KR102641547B1 - Apparatus for extracting patient's flow ina high flow theraphy device using cannula - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고유량 치료기에서 공급하는 공급 유량이 캐뉼라를 통해 환자로 유입될 때 환자의 비강으로 유입되는 실제 유량을 검출하는, 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 검출 장치에 관한 것으로, 이는 고유량 치료기 내에 탑재되어 기기 내부 압력을 측정하는 압력센서, 고유량 치료기 내에 탑재되어 기기에서 공급하는 공급 유량을 측정하는 유량센서, 압력센서 및 유량센서를 통해 측정된 기기 내부 압력 및 공급 유량으로부터 캐뉼라 종단 압력, 캐뉼라에 의한 공기저항을 검출하고, 검출된 기기 내부 압력, 공급 유량, 캐뉼라 종단 압력 및 캐뉼라에 의한 공기저항을 참고하여 기기의 공급 유량이 환자의 비강으로 유입될 수 있는 실제 유량을 검출하는 환자의 유량 검출모듈을 포함한다.The present invention relates to a patient's flow rate detection device in a high-flow treatment device using a cannula, which detects the actual flow rate flowing into the patient's nasal cavity when the supply flow rate supplied from the high-flow treatment device flows into the patient through a cannula. A pressure sensor mounted in the high-flow treatment device to measure the internal pressure of the device, a flow sensor mounted in the high-flow treatment device to measure the supply flow rate supplied by the device, and a cannula from the device's internal pressure and supply flow rate measured through the pressure sensor and flow sensor. Detects the terminal pressure and air resistance caused by the cannula, and detects the actual flow rate at which the device's supplied flow can enter the patient's nasal cavity by referring to the detected internal pressure of the device, supply flow rate, cannula terminal pressure, and air resistance caused by the cannula. Includes a patient flow detection module.

Description

캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 추출 장치{APPARATUS FOR EXTRACTING PATIENT'S FLOW INA HIGH FLOW THERAPHY DEVICE USING CANNULA}Patient's flow extraction device in high flow therapy device using cannula {APPARATUS FOR EXTRACTING PATIENT'S FLOW INA HIGH FLOW THERAPHY DEVICE USING CANNULA}

본 발명은 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고유량 치료기에서 공급하는 공급 유량이 캐뉼라를 통해 환자로 유입될 때 환자의 비강으로 유입되는 실제 유량을 검출하는, 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 추출 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a high-flow treatment device using a cannula, and more specifically, to a high-flow treatment device using a cannula that detects the actual flow rate flowing into the patient's nasal cavity when the supply flow supplied from the high-flow treatment device flows into the patient through the cannula. It relates to a device for extracting patient flow in a flow therapy device.

고유량 치료기는, 환자의 흡기 최대 유량과 같거나 이를 초과하는 유속을 비강에 분사하여 도 1과 같이 환자의 흡기 노력을 줄여주고, 이로 인해 사강(dead space)을 줄여주어, 환자가 작은 호흡을 하더라도 충분한 환기가 가능하도록 도움을 주는 치료법이다.The high-flow therapy device sprays a flow rate that is equal to or exceeds the patient's maximum inspiratory flow rate into the nasal cavity, reducing the patient's inspiratory effort as shown in Figure 1, thereby reducing dead space, allowing the patient to take small breaths. Even so, it is a treatment that helps ensure sufficient ventilation.

여기서, 사강이란, 환자의 폐와 같이 직접 혈액과 산소 교환, 이산화탄소 교환이 이루어지지 않는 공간을 말한다. Here, dead space refers to a space where direct exchange of blood, oxygen, and carbon dioxide does not occur, such as the patient's lungs.

환자가 사강을 충분히 초과하는 일회 호흡량을 스스로 호흡하지 못할 경우, 충분한 환기가 되지 않는다. 이러한 환자에게도 1에 도시한 바와 같이 고유량을 비강에 분사하면(A), CO2를 포함하지 않은 공기가 비강 및 기타 구성 등을 포함하는 사강을 채워주어, 상대적으로 적은 호흡량에도 충분한 환기가 이루어진다. If the patient cannot breathe on his own with a tidal volume that sufficiently exceeds dead space, sufficient ventilation is not achieved. Even for such patients, if a high flow rate is sprayed into the nasal cavity as shown in Figure 1 (A), air that does not contain CO2 fills the dead space including the nasal cavity and other components, and sufficient ventilation is achieved even with a relatively low respiratory volume.

그런데, 고유량 치료기를 이용한 호흡 시, 환자의 흡기 최대 유량보다 고유량 치료기의 공급 유량이 크면, 환자의 비강 환기에는 이득이지만 배기 저항이 높아져 환자가 편하게 배기하기가 어려운 문제점이 있다. 이와 반대로, 환자의 흡기 최대 유량보다 고유기 치료기의 공급 유량이 작으면 고유량 치료 효과가 떨어지는 문제점이 있다. However, when breathing using a high-flow therapy device, if the supply flow rate of the high-flow therapy device is greater than the patient's maximum inspiratory flow rate, there is a problem in that although it is beneficial to the patient's nasal ventilation, the exhaust resistance increases, making it difficult for the patient to comfortably exhaust the air. Conversely, if the supply flow rate of the high-flow therapy device is smaller than the patient's maximum inspiratory flow rate, there is a problem in that the high-flow treatment effect is reduced.

따라서, 고유량 치료기의 공급 유량과 환자의 흡기 최대 유량을 비교하여 적절한 공급 유량을 결정해야 한다.Therefore, the appropriate supply flow rate must be determined by comparing the supply flow rate of the high-flow therapy device with the patient's maximum inspiratory flow rate.

하지만, 기존의 고유량 치료기에는 환자의 흡기 유량을 측정하는 기술이 부재하여 이를 표시하거나 제공하지 못하고 있다. However, existing high-flow therapy devices do not have technology to measure the patient's inspiratory flow rate, so they cannot display or provide it.

따라서, 임상의는 환자의 호흡 치료 과정에서, 예상 또는 고유량 치료의 결과로 나타나는 혈중 산소 농도, 호흡수의 변화 등의 정보를 관측하여 임상적 결과를 확인하면서 치료 유량을 결정해야 하는 불편함이 있다. Therefore, during the patient's respiratory treatment process, clinicians face the inconvenience of having to determine the treatment flow rate while confirming clinical results by observing information such as changes in blood oxygen concentration and respiratory rate that appear as a result of expected or high-flow treatment. there is.

대한민국 등록특허 10-1333195호(2013. 11. 20.등록)Republic of Korea Patent No. 10-1333195 (registered on November 20, 2013)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 캐뉼라의 사용으로 발생되는 저항을 측정하고 이로부터 고유량 치료기에서 환자의 비강으로 유입되는 환자의 유량을 검출하여, 임상의의 호흡 치료 과정에 필요한 환자측 유량을 정확하게 제공할 수 있는, 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 추출 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention is intended to solve the above problems, by measuring the resistance generated by the use of a cannula and detecting the patient's flow rate flowing into the patient's nasal cavity from the high-flow treatment device, thereby providing the patient side necessary for the clinician's respiratory treatment process. The purpose is to provide a device for extracting a patient's flow rate in a high-flow treatment device using a cannula, which can accurately provide the flow rate.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 캐뉼라의 사용으로 발생되는 환자의 콧구멍 저항을 측정하여 이로부터 환자의 캐뉼라 장착 상태가 정상인지 모니터링 및 분석할 수 있는 근거 데이터로 제시함으로써 임상 목적으로 활용하고자 한다. In addition, another purpose of the present invention is to measure the patient's nostril resistance generated by the use of the cannula and present it as basis data that can be used to monitor and analyze whether the patient's cannula installation is normal, thereby utilizing it for clinical purposes. .

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 추출 장치는, 고유량 치료기 내에 탑재되어 기기 내부 압력을 측정하는 압력센서; 상기 고유량 치료기 내에 탑재되어 기기에서 공급하는 공급 유량을 측정하는 유량센서; 및 상기 압력센서 및 상기 유량센서를 통해 측정된 기기 내부 압력 및 공급 유량으로부터 캐뉼라 종단 압력과 캐뉼라에 의한 공기저항을 검출하고, 검출된 기기 내부 압력과, 공급 유량과, 캐뉼라 종단 압력 및 캐뉼라에 의한 공기저항을 참고하여 상기 기기의 공급 유량이 환자의 비강으로 유입될 수 있는 실제 유량을 검출하는 환자의 유량 검출모듈;을 포함한다. In order to solve the above technical problems, a device for extracting a patient's flow rate from a high-flow treatment device using a cannula according to an embodiment of the present invention includes a pressure sensor mounted in the high-flow treatment device to measure the internal pressure of the device; A flow sensor mounted in the high-flow treatment device to measure the supply flow rate supplied by the device; And the cannula terminal pressure and air resistance caused by the cannula are detected from the device internal pressure and supply flow rate measured through the pressure sensor and the flow sensor, and the detected device internal pressure, supply flow rate, cannula terminal pressure, and cannula are detected. It includes a patient's flow rate detection module that detects the actual flow rate that the supply flow rate of the device can flow into the patient's nasal cavity by referring to air resistance.

그리고, 상기 환자의 유량 검출모듈은, 상기 기기 내부 압력으로부터 상기 공기저항에 따라 감소하는 캐뉼라 종단의 압력을 추출하는 캐뉼라 종단 압력 추출부와, 상기 캐뉼라가 장착된 환자의 코와 대기 사이의 공기저항인 콧구멍 저항을 산출하는 콧구멍 저항 산출부, 및 상기 공급 유량에서, 상기 캐뉼라 종단 압력과 상기 콧구멍 저항에 기초하여 환자의 비강으로 유입되는 실제 유량을 추출하는 환자측 유량 추출부를 포함하며, 상기 고유량 치료기와 캐뉼라의 종단 사이에서 발생하는 공기저항을 캘리브레이션(calibration)에 의해 산정한다. In addition, the patient's flow rate detection module includes a cannula end pressure extractor that extracts the pressure at the end of the cannula, which decreases according to the air resistance, from the internal pressure of the device, and the air resistance between the nose of the patient equipped with the cannula and the atmosphere. A nostril resistance calculation unit that calculates the nostril resistance, and a patient-side flow rate extractor that extracts the actual flow rate flowing into the patient's nasal cavity based on the cannula end pressure and the nostril resistance from the supply flow rate, The air resistance occurring between the high-flow treatment device and the end of the cannula is calculated through calibration.

이때, 상기 캐뉼라 종단 압력 추출부는, 하기 관계식에 의해 캐뉼라 종단의 압력을 산출한다. At this time, the cannula end pressure extractor calculates the cannula end pressure using the following relational equation.

(여기서, P_aw는 캐뉼라 종단 압력, P_ins는 기기 내부 압력, F_device 는 고유량 치료기에서 공급하는 기기의 공급 유량, R_cir는 호흡 서킷의 공기저항, R_cannula는 캐뉼라의 공기저항이다. 단, R_cir 및 R_cannula는 장비의 캘리브레이션 실행시 산정되는 값이다.)(Here, P_aw is the pressure at the end of the cannula, P_ins is the internal pressure of the device, F_device is the supply flow rate of the device supplied from the high-flow treatment device, R_cir is the air resistance of the breathing circuit, and R_cannula is the air resistance of the cannula. However, R_cir and R_cannula are This is the value calculated when the equipment is calibrated.)

또한, 상기 콧구멍 저항 산출부는, 환자가 코로만 숨을 쉰다고 가정할 때 충분히 많은 횟수의 호흡 이후에는 최종적으로 환자의 흡기량과 배기량의 합이 0으로 수렴하므로, 이러한 원리를 나타낸 관계식을 상기 캐뉼라 종단 압력 추출부를 통해 추출된 캐뉼라 종단 압력과 기기 공급 유량에 적용하여, 상기 기기 공급 유량의 볼륨과 캐뉼라 종단에서 대기로 빠져나가는 유량의 볼륨이 동일해지는 콧구멍 저항을 산출할 수 있다. In addition, the nostril resistance calculation unit, assuming that the patient breathes only through the nose, ultimately converges the sum of the patient's intake and exhaust volume to 0 after a sufficiently large number of breaths, so the relational expression representing this principle is used at the end of the cannula. By applying the pressure at the end of the cannula extracted through the pressure extraction unit to the device supply flow rate, the nostril resistance such that the volume of the device supply flow rate and the volume of the flow rate escaping from the end of the cannula to the atmosphere can be calculated.

즉, 상기 콧구멍 저항 산출부는, 하기 산출식에 의해 콧구멍 저항을 산출할 수 있다. That is, the nostril resistance calculation unit can calculate the nostril resistance using the following calculation formula.

(여기서, R_nostrils는 콧구멍 저항, P_aw는 캐뉼라 종단 압력, F_device 는 고유량 치료기에서 공급하는 기기의 공급 유량, F_pat는 환자의 비강으로 유입되는 유량임)(Here, R_nostrils is the nostril resistance, P_aw is the pressure at the end of the cannula, F_device is the flow rate supplied by the high-flow therapy device, and F_pat is the flow rate flowing into the patient's nasal cavity)

또한, 상기 환자측 유량 추출부는, 상기 콧구멍 저항 산출부를 통해 산출한 콧구멍 저항(R_nostrils)과, 하기 관계식을 이용하여 환자의 실제 유량을 산출할 수 있다. In addition, the patient-side flow rate extraction unit includes nostril resistance (R_nostrils) calculated through the nostril resistance calculation unit, The patient's actual flow rate can be calculated using the following relational equation.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 추출 장치의 환자측 유량 검출모듈은, 상기 환자의 실제 유량 정보를 포함하여, 환자의 콧구멍 저항, 환자의 흡/배기량, 캐뉼라 장착 상태, 캐뉼라 저항, 표준저항 대비 비율 정보 중 적어도 하나 이상 조합하여 화면에 표시하거나, 데이터 전송으로 외부 기기에 제공할 수 있다. In addition, the patient-side flow rate detection module of the patient's flow rate extraction device in the high-flow treatment device using a cannula according to an embodiment of the present invention includes the patient's actual flow rate information, the patient's nostril resistance, and the patient's intake/exhaustion amount. , cannula installation status, cannula resistance, and ratio to standard resistance information can be combined and displayed on the screen, or provided to an external device through data transmission.

이러한 본 발명의 실시예에 따르면, 고유량 치료기의 압력센서 및 유량센서를 이용하여 기기 내부 압력과 공급 유량을 측정하고 이로부터 캐뉼라 장착 상태에서 나타나는 콧구멍 저항과 환자의 비강으로 유입되는 실제 유량을 검출할 수 있는 효과가 있다. According to this embodiment of the present invention, the internal pressure and supply flow rate of the device are measured using the pressure sensor and flow sensor of the high-flow treatment device, and from this, the nostril resistance that appears when the cannula is installed and the actual flow rate flowing into the patient's nasal cavity are calculated. There is a detectable effect.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 검출된 환자의 유량과 환자의 콧구멍 저항을 기기의 화면에 표시하거나 사용자(또는 임상의)에게 데이터 전송으로 제공함으로써, 임상의 호흡 치료 과정 및 캐뉼라 장착 상태 모니터링 등에 활용할 수 있는 효과가 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the detected patient's flow rate and the patient's nostril resistance are displayed on the screen of the device or provided to the user (or clinician) through data transmission, thereby monitoring the clinical respiratory treatment process and cannula installation status. It can be used for monitoring, etc.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 환자의 유량 검출을 통해 임상의가 호흡 치료 과정 중에 환자에게 맞는 최적의 고유량 치료 유량을 결정하는 데 용이하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 콧구멍 저항의 검출은 캐뉼라의 장착 상태를 모니터링할 수 있는 정보로 활용할 수 있어 임상적으로 큰 이점이 될 것이다. In particular, according to an embodiment of the present invention, detection of the patient's flow rate can be easily used by a clinician to determine the optimal high-flow treatment flow rate suitable for the patient during a respiratory treatment process. In addition, the detection of nostril resistance of the present invention will be of great clinical advantage as it can be used as information to monitor the installation state of the cannula.

도 1은 일반적인 고유량 치료기의 임상적 원리를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 검출 장치를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 검출 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 콧구멍 저항을 설명하기 위한 적절한 캐뉼라 장착시의 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 콧구멍 저항을 산출하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
Figure 1 is a diagram showing the clinical principles of a general high-flow treatment device.
Figures 2 and 3 are diagrams showing a high-flow treatment device using a cannula according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a configuration diagram showing a patient's flow rate detection device in a high flow treatment device using a cannula according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a conceptual diagram for explaining the operating principle of the patient's flow rate detection device in the high-flow treatment device using a cannula according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a conceptual diagram when an appropriate cannula is installed to explain nostril resistance according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a flowchart for explaining the process of calculating nostril resistance according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기를 나타낸 도면이다.Figures 2 and 3 are diagrams showing a high-flow treatment device using a cannula according to an embodiment of the present invention.

고유량 치료기(20)는, 대기 중의 산소 농도보다 높은 농도의 가온, 가습된 공기를 환자에게 공급하여, 가스교환이 일어나지 않는 사강(dead space)을 환기시켜 환자의 호흡을 보조한다. The high-flow treatment device 20 supplies heated, humidified air with a concentration higher than the oxygen concentration in the atmosphere to the patient, and assists the patient's breathing by ventilating dead space where gas exchange does not occur.

이러한 고유량 치료기(20)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 양쪽 코에 얇은 관을 꽂아 귀에 걸어놓는 형태의 비강 캐뉼라(10)를 이용하여 투여할 수 있다. 또한, 고유량 치료기(20)는 도 2에 도시한 바와 같이 하나의 장비에 고유량 치료기 혹은 고유량 치료 기능을 포함한 인공호흡기(21)와 온습도조절기(Humidifier)의 기능을 모두 구현하여 가온, 가습된 혼합가스를 환자에 공급할 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, this high-flow treatment device 20 can be administered using a nasal cannula 10 in which a thin tube is inserted into both noses and hung on the ears. In addition, the high-flow treatment device 20 includes a high-flow treatment device or a high-flow treatment function in one piece of equipment, as shown in FIG. 2. By implementing the functions of both a ventilator (21) and a temperature and humidity controller (humidifier), heated and humidified mixed gas can be supplied to the patient.

또는 도 3에 도시된 바와 같이, 산소가 포함된 혼합가스를 발생시키는 고유량 치료기 혹은 고유량 치료 기능을 포함한 인공호흡기(21)와, 가온/가습을 위한 온습도조절기(22)를 각각 독립된 장비의 형태로 마련하고 고유량 치료기 혹은 고유량 치료 기능을 포함한 인공호흡기(21)의 공급호스를 온습도조절기(22)와 연결하여, 고유량 치료기 혹은 고유량 치료 기능을 포함한 인공호흡기(21)에서 발생되는 혼합가스를 온습도조절기(22)를 거쳐 가온, 가습한 후 환자에게 공급하는 방식을 적용할 수 있다. Or, as shown in FIG. 3, a high-flow treatment device that generates a mixed gas containing oxygen or a respirator (21) with a high-flow treatment function, and a device for heating/humidification. The temperature and humidity controller (22) is provided in the form of independent equipment and includes a high-flow treatment device or high-flow treatment function. Connect the supply hose of the ventilator (21) to the temperature and humidity controller (22) to use a high-flow treatment device or a high-flow treatment function. A method of heating and humidifying the mixed gas generated from the ventilator 21 through the temperature and humidity controller 22 and then supplying it to the patient can be applied.

이때, 도 2 및 도 3처럼 캐뉼라(10)를 이용한 고유량 치료기(20)는, 캐뉼라(10)의 사용으로 발생되는 저항에 의해 고유량 치료기(20)에서 환자의 폐로 유입되는 유량이 달라진다. 더 정확하게는 캐뉼라(10)에 의해 발생되는 저항으로 인해, 고유량 치료기(20)에서 공급하는 유량이 동일한 유속, 유량으로 환자에게 유입되지 않고 오히려 감소되어 환자의 비강으로 유입된다. At this time, in the high-flow treatment device 20 using the cannula 10, as shown in FIGS. 2 and 3, the flow rate flowing from the high-flow treatment device 20 into the patient's lungs varies depending on the resistance generated by the use of the cannula 10. More precisely, due to the resistance generated by the cannula 10, the flow rate supplied from the high-flow treatment device 20 does not flow into the patient at the same flow rate and flow rate, but rather decreases and flows into the patient's nasal cavity.

본 발명은 환자의 비강으로 유입되는 실제 유량을 측정하고자 한다. 이를 구현하기 위한 구성은 도 4 및 도 5과 같다. The present invention seeks to measure the actual flow rate flowing into the patient's nasal cavity. The configuration for implementing this is as shown in Figures 4 and 5.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 검출 장치(이하, 검출장치)를 나타낸 구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 검출장치의 동작 원리를 설명하기 위한 개념도이다. Figure 4 is a configuration diagram showing a patient's flow rate detection device (hereinafter referred to as detection device) in a high-flow treatment device using a cannula according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 shows the operating principle of the detection device according to an embodiment of the present invention. This is a conceptual diagram to explain.

먼저 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 검출장치는 압력센서(110), 유량센서(120), 환자의 유량 검출모듈(300)을 포함하여 구성되고, 환자의 유량 검출모듈(300)은 캐뉼라 종단압력 추출부(310), 콧구멍 저항 산출부(320), 환자측 유량 추출부(330)를포함한다. First, referring to FIG. 4, the detection device according to an embodiment of the present invention includes a pressure sensor 110, a flow sensor 120, and a patient's flow rate detection module 300. ) includes a cannula terminal pressure extraction unit 310, a nostril resistance calculation unit 320, and a patient-side flow rate extraction unit 330.

압력센서(110) 및 유량센서(120)는 기존 고유량 치료기에 탑재되어 있을 수 있다. 그렇지 않은 경우 압력센서(110) 및 유량센서(120)를 고유량 치료기에 추가로 설치한다. The pressure sensor 110 and the flow sensor 120 may be mounted on an existing high-flow treatment device. If not, the pressure sensor 110 and flow sensor 120 are additionally installed in the high-flow treatment machine.

압력센서(110)는 도 5에 도시한 바와 같이 고유량 치료기(100) 내에 탑재되어 기기 내부 압력(P_ins)을 측정한다. The pressure sensor 110 is mounted within the high flow treatment device 100 as shown in FIG. 5 and measures the internal pressure (P_ins) of the device.

유량센서(120)는 고유량 치료기(100) 내에 탑재되어 기기에서 공급하는 공급 유량(F_device)을 측정한다.The flow sensor 120 is mounted within the high-flow treatment device 100 and measures the supply flow rate (F_device) supplied by the device.

환자의 유량 검출모듈(300)은 압력센서(110) 및 유량센서(120)를 통해 측정된 기기 내부 압력 및 공급 유량으로부터 캐뉼라 종단 압력, 호흡 서킷 및 캐뉼라에 의한 공기저항을 검출하고, 검출된 기기 내부 압력, 공급 유량, 캐뉼라 종단 압력 및 호흡 서킷과 캐뉼라에 의한 공기저항을 참고하여 환자의 비강으로 유입되는 실제 유량을 검출한다. The patient's flow rate detection module 300 detects the cannula end pressure, breathing circuit, and air resistance caused by the cannula from the device internal pressure and supply flow rate measured through the pressure sensor 110 and the flow sensor 120, and detects the detected device The actual flow rate flowing into the patient's nasal cavity is detected by referring to the internal pressure, supply flow rate, cannula end pressure, and air resistance caused by the breathing circuit and cannula.

구체적으로, 캐뉼라 종단 압력 추출부(310)는 압력센서(110) 및 유량센서(120)를 통해 측정된 기기 내부 압력(P_ins) 및 공급 유량(F_device)과, 기기 내부 압력과 공급 유량을 사용한 캘리브레이션(Calibration)으로부터 얻어진 호흡 서킷 및 캐뉼라의 공기저항(R_cir + R_cannula)으로부터 캐뉼라 종단의 압력(P_aw)을 추출한다. 이때, 고유량 치료기(100)에서 캐뉼라(130)로 흐르는 유량과 고유량 치료기(100)와 캐뉼라(130) 종단 사이에서 발생하는 호흡 서킷 내부 공기저항(R_cir)과 캐뉼라의 공기저항(R_cannula)에 의해 압력 손실이 생길 수 있다. Specifically, the cannula end pressure extractor 310 performs calibration using the device internal pressure (P_ins) and supply flow rate (F_device) measured through the pressure sensor 110 and the flow sensor 120, and the device internal pressure and supply flow rate. The pressure at the end of the cannula (P_aw) is extracted from the breathing circuit obtained from (Calibration) and the air resistance of the cannula (R_cir + R_cannula). At this time, the flow rate flowing from the high flow treatment device 100 to the cannula 130 and Respiratory circuit occurring between the high flow therapy device (100) and the end of the cannula (130) Pressure loss may occur due to internal air resistance (R_cir) and cannula air resistance (R_cannula).

따라서, 캐뉼라 종단의 압력(P_aw)은 아래의 수학식 1에 의해 산출된다. Therefore, the pressure (P_aw) at the end of the cannula is calculated by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

여기서, P_aw는 캐뉼라 종단 압력, P_ins는 기기 내부 압력, F_device 는 공급 유량, R_cir는 호흡 서킷의 공기저항(장비 내부 공기저항), R_cannula는 캐뉼라의 공기저항이다. R_cir 및 R_cannula는 장비의 캘리브레이션(calibration) 실행시 산정되는 값이다.Here, P_aw is the end pressure of the cannula, P_ins is the pressure inside the device, F_device is the supply flow rate, R_cir is the air resistance of the breathing circuit (air resistance inside the equipment), and R_cannula is the air resistance of the cannula. R_cir and R_cannula are values calculated when executing equipment calibration.

콧구멍 저항 산출부(320)는, 캐뉼라(130)가 장착된 환자(patient; 200)의 코(210)와 대기 사이의 콧구멍 저항(R_nostrils)을 산출한다. The nostril resistance calculation unit 320 calculates the nostril resistance (R_nostrils) between the nose 210 of the patient 200 equipped with the cannula 130 and the atmosphere.

환자(200)가 코로만 숨을 쉰다고 가정하면, 충분히 많은 횟수의 호흡 이후에는 최종적으로 환자의 흡기량과 배기량의 합이 0으로 수렴하므로, 이러한 원리를 캐뉼라 종단 압력 추출부(310)를 통해 추출된 캐뉼라 종단 압력(P_aw)과 기기 공급 유량(F_device)에 적용한다. 즉, 아래 수학식 2로부터 수학식 3 및 4를 유도할 수 있다. Assuming that the patient (200) breathes only through the nose, after a sufficiently large number of breaths, the sum of the patient's intake and exhaust volume finally converges to 0, so this principle It is applied to the cannula end pressure (P_aw) and device supply flow rate (F_device) extracted through the cannula end pressure extraction unit 310. In other words, Equations 3 and 4 can be derived from Equation 2 below.

이에 따라, 환자(200)의 호흡이 수차례 이루어지면, 수학식 4에 의해 정확한 콧구멍 저항(R_nostrils)을 검출할 수 있다. Accordingly, when the patient 200 breathes several times, the accurate nostril resistance (R_nostrils) can be detected using Equation 4.

[수학식 2][Equation 2]

[수학식 3][Equation 3]

[수학식 4][Equation 4]

위 수학식에서, F_pat는환자의 유량, F_device는 기기의 공급 유량, P_aw는 캐뉼라 종단 압력, R_nostrils는 캐뉼라가 장착된 콧구멍과 대기 사이의 공기저항이다. In the above equation, F_pat is the patient's flow rate, F_device is the device's supply flow rate, P_aw is the pressure at the end of the cannula, and R_nostrils is the air resistance between the nostril where the cannula is installed and the atmosphere.

수학식 3에서 4를 유도하는 과정에서, 콧구멍 저항(R_nostrils)은 캐뉼라 종단 에서 대기로 빠져나간 유량의 볼륨과 기기 공급 유량(F_device)의 볼륨이 동일해지는 콧구멍 공기저항을 산출하는 과정이라 할 수 있다.도 5에는 고유량 치료기(100)로부터 캐뉼라(130)를 통해 유량이 이동할 때, 캐뉼라(130)의 종단에서 일부 유량은 대기로 빠져나가고(①), 일부 유량은 환자(200)의 비강으로 유입(②)되는 유량 흐름을 보여주고 있다. In the process of deriving Equations 3 to 4, the nostril resistance (R_nostrils) can be said to be the process of calculating the nostril air resistance in which the volume of the flow rate escaping from the end of the cannula to the atmosphere is equal to the volume of the device supply flow rate (F_device). 5, when the flow rate moves from the high-flow treatment device 100 through the cannula 130, some flow rate escapes to the atmosphere at the end of the cannula 130 (①), and some flow rate is transferred to the patient 200. It shows the flow flowing into the nasal cavity (②).

이때, 정상적 캐뉼라(130)의 사이즈는 일반 성인 콧구멍(210)의 지름의 2/3을 넘지 않는다. 이와 관련하여 도 6에 그림으로 자세히 나타내었다. 캐뉼라(130)가 콧구멍(210)에 삽입되었을 때 캐뉼라(130)의 지름이 콧구멍(210)의 지름보다 작아서, 캐뉼라(130)의 외측면과 콧구멍(210)의 내측면 사이에 배기 가능 공간이 확보되어야 한다. 즉, 콧구멍(210)에 캐뉼라(130)가 여유 공간이 있도록 장착되는 구조가 임상적 효과에 매우 중요한 요소이며, 이와 같은 적절한 장착 상태를 판단하기 위한 정보를 제공하는 것이 콧구멍 저항을 측정하는 중요한 의미이다. At this time, the size of the normal cannula 130 does not exceed 2/3 of the diameter of the nostril 210 of a normal adult. This is shown in detail in Figure 6. When the cannula 130 is inserted into the nostril 210, the diameter of the cannula 130 is smaller than the diameter of the nostril 210, so that exhaust is vented between the outer surface of the cannula 130 and the inner surface of the nostril 210. Available space must be secured. In other words, the structure in which the cannula 130 is mounted in the nostril 210 so that there is free space is a very important factor in clinical effectiveness, and providing information for determining such an appropriate mounting state is used to measure nostril resistance. It has an important meaning.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 검출장치의 콧구멍 저항 산출부(320)는 캐뉼라의 사용으로 비강에서 발생하는 콧구멍 저항을 검출하여, 검출된 정보를 임상적으로 활용할 수 있다는 점에서 기술적 특징이 있다. Therefore, the nostril resistance calculation unit 320 of the detection device according to an embodiment of the present invention is a technical feature in that it detects the nostril resistance occurring in the nasal cavity through the use of a cannula, and the detected information can be used clinically. There is.

다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 환자측 유량 추출부(330)는, 기기의 공급 유량(F_device)에서, 캐뉼라 종단 압력(P_aw)과 콧구멍 저항(R_nostrils)에 기초하여 환자(200)의 비강으로 유입되는 실제유량(F_pat)을 추출한다.Referring again to FIGS. 4 and 5, the patient-side flow extraction unit 330 extracts the nasal cavity of the patient 200 based on the cannula end pressure (P_aw) and nostril resistance (R_nostrils) at the supply flow rate (F_device) of the device. Extract the actual flow rate (F_pat) flowing into.

즉, 환자측 유량 추출부(330)는 위 수학식 2를 이용하여 환자(200)의 비강으로 유입되는 실제 유량(F_pat)을 추출할 수 있다. That is, the patient-side flow rate extraction unit 330 can extract the actual flow rate (F_pat) flowing into the nasal cavity of the patient 200 using Equation 2 above.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 환자측 유량 검출모듈(300)은, 환자측 유량 추출부(330)를 통해 검출된 환자의 유량을 검출장치의 디스플레이에, 또는 고유량 치료기의 디스플레이로 출력하여 사용자(또는 관리자, 임상의 등)가 환자의 유량 정보를 쉽게 확인할 수 있도록 제공할 수 있다. Accordingly, the patient-side flow rate detection module 300 according to an embodiment of the present invention outputs the patient's flow rate detected through the patient-side flow rate extractor 330 to the display of the detection device or the display of the high-flow treatment device to the user. It can be provided so that (or managers, clinicians, etc.) can easily check the patient's flow rate information.

이를 통해, 사용자는 환자의 유량을 바탕으로 환자에게 맞는 최적의 고유량 치료 유량을 결정하기가 용이해진다. 또한, 임상의의 호흡 치료 과정에서 중요한 정보인 호흡수와 일회 호흡량의 변화를 확인하여 좀더 다양한 정보에 의한 고유량 치료의 효과를 모니터링 하기가 가능해진다. This makes it easier for the user to determine the optimal high-flow treatment flow rate for the patient based on the patient's flow rate. In addition, it becomes possible to monitor the effectiveness of high-flow treatment using more diverse information by checking changes in respiratory rate and tidal volume, which are important information in the clinician's respiratory treatment process.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 환자측 유량 검출모듈(300)은, 콧구멍 저항 산출부(320)를 통해 산출된 환자의 콧구멍 저항을 환자의 유량 정보와 함께 검출장치의 디스플레이로, 또는 고유량 치료기의 디스플레이로 전달하여 출력할 수 있다. 이를 통해, 사용자(임상의)는 캐뉼라의 장착 상태를 분석하기 위한 모니터링 자료로 활용할 수 있게 된다.In addition, the patient-side flow rate detection module 300 according to an embodiment of the present invention displays the patient's nostril resistance calculated through the nostril resistance calculation unit 320 together with the patient's flow rate information on the display of the detection device, or It can be output by transmitting it to the display of the flow therapy device. Through this, the user (clinician) can use it as monitoring data to analyze the installation status of the cannula.

예컨대, 콧구멍 저항은 그 자체가 비강 캐뉼라 장착 상태를 의미하는 것으로, 콧구멍 저항의 변화는 즉 캐뉼라 장착 상태의 변화로 해석할 수 있다. 따라서, 표준화된 콧구멍 저항을 기준으로 환자의 콧구멍 저항이 증가 또는 감소됨에 따라 캐뉼라의 장착 상태가 너무 꽉 조여지거나, 너무 느슨한 상태, 또는 환자로부터 분리된 상태 등을 판단할 수 있다. For example, nostril resistance itself means the state of installation of the nasal cannula, and a change in nostril resistance can be interpreted as a change in the state of installation of the cannula. Therefore, as the patient's nostril resistance increases or decreases based on the standardized nostril resistance, it can be determined whether the cannula is installed too tightly, too loosely, or is separated from the patient.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 환자측 유량 검출모듈(300)은, 환자의 유량 정보는 물론, 환자의 콧구멍 저항, 환자의 흡/배기량, 캐뉼라 장착 상태, 캐뉼라 저항, 표준저항 대비 비율 정보 등을 적어도 하나 이상 조합하여 화면에 표시 또는 데이터 전송으로 외부에 제공할 수 있다. In addition, the patient-side flow rate detection module 300 according to an embodiment of the present invention provides not only the patient's flow rate information, but also the patient's nostril resistance, the patient's intake/exhaustion amount, cannula installation status, cannula resistance, ratio information to standard resistance, etc. At least one or more can be combined and displayed on the screen or provided to the outside through data transmission.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 콧구멍 저항을 산출하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 이러한 과정은 콧구멍 저항 산출부(320)에서 수행된다. Figure 7 is a flowchart for explaining the process of calculating nostril resistance according to an embodiment of the present invention. This process is performed in the nostril resistance calculation unit 320.

콧구멍 저항 산출부(320)는, 처음 동작 시 기설정된 표준 콧구멍 저항(R_ref_nostrils)을 초기값으로 설정한다(S300). When first operated, the nostril resistance calculation unit 320 sets the preset standard nostril resistance (R_ref_nostrils) as the initial value (S300).

다음, 콧구멍 저항 산출부(320)가, 고유량 치료기로부터 공급되는 장비 유량에 의한 총 볼륨(total device volume; V_dt)과, 환자의 비강으로 유입되지 못하고 대기로 빠져나가는 배기량(도 5에서의 ①) 즉, 콧구멍 유량에 의한 총 볼륨(total nostrils volume; V_nt)을 대조한다(S310).Next, the nostril resistance calculation unit 320 calculates the total device volume (V_dt) due to the equipment flow rate supplied from the high-flow treatment device and the exhaust volume that escapes into the atmosphere rather than flowing into the patient's nasal cavity (in FIG. 5). ①) That is, the total nostrils volume (V_nt) by nostril flow rate is compared (S310).

위 대조를 통해 고유량 치료기로부터 공급되는 장비 유량에 의한 총 볼륨 (V_dt)이 콧구멍 유량에 의한 총 볼륨(V_nt)보다 크면, 고유량 치료기로부터 공급되는 장비유량에서 대기로 빠져나가는 유량보다 환자의 비강으로 유입되는 유량이 많은 경우로 콧구멍 저항(R_nosrtils)이 작은 것으로 판단하고(S320), 콧구멍 저항(R_nostrils)을 감소시킨다(S325).Through the above comparison, if the total volume (V_dt) due to the equipment flow rate supplied from the high-flow treatment device is greater than the total volume (V_nt) due to the nostril flow rate, the patient's In the case where the flow rate entering the nasal cavity is large, the nostril resistance (R_nosrtils) is determined to be small (S320), and the nostril resistance (R_nostrils) is reduced (S325).

이후, 콧구멍 저항 산출부(320)가, 감소한 콧구멍 저항(R_nosrtils)이 기설정된 최소 콧구멍 저항 임계값(min.R_nosrils; 이하 최소 임계값으로 칭함)보다 작은지를 비교한다(S330).Afterwards, the nostril resistance calculation unit 320 decreases Compare whether the nostril resistance (R_nosrtils) is smaller than the preset minimum nostril resistance threshold (min.R_nosrils; hereinafter referred to as the minimum threshold) (S330).

이후, 콧구멍 저항(R_nosrtils)이 최소 임계값보다 크면 해당 콧구멍 저항(R_nosrtils)을 산출한다. 이와 반대로, 콧구멍 저항(R_nosrtils)이 최소임계값(min.R_nosrils)보다 작으면 콧구멍 저항(R_nosrtils)을 최소 임계값(min.R_nosrils)으로 산출한다(S340).Afterwards, if the nostril resistance (R_nosrtils) is greater than the minimum threshold, the corresponding nostril resistance (R_nosrtils) is calculated. On the contrary, if the nostril resistance (R_nosrtils) is less than the minimum threshold (min.R_nosrils), the nostril resistance (R_nosrtils) is calculated as the minimum threshold (min.R_nosrils) (S340).

이후, 콧구멍 저항 산출부(320)는 이전 S310 단계로 돌아가 S320 단계 내지 S340 단계를 반복 수행함으로써 장비 유량에 의한 총 볼륨(V_dt)이 콧구멍 유량에 의한 총 볼륨(V_nt)과 동일해 질 때까지 콧구멍 저항을 맞춰가는 과정을 수행한다. Thereafter, the nostril resistance calculation unit 320 returns to the previous step S310 and repeats steps S320 to S340 when the total volume (V_dt) due to the equipment flow rate becomes equal to the total volume (V_nt) due to the nostril flow rate. Perform the process of adjusting the nostril resistance until.

한편, S310 단계의 대조를 통해, (V_dt)이 (V_nt)보다 작으면, 고유량 치료기로부터 공급되는 장비유량에서 대기로 빠져나가는 유량이 환자의 비강으로 유입되는 유량보다 많은 경우로 볼 수 있다. 즉, 환자에게 유입되는 유량이 부족하므로, 콧구멍 저항(R_nosrtils)이 높은 것으로 판단하고(S350), 콧구멍 저항(R_nostrils)을 증가시킨다(S355).Meanwhile, through comparison in step S310, if (V_dt) is smaller than (V_nt), it can be seen that the flow rate escaping to the atmosphere from the equipment flow rate supplied from the high-flow treatment device is greater than the flow rate flowing into the patient's nasal cavity. That is, since the flow rate flowing into the patient is insufficient, the nostril resistance (R_nosrtils) is determined to be high (S350), and the nostril resistance (R_nostrils) is increased (S355).

이후, 콧구멍 저항 산출부(320)가, 증가한 콧구멍 저항(R_nosrtils)이 기설정된 최대 콧구멍 저항 임계값(max.R_nosrils; 이하 최대임계값으로 칭함)보다 작은지를 비교한다(S360).Thereafter, the nostril resistance calculation unit 320 compares whether the increased nostril resistance (R_nosrtils) is less than the preset maximum nostril resistance threshold (max.R_nosrils; hereinafter referred to as the maximum threshold) (S360).

콧구멍 저항(R_nosrtils)이 최대임계값(max. R_nosrils)보다 작으면 해당 콧구멍 저항(R_nosrtils)을 산출하고, 콧구멍 저항(R_nosrtils)이 최대임계값(max.R_nosrils)을 초과하면 콧구멍 저항(R_nosrtils)을 최대임계값(max.R_nosrils)으로 산출한다(S370).If the nostril resistance (R_nosrtils) is less than the maximum threshold (max. R_nosrils), the corresponding nostril resistance (R_nosrtils) is calculated. If the nostril resistance (R_nosrtils) exceeds the maximum threshold (max.R_nosrils), the nostril resistance is calculated. (R_nosrtils) is calculated as the maximum threshold (max.R_nosrils) (S370).

이후, 콧구멍 저항 산출부(320)는 이전 S310 단계로 돌아가 S350 단계 내지 S370 단계를 반복 수행함으로써 장비 유량에 의한 총 볼륨(V_dt)이 콧구멍 유량에 의한 총 볼륨(V_nt)과 동일해 질 때까지 콧구멍 저항을 맞춰가는 과정을 수행한다.Afterwards, the nostril resistance calculation unit 320 returns to the previous step S310 and repeats steps S350 to S370 when the total volume (V_dt) due to the equipment flow rate becomes equal to the total volume (V_nt) due to the nostril flow rate. Perform the process of adjusting the nostril resistance until.

이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 콧구멍 저항 산출부(320)는 상기에 설명한 알고리즘을 통해, 흡기 볼륨 = 배기 볼륨이란 수학식 3을 반복 수행하는 것을 의미한다. 환자의 흡기량과 배기량은 수회 호흡을 통해 거의 동일하게 되므로, 수회 호흡의 적분 결과는 0에 수렴하게 된다. As such, the nostril resistance calculation unit 320 according to an embodiment of the present invention repeats Equation 3 of intake volume = exhaust volume through the algorithm described above. Since the patient's intake and exhaust volume become almost the same over several breaths, the integral result of several breaths converges to 0.

[수학식 3][Equation 3]

이상에서 본 발명들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects, etc. described in the present inventions above are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified and implemented in other embodiments by a person with ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the above description has been made focusing on the examples, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art will understand the above examples without departing from the essential characteristics of the present embodiment. You will be able to see that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the examples can be modified and implemented. And these variations and differences in application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

100: 고유량 치료기 110: 압력센서
120: 유량센서 130: 캐뉼라
200; 환자 210; 코
220; 폐 300; 환자의 유량 검출모듈
310; 캐뉼라 종단 압력 추출부
320; 콧구멍 저항 산출부
330; 환자측 유량 추출부
100: High flow treatment device 110: Pressure sensor
120: flow sensor 130: cannula
200; patient 210; nose
220; lung 300; Patient flow detection module
310; Cannula end pressure extractor
320; Nostril resistance calculation unit
330; Patient side flow extraction unit

Claims (7)

캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서 환자의 실제 유량을 추출하기 위한 장치로서,
상기 고유량 치료기 내에 탑재되어 기기 내부 압력을 측정하는 압력센서;
상기 고유량 치료기 내에 탑재되어 기기에서 공급하는 공급 유량을 측정하는 유량센서; 및
상기 압력센서 및 상기 유량센서를 통해 측정된 기기 내부 압력 및 공급 유량으로부터 캐뉼라 종단 압력과 캐뉼라에 의한 공기저항을 검출하고, 검출된 기기 내부 압력과 공급 유량과 캐뉼라 종단 압력 및 캐뉼라에 의한 공기저항을 참고하여 상기 기기의 공급 유량이 환자의 비강으로 유입될 수 있는 실제 유량을 검출하는 환자의 유량 검출모듈;을 포함하고,
상기 환자의 유량 검출모듈은,
상기 기기 내부 압력으로부터 상기 공기저항에 따라 감소하는 캐뉼라 종단의 압력을 추출하는 캐뉼라 종단 압력 추출부와,
상기 캐뉼라가 장착된 환자의 콧구멍과 대기 사이의 공기저항인 콧구멍 저항을 산출하는 콧구멍 저항 산출부, 및
상기 공급 유량에서, 상기 캐뉼라 종단 압력과 상기 콧구멍 저항에 기초하여 환자의 비강으로 유입되는 실제 유량을 추출하는 환자측 유량 추출부
를 포함하며, 상기 고유량 치료기와 캐뉼라의 종단 사이에서 발생하는 공기저항을 캘리브레이션(calibration)에 의해 산정하는 것을 특징으로 하는, 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 추출 장치.
A device for extracting the patient's actual flow rate from a high-flow treatment device using a cannula,
A pressure sensor mounted in the high-flow treatment device to measure internal pressure of the device;
A flow sensor mounted in the high-flow treatment device to measure the supply flow rate supplied by the device; and
The cannula end pressure and air resistance caused by the cannula are detected from the device internal pressure and supply flow rate measured through the pressure sensor and the flow sensor, and the detected device internal pressure and supply flow rate, cannula end pressure, and air resistance caused by the cannula are detected. For reference, it includes a patient flow rate detection module that detects the actual flow rate at which the supply flow rate of the device can flow into the patient's nasal cavity,
The patient's flow detection module is,
a cannula end pressure extraction unit that extracts the pressure at the end of the cannula, which decreases according to the air resistance, from the pressure inside the device;
a nostril resistance calculation unit that calculates nostril resistance, which is air resistance between the nostrils of a patient equipped with the cannula and the atmosphere, and
From the supply flow rate, a patient-side flow rate extraction unit that extracts the actual flow rate flowing into the patient's nasal cavity based on the cannula end pressure and the nostril resistance.
A device for extracting a patient's flow rate from a high-flow treatment device using a cannula, comprising calculating air resistance occurring between the high-flow treatment device and the end of the cannula by calibration.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 캐뉼라 종단 압력 추출부는,
하기 관계식에 의해 상기 캐뉼라 종단의 압력을 산출하는 것을 특징으로 하는 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 추출 장치.

(여기서, P_aw는 캐뉼라 종단 압력, P_ins는 기기 내부 압력, F_device 는 고유량 치료기에서 공급하는 기기의 공급 유량, R_cir는 호흡 서킷의 공기저항, R_cannula는 캐뉼라의 공기저항이다. 단, R_cir 및 R_cannula는 장비의 캘리브레이션 실행시 산정되는 값이다.)
According to paragraph 1,
The cannula terminal pressure extraction unit,
A patient flow extraction device in a high-flow treatment device using a cannula, characterized in that the pressure at the end of the cannula is calculated according to the following relational equation.

(Here, P_aw is the pressure at the end of the cannula, P_ins is the internal pressure of the device, F_device is the supply flow rate of the device supplied from the high-flow treatment device, R_cir is the air resistance of the breathing circuit, and R_cannula is the air resistance of the cannula. However, R_cir and R_cannula are This is the value calculated when the equipment is calibrated.)
제1항에 있어서,
상기 콧구멍 저항 산출부는,
상기 캐뉼라 종단 압력 추출부를 통해 추출된 캐뉼라 종단 압력과 기기 공급 유량을 환자의 흡기량 및 배기량의 합이 0으로 수렴하는 관계식에 적용하여, 상기 기기 공급 유량의 볼륨과 캐뉼라 종단에서 대기로 빠져나가는 유량의 볼륨이 동일해지는 콧구멍 저항을 산출하는 것을 특징으로 하는, 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 추출 장치.
According to paragraph 1,
The nostril resistance calculation unit,
By applying the cannula end pressure and device supply flow rate extracted through the cannula end pressure extraction unit to a relational equation in which the sum of the patient's intake and exhaust volume converges to 0, the volume of the device supply flow rate and the flow rate escaping from the end of the cannula to the atmosphere are calculated. A patient's flow extraction device in a high-flow treatment device using a cannula, characterized in that it calculates the nostril resistance at which the volume becomes the same.
제4항에 있어서,
상기 콧구멍 저항은,
하기 산출식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 추출 장치.


(여기서, R_nostrils는 콧구멍 저항, P_aw는 캐뉼라 종단 압력, F_device 는 고유량 치료기에서 공급하는 기기의 공급 유량, F_pat는 환자의 비강으로 유입되는 유량임)
According to paragraph 4,
The nostril resistance is,
A device for extracting patient flow from a high-flow treatment device using a cannula, which is calculated using the following calculation formula.


(Here, R_nostrils is the nostril resistance, P_aw is the pressure at the end of the cannula, F_device is the flow rate supplied by the high-flow therapy device, and F_pat is the flow rate flowing into the patient's nasal cavity)
제1항에 있어서,
상기 환자측 유량 추출부는, 상기 콧구멍 저항 산출부를 통해 산출한 콧구멍 저항(R_nostrils)과, 하기 관계식을 이용하여 환자의 실제 유량을 산출하는 것을 특징으로 하는 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 추출 장치.

(여기서, F_pat는 환자의 비강으로 유입되는 유량, F_device 는 고유량 치료기에서 공급하는 기기의 공급 유량, P_aw는 캐뉼라 종단 압력, R_nostrils는 콧구멍 저항임)
According to paragraph 1,
The patient-side flow rate extraction unit includes nostril resistance (R_nostrils) calculated through the nostril resistance calculation unit, A patient's flow rate extraction device in a high-flow treatment device using a cannula, characterized in that the patient's actual flow rate is calculated using the following relational equation.

(Here, F_pat is the flow rate entering the patient's nasal cavity, F_device is the flow rate supplied by the high-flow therapy device, P_aw is the pressure at the end of the cannula, and R_nostrils is the nostril resistance)
제1항에 있어서,
상기 환자측 유량 검출모듈은,
상기 환자의 실제 유량 정보를 포함하여, 환자의 콧구멍 저항, 환자의 흡/배기량, 캐뉼라 장착 상태, 캐뉼라 저항, 표준저항 대비 비율 정보 중 적어도 하나 이상 조합하여 화면에 표시하거나, 데이터 전송으로 외부 기기에 제공하는 것을 특징으로 하는, 캐뉼라를 이용한 고유량 치료기에서의 환자의 유량 추출 장치.
According to paragraph 1,
The patient-side flow rate detection module,
Including the patient's actual flow rate information, at least one of the patient's nostril resistance, patient's intake/exhaustion amount, cannula installation status, cannula resistance, and ratio to standard resistance information is combined and displayed on the screen, or data is transmitted to an external device. A patient flow extraction device in a high-flow treatment device using a cannula, characterized in that it is provided to.
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