oxygen content is usually controlled by the microprocessor, and in order to supply the specified value to the patient, the microprocessor appropriately opens and closes the valves and regulators of each part to adjust the required amount and proportion. In addition, the sensors in each part change the amount of gas measured in that part into an electrical signal and send it to the microprocessor to control various valves and regulators. Then, the ventilator monitors the biosignal supplied from the patient's condition, converts the monitored biosignal into an electrical signal through an analog-to-digital converter, and provides it to the microprocessor.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 상기 도 1을 참조하여 본 발명의 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법을 설명하면, 우선 환자에 대한 SpO2 목표값을 인공 호흡기에 구비되는 마이크로 프로세서에 설정하는 단계(S-10 단계)가 필요하다. 상기 S-10 단계에서 입력되는 환자의 SpO2 목표값은 환자의 산소 치료를 통해 목표로 하는 SpO2 값으로서, 통상 80 ~ 96 %의 범위에서 설정되는 것이 바람직하다. 1 is a flow chart showing a method of automatically controlling the inhaled oxygen concentration of a ventilator according to an embodiment of the present invention. The automatic control method of the inhaled oxygen concentration of the ventilator of the present invention will be described with reference to FIG. 1. First, the step of setting the SpO2 target value for the patient in the microprocessor provided in the ventilator (step S-10) is required. Do. The target SpO2 target value of the patient input in step S-10 is a target SpO2 value through oxygen treatment of the patient, and is preferably set in a range of 80 to 96%.
또한 상기 S-10 단계에서 FiO2 설정값과 산소공급의 상한값 및 하한값을 입력하는 것이 바람직하다. 상기 FiO2 설정값은 이후에 설명하는 바와 같이 S-30 단계에서 측정된 환자의 SpO2의 측정값이 유효하지 않은 경우에 인공 호흡기에서 상기 S-10 단계에서 입력된 FiO2 설정값에 의해 산소를 공급하게 된다. 또한 이후에 환자에게 산소를 공급하기 위하여 결정되는 FiO2의 제어값은 상기 FiO2의 상한값과 하한값의 범위내에서 조절하게 된다. In addition, it is preferable to input the FiO2 set value and the upper and lower limits of the oxygen supply in step S-10. The FiO2 setpoint is to be supplied by the ventilator by the FiO2 setpoint entered in step S-10 if the measured value of SpO2 of the patient measured in step S-30 is invalid, as described later. do. In addition, the control value of FiO2, which is determined to supply oxygen to the patient, is adjusted within the range of the upper and lower limits of FiO2.
본 발명의 다른 실시예에 의하면 상기 S-10 단계에서 환자의 유형 즉, 산소 치료 대상인 환자가 성인인지 또는 소아, 유아인지의 여부를 입력하는 것도 가능하다. According to another embodiment of the present invention, it is also possible to input the type of the patient in step S-10, that is, whether the patient to be treated with oxygen is an adult, a child, or an infant.
상기와 같이 인공 호흡기의 마이크로 프로세서에 SpO2 목표값의 설정이 완료된 후에는 펄스옥시미터 등의 센서를 통해 환자의 SpO2를 측정하게 된다(S-20 단계). After the SpO2 target value is set in the microprocessor of the ventilator as described above, the patient's SpO2 is measured through a sensor such as a pulse oximeter (step S-20).
상기와 같이 펄스옥시미터 등에서 측정된 환자의 SpO2 측정값은 아날로그-디지털 컨버터를 통하여 전기적 신호로 변환하여 상기 마이크로 프로세서에 송신된다. 상기와 같이 송신된 SpO2 측정값은 마이크로 프로세서에서 수신하고, 이후에 수신된 환자의 SpO2 측정값은 상기 마이크로 프로세서에 저장된다. As described above, the SpO2 measurement value of a patient measured by a pulse oximeter is converted into an electrical signal through an analog-to-digital converter and transmitted to the microprocessor. The SpO2 measurement value transmitted as described above is received by the microprocessor, and the received SpO2 measurement value of the patient is stored in the microprocessor.
상기 펄스옥시미터는 전문적인 의료기관뿐만 아니라 홈케어 중인 환자에서 동맥혈(arterial blood) 헤모글로빈(hemoglobin)의 SpO2 또는 맥박수(pulse rate)의 측정에 사용되는 장비이다.The pulse oximeter is a device used for the measurement of SpO2 or pulse rate of arterial blood hemoglobin in patients undergoing home care as well as professional medical institutions.
환자의 SpO2 측정값을 저장한 마이크로 프로세서는 이후에 상기 환자의 SpO2 측정값에 대한 유효성을 검증하게 된다(S-30 단계). 상기 SpO2측정값은 환자의 심한 저체온, 빈혈, 말초혈관 수축 등의 혈액순환장애 및 주위에 강한 빛이 있을 때 또는 환자가 움직일 때에는 측정값의 신뢰도가 감소하게 되므로, 본 발명에서는 필수적으로 측정된 환자의 SpO2 측정값에 대한 유효성을 검증하는 것이 바람직하다. The microprocessor that stores the patient's SpO2 measurement will then verify the validity of the patient's SpO2 measurement (step S-30). The SpO2 measurement value is the patient's vital hypothermia, anemia, peripheral blood vessel circulation disorders such as constriction of blood vessels, and when there is strong light around or when the patient moves, the reliability of the measurement value decreases. It is desirable to verify the effectiveness of the SpO2 measurement values.
이하에서는 상기 SpO2 측정값에 대한 유효성 검증 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method of validating the SpO2 measurement value will be described.
통상적으로 정상인의 SpO2 값은 80 ~ 96 %의 범위를 나타내므로, 상기와 같이 측정된 환자의 SpO2 측정값이 상기 정상인의 SpO2 값과의 대비를 통해 상기 환자의 SpO2 측정값에 대한 유효성을 판단할 수 있다. 즉, 환자의 SpO2 측정값이 80 ~ 96 %의 범위에 있으면, 상기 환자의 SpO2 측정값은 유효한 것으로 판단하고, 반대로 상기 환자의 SpO2의 측정값이 상기 범위를 벗어나면 유효하지 않은 측정값으로 판단한다(S-30 단계). Normally, the SpO2 value of a normal person represents a range of 80 to 96%, so the SpO2 measurement value of the patient measured as described above is compared with the SpO2 value of the normal person to determine the effectiveness of the SpO2 measurement value of the patient Can be. That is, if the patient's SpO2 measurement value is in the range of 80 to 96%, the patient's SpO2 measurement value is determined to be valid, and conversely, if the patient's SpO2 measurement value is outside the range, it is determined to be an invalid measurement value. (Step S-30).
상기 S-30 단계에서 환자의 SpO2의 측정값이 유효한 것으로 판단되면, 다음으로 상기 환자의 SpO2 측정값과 상기 S-10 단계에서 마이크로 프로세서에 입력된 SpO2 목표값과 대비하게 된다(S-40 단계). 상기 S-40 단계에서는 환자의 SpO2의 측정값과 마이크로 프로세서에 입력된 SpO2 목표값의 대비를 통해 상기 측정된 환자의 SpO2 측정값이 상기 마이크로 프로세서에 입력된 SpO2의 목표값보다 높은 지 또는 낮은 지를 대비하여 판단한다. If it is determined in step S-30 that the patient's SpO2 measurement value is valid, then the patient's SpO2 measurement value is compared with the SpO2 target value input to the microprocessor in step S-10 (step S-40). ). In step S-40, whether the measured SpO2 measurement value of the patient is higher or lower than the target value of SpO2 input to the microprocessor through the comparison of the patient's SpO2 measurement value and the SpO2 target value input to the microprocessor. Judge in preparation.
상기 S-40 단계에서 판단 결과, 환자의 SpO2 측정값이 마이크로 프로세서에 입력된 SpO2의 목표값보다 높은 경우에는 인공 호흡기에서 공급하는 FiO2 제어값의 산소 농도를 낯추게 된다. 반대로 SpO2의 측정값이 마이크로 프로세서에 입력된 SpO2의 목표값보다 낮은 경우에는 인공 호흡기에서 공급하는 FiO2 제어값의 산소 농도를 높이게 된다. As a result of the determination in step S-40, when the patient's SpO2 measurement value is higher than the target value of SpO2 input to the microprocessor, the oxygen concentration of the FiO2 control value supplied by the ventilator becomes unfamiliar. Conversely, when the measured value of SpO2 is lower than the target value of SpO2 input to the microprocessor, the oxygen concentration of the FiO2 control value supplied by the ventilator is increased.
상기와 같이 S-40 단계에서 환자의 SpO2 측정값과 마이크로 프로세서에 입력된 SpO2 목표값을 대비 판단한 후에는 FiO2 제어값을 설정하기 위하여 환자의 유형을 판단하게 된다(S-50 단계). After comparing the SpO2 measurement value of the patient with the SpO2 target value input to the microprocessor in step S-40 as described above, the patient type is determined to set the FiO2 control value (step S-50).
즉, 상기 인공 호흡기의 마이크로 프로세서에서 별도로 구비되는 호흡 센서 등을 이용하여 환자의 호흡수를 측정하고, 상기 측정된 호흡수로부터 환자의 유형을 판단할 수 있다. That is, the respiratory rate of the patient may be measured using a breath sensor provided separately from the microprocessor of the ventilator, and the patient type may be determined from the measured respiratory rate.
일반적으로 호흡수는 성인의 경우에는 적고, 소아나 유아는 많다. 성인은 분당 15 ~ 20회 전후의 호흡수를 나타내고, 소아는 분당 40회, 유아는 20~30회 내외의 호흡수를 갖는다. 따라서 호흡 센서 등을 이용하여 환자의 호흡수를 측정하게 되면 환자의 유형 즉, 환자가 성인에 해당되는지 또는 유아, 소아에 해당되는 지에 대한 확인이 가능하다. In general, the respiratory rate is small in adults, and there are many children and infants. Adults show respiration rates around 15 to 20 times per minute,
또한 본 발명의 다른 실시예에 의하면 상기 S-10 단계에서 SpO2 목표값의 입력시 환자의 유형을 입력하는 것도 가능하다. In addition, according to another embodiment of the present invention, it is also possible to input the patient type when inputting the SpO2 target value in step S-10.
상기와 같이 S-50 단계에서 환자의 유형이 판단되거나 또는 상기 S-10 단계에서 환자의 유형을 입력되면, 이에 따라 인공 호흡기에서 공급되는 FiO2 제어값을 결정하게 된다(S-60 단계). When the patient type is determined in step S-50 or the patient type is input in step S-10 as described above, the FiO2 control value supplied from the ventilator is determined accordingly (step S-60).
상기 S-60 단계에서 설정되는 FiO2 제어값은 FiO2 상한값과 하한값의 범위 내에서 결정하게 된다. 즉, S-60 단계에서 결정되는 FiO2의 상한값은 25 ~ 100 % 범위에서 설정되고, 하한값은 21 ~ 96 % 범위에서 설정한다. 또한 상기 FiO2 제어값의 상한값과 하한값은 최소 4 %의 차이를 유지하도록 설정되는 것이 바람직하다. 즉, FiO2 제어값의 상한값을 변동하면 하한값은 상기 상한값보다 작은 값으로 설정되되, 아래의 식을 만족하는 범위에서 설정되도록 하는 것이 바람직하다. The FiO2 control value set in step S-60 is determined within the range of the upper and lower FiO2 values. That is, the upper limit of FiO2 determined in step S-60 is set in the range of 25 to 100%, and the lower limit is set in the range of 21 to 96%. In addition, the upper and lower limits of the FiO2 control value is preferably set to maintain a difference of at least 4%. That is, when the upper limit value of the FiO2 control value is changed, the lower limit value is set to a value smaller than the upper limit value, and is preferably set in a range satisfying the following equation.
이때 상기 마이크로 프로세서는 환자의 SpO2 측정값과 입력된 SpO2 목표값의 대비를 통해 인공 호흡기에서 환자에게 공급되는 FiO2 제어값을 결정한 후에 인공 호흡기를 통해 상기 결정된 FiO2 제어값에 따라 산소를 공급하게 된다(S-80 단계). At this time, the microprocessor determines the FiO2 control value supplied to the patient from the ventilator through the comparison of the patient's SpO2 measurement value and the input SpO2 target value, and then supplies oxygen according to the determined FiO2 control value through the ventilator ( Step S-80).
그리고 상기 S-30 단계에서 환자의 SpO2 측정값이 유효한 것으로 판단되지 않는 경우에는, S-10 단계에서 입력된 FiO2 설정값에 의거하여 산소의 공급농도를 결정하게 된다(S-70 단계). 즉, 환자가 심한 저체온 상태이거나 빈혈이 있는 경우 또는 말초혈관 수축 등의 혈액순환장애가 있는 경우에는 환자의 SpO2 측정값이 유효하지 않을 수 있다. 또한 환자의 SpO2의 측정시 주위에 강한 빛이 있거나 또는 측정시 환자가 움직일 때에는 SpO2 측정값의 신뢰도가 감소하게 된다. 따라서 환자의 SpO2 측정값이 유효하지 않은 경우에는 상기와 같이 S-10 단계에서 입력된 FiO2 설정값에 의거하여 인공 호흡기에서 산소를 공급하게 된다(S-80 단계). 이때 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 FiO2 설정값은 60 %인 것이 바람직하다.In addition, when it is determined that the patient's SpO2 measurement value is not valid in step S-30, the supply concentration of oxygen is determined based on the FiO2 set value input in step S-10 (step S-70). That is, if the patient has a severe hypothermia, anemia, or a blood circulation disorder such as peripheral blood vessel contraction, the SpO2 measurement value of the patient may not be effective. In addition, when the patient's SpO2 is measured, when there is strong light around or when the patient moves during the measurement, the reliability of the SpO2 measurement value is reduced. Therefore, if the patient's SpO2 measurement value is not valid, oxygen is supplied from the ventilator based on the FiO2 set value input in step S-10 as described above (step S-80). At this time, according to an embodiment of the present invention, it is preferable that the FiO2 set value is 60%.
본 발명의 일실시예에 따른 인공 호흡기의 흡기산소농도의 제어방법에서 환자의 SpO2 반영주기는 성인의 경우에는 30초를 주기로 하고, 소아 및 유아의 경우에는 15초를 주기로 반영된다. 즉, 성인의 경우에는 30초를 주기로 하여 환자의 SpO2측정값을 제어에 반영하고, 이를 기설정된 SpO2 목표값과 대비를 통해 인공 호흡기에서 공급되는 FiO2를 0.2 % 씩 산소의 농도를 증가 또는 감소하여 공급하게 된다. In the method of controlling the intake oxygen concentration of a ventilator according to an embodiment of the present invention, the period of reflection of SpO2 of the patient is reflected as a period of 30 seconds in the case of adults, and in 15 seconds in the case of children and infants. That is, in the case of an adult, the patient's SpO2 measurement value is reflected in the control at a period of 30 seconds, and the concentration of oxygen is increased or decreased by 0.2% of the FiO2 supplied from the ventilator by 0.2% by contrasting with the preset SpO2 target value. Supply.
또한 소아 및 유아의 경우에는 15초를 주기로 SpO2를 측정하여 제어에 반영하고, 이를 설정된 SpO2 목표값과 대비를 통해 인공 호흡기에서 공급되는 FiO2를 0.2 % 씩 산소의 농도를 증가 또는 감소하여 공급하는 것이 바람직하다.In addition, in the case of children and infants, SpO2 is measured every 15 seconds and reflected in the control, and it is supplied by increasing or decreasing the oxygen concentration by 0.2% by 0.2% by supplying FiO2 supplied from the ventilator by contrast with the set SpO2 target value. desirable.
상기와 설정되는 FiO2제어값을 인공 호흡기의 마이크로 프로세서에 전달하여 환자에 공급되는 FiO2를 변경하여 산소가 일정비율로 혼합된 공기를 환자에게 공급하게 된다. The FiO2 control value set as described above is transferred to the microprocessor of the ventilator to change the FiO2 supplied to the patient to supply the air in which oxygen is mixed at a constant rate to the patient.
만약 인공 호흡기의 산소 치료를 통해 환자의 SpO2측정값과 입력된 SpO2 목표값이 동일하게 되면 환자에게 공급하는 FiO2 제어값을 유지하게 된다. If the patient's SpO2 measurement value and the input SpO2 target value are the same through the oxygen treatment of the ventilator, the FiO2 control value supplied to the patient is maintained.
상기의 일련의 과정을 통해, 환자의 SpO2 측정값을 토대로 인공 호흡기에서 공급되는 FiO2 제어값을 자동으로 제어함에 따라, 환자의 SpO2 측정값을 계속 모니터링하고 모니터링 결과에 따라 수동으로 인공 호흡기를 제어하는 일련의 과정들이 제거되므로, 인공 호흡기에 대한 편리성을 더욱 향상할 수 있게 된다. 또한 환자에게 공급되는 산소의 공급량을 정확하게 산출이 가능하므로, 부정확한 산소의 공급시 발생할 수 있는 산소(O2) 독성과 폐장애 및 저산소증에 노출될 위험을 제거할 수 있게 된다. Through the above series of processes, automatically controlling the FiO2 control value supplied from the ventilator based on the patient's SpO2 measurement value, continuously monitoring the patient's SpO2 measurement value and manually controlling the ventilator according to the monitoring result Since a series of processes is eliminated, the convenience for the ventilator can be further improved. In addition, since the amount of oxygen supplied to the patient can be accurately calculated, it is possible to eliminate the risk of exposure to oxygen (O 2 ) toxicity and lung disorders and hypoxia, which may occur when incorrect oxygen is supplied.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법에 대하여 상세하게 설명한다. 상기 도 2는 본 발명의 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법에 의해 성인 환자를 대상으로 산소 치료를 시행한 결과를 나타내는 그래프이다. Hereinafter, a method for automatically controlling the inhaled oxygen concentration of the ventilator of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2. 2 is a graph showing the results of oxygen treatment for an adult patient by the automatic control method of the inhaled oxygen concentration of the ventilator of the present invention.
도 2에서 SpO2목표값은 95%로 설정하였고, FiO2의 상한값은 65%이며, FiO2의 하한값은 40%로 설정하였다. 또한 환자의 SpO2측정값이 유효하지 않은 경우 환자에게 공급되는 FiO2 설정값은 60%로 설정하였다. 상기와 같은 설정 조건으로부터 환자의 SpO2 측정값과 SpO2목표값을 비교하여 실시간으로 FiO2제어값을 자동으로 설정하여 환자에게 공급함으로써 산소의 부정확한 공급으로 인한 환자의 피해를 최소화할 수 있다, In FIG. 2, the target value of SpO2 was set to 95%, the upper limit of FiO2 was 65%, and the lower limit of FiO2 was set to 40%. In addition, when the patient's SpO2 measurement value was not valid, the FiO2 set value supplied to the patient was set to 60%. By comparing the patient's SpO2 measurement value with the SpO2 target value from the above setting conditions, the FiO2 control value is automatically set in real time and supplied to the patient, thereby minimizing the patient's damage due to incorrect supply of oxygen.
즉, 도 2에서 A구간은 SpO2 측정값(오렌지색 라인)이 SpO2 목표값(검은 점선)보다 낮은 구간으로서, 인공 호흡기의 마이크로 프로세서에서 상기 SpO2 측정값과 SpO2 목표값의 대비를 통해 환자에게 공급되는 흡기산소농도인 FiO2제어값을 FiO2 상한값(빨간색 라인)과 하한값(파란색 라인)의 범위 내에서 상승시키게 된다(초록색 라인). 이때 상기 SpO2 측정값은 30초를 주기로 측정하며, 상기 SpO2 목표값과 대비를 통해 FiO2제어값을 결정하게 된다. 상기 FiO2 제어값에 따라 인공 호흡기는 산소를 공급하게 되며, 인공 호흡기에서 공급되는 산소의 농도는 0.2%를 단위로 하여 상승하면서 SpO2 측정값을 SpO2 목표값에 근접하도록 한다. That is, section A in FIG. 2 is a section in which the SpO2 measurement value (orange line) is lower than the SpO2 target value (black dotted line), and is supplied to the patient through a comparison of the SpO2 measurement value and the SpO2 target value in the microprocessor of the ventilator The FiO2 control value, which is the intake oxygen concentration, is raised within the range of the FiO2 upper limit (red line) and lower limit (blue line) (green line). At this time, the SpO2 measurement value is measured every 30 seconds, and the FiO2 control value is determined by contrast with the SpO2 target value. According to the FiO2 control value, the ventilator supplies oxygen, and the concentration of oxygen supplied from the ventilator increases by 0.2% as a unit to bring the SpO2 measurement value closer to the SpO2 target value.
B 구간은 SpO2 측정값이 SpO2 목표값보다 높은 구간으로서, 인공 호흡기의 마이크로 프로세서에서 상기 SpO2 측정값과 SpO2 목표값의 대비를 통해 환자에게 공급되는 흡기산소농도인 FiO2제어값을 하강시키는 구간이다. 위에서 살핀 바와 같이, 상기 FiO2 제어값에 따라 인공 호흡기는 산소를 공급하게 되며, 인공 호흡기에서 공급되는 산소의 농도는 0.2%를 단위로 하여 하강하면서 SpO2 측정값을 SpO2 목표값에 근접하도록 한다. Section B is a section in which the SpO2 measurement value is higher than the SpO2 target value, and is a section in which the FiO2 control value, which is the intake oxygen concentration supplied to the patient, is lowered by comparing the SpO2 measurement value and the SpO2 target value in the microprocessor of the ventilator. As seen from the above, the ventilator supplies oxygen according to the FiO2 control value, and the concentration of oxygen supplied from the ventilator decreases by 0.2% as a unit to bring the SpO2 measurement value closer to the SpO2 target value.
그리고 C 구간은 도 2에 도시된 바와 같이 중간에 SpO2의 측정에 문제가 발생하여 SpO2를 측정하지 못한 경우로서, 상기와 같이 환자의SpO2를 측정하지 못한 경우에는 마이크로 프로세서에서 기설정된 FiO2 설정값(빨간 점선) 즉 60%로 환자에게 산소를 공급되는 구간이다. And, the section C is a case in which SpO2 is not measured due to a problem in the measurement of SpO2 in the middle, as shown in FIG. 2. Red dotted line), that is, the section where oxygen is supplied to the patient at 60%.
또한 D 구간은 SpO2 측정값이 SpO2 목표값에 근접하여 FiO2제어값을 변경하지 않고 그대로 유지하는 구간이다. In addition, the D section is a section in which the SpO2 measurement value is maintained near the SpO2 target value without changing the FiO2 control value.
본 발명은 인공 호흡기의 흡입산소농도의 자동 제어 방법은 상기와 같이 환자에 장착된 펄스옥시미터 등의 센서로부터 환자의 SpO2 측정값을 측정하고 상기 SpO2 측정값과 SpO2 목표값을 대비하여 환자에게 공급하는 FiO2 제어값을 자동으로 결정하여 공급함으로써 환자에게 산소 치료를 제공하게 된다. 또한 환자의 SpO2를 측정할 수 없는 경우에는 기설정된 FiO2 설정값에 의거하여 산소를 공급하고, 환자의 SpO2 측정값과 SpO2 목표값이 유사하게 근접하는 경우에는 FiO2 제어값을 변경하기 않고 그대로 유지하게 된다. The present invention provides a method for automatically controlling the inhalation oxygen concentration of a ventilator by measuring a patient's SpO2 measurement value from a sensor such as a pulse oximeter mounted on the patient as described above and supplying the patient with the SpO2 measurement value and the SpO2 target value This provides oxygen therapy to the patient by automatically determining and supplying the FiO2 control value. In addition, if the patient's SpO2 cannot be measured, oxygen is supplied based on the preset FiO2 setting value. If the patient's SpO2 measurement value and the SpO2 target value are similar, the FiO2 control value is maintained unchanged. do.
상기와 같은 인공호흡기의 흡기산소농도의 자동 제어 과정을 통해 환자에게 적절한 산소 치료를 수행하게 되어 산소의 부정확한 공급으로 인한 산소 독성 및 저산소증 등을 예방할 수 있으며, 또한 인공 호흡기의 파라미터들을 일일이 제어하여야 하는 의료진의 불편함을 제거하는 효과를 갖는다. Through the automatic control process of the inhaled oxygen concentration of the ventilator as described above, proper oxygen treatment is performed to the patient, thereby preventing oxygen toxicity and hypoxia caused by incorrect supply of oxygen, and also controlling the parameters of the ventilator individually It has the effect of removing the discomfort of the medical staff.
본 발명은 도면에 도시된 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the experimental examples shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other experimental examples are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (8)
혈중산소포화도의 목표값 및 흡기산소농도의 설정값을 입력하는 단계로서, 상기 혈중산소포화도의 목표값은 80 ~ 96% 범위에서 설정되고, 상기 흡기산소농도 설정값은 60 %로 설정되는 단계(S-10);
환자의 혈중산소포화도를 측정하는 단계(S-20);
상기 측정된 혈중산소포화도의 유효성을 검증하는 단계로서, 상기 환자의 혈중산소포화도를 측정하는 단계(S-20)에서 측정된 환자의 혈중산소포화도 측정값이 정상인의 혈중산소포화도의 80 ~ 96 % 의 범위에 있는 지를 판단하는 단계(S-30);
상기 혈중산소포화도의 목표값과 혈중산소포화도 측정값을 대비하는 단계(S-40);
호흡 센서에 의해 환자의 호흡수를 측정함으로써, 이를 통해 환자의 유형을 결정하는 단계(S-50);
상기 S-40 단계 및 S-50 단계를 통해 환자에게 공급하는 흡기산소농도 제어값을 결정하는 단계로서, 상기 흡기산소농도 제어값은 흡기산소농도의 상한값과 하한값의 범위 내에서 결정하되, 아래의 관계식을 만족하도록 결정하는 단계(S-60); 및
상기 흡기산소농도 제어값에 따라 산소를 공급하는 단계(S-80);
를 포함하는 인공호흡기의 흡기산소농도의 제어방법.
In the control method of the intake oxygen concentration (FiO2) of the ventilator,
A step of inputting a target value of blood oxygen saturation and a set value of intake oxygen concentration, wherein the target value of blood oxygen saturation is set in a range of 80 to 96%, and the intake oxygen concentration setting value is set to 60% ( S-10);
Measuring a blood oxygen saturation level in a patient (S-20);
As a step of verifying the effectiveness of the measured blood oxygen saturation, 80-96% of the blood oxygen saturation of a normal patient is measured in the blood oxygen saturation measured in the step (S-20) of measuring the blood oxygen saturation of the patient Determining whether it is in the range of (S-30);
Comparing the target value of the blood oxygen saturation level with the measured value of blood oxygen saturation (S-40);
Determining the type of the patient through this, by measuring the respiratory rate of the patient by the respiratory sensor (S-50);
The step of determining the intake oxygen concentration control value supplied to the patient through the steps S-40 and S-50, wherein the intake oxygen concentration control value is determined within a range of an upper limit value and a lower limit value of the intake oxygen concentration. Determining to satisfy the relationship (S-60); And
Supplying oxygen according to the intake oxygen concentration control value (S-80);
Method for controlling the intake oxygen concentration of a ventilator comprising a.
상기 흡기산소농도의 하한값은 21 ~ 96 %이며, 상한값은 25 ~ 100 % 인 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 흡기산소농도의 제어방법.
The method according to claim 1,
The lower limit of the intake oxygen concentration is 21 to 96%, the upper limit is 25 to 100% control method of the intake oxygen concentration of the ventilator.
상기 S-20 단계에서 성인은 30초 간격으로 측정하여 제어에 반영하고, 소아는 15 초 간격으로 측정하여 제어에 반영하는 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 흡기산소농도의 제어방법.
The method according to claim 1,
In the step S-20, the adult measures at intervals of 30 seconds and reflects it in control, and the child measures at intervals of 15 seconds and reflects it in control.
상기 혈중산소포화도 목표값과 혈중산소포화도 측정값의 대비를 통해 흡기산소농도 제어값을 결정하는 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 흡기산소농도의 제어방법.
The method according to claim 1.
A method for controlling the intake oxygen concentration of a ventilator, characterized in that a control value for intake oxygen concentration is determined by comparing the blood oxygen saturation target value with the blood oxygen saturation measurement value.
상기 S-20 단계에서 측정된 혈중산소포화도 측정값이 유효하지 않은 경우에는 기설정된 흡기산소농도 설정값으로 산소를 공급하는 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 흡기산소농도의 제어방법
The method according to claim 1,
If the blood oxygen saturation measured value measured in step S-20 is not valid, the method for controlling the intake oxygen concentration of a ventilator characterized in that oxygen is supplied to a preset intake oxygen concentration set value.
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