TWI569826B - 呼吸輔助系統及方法 - Google Patents

Description

呼吸輔助系統及方法

本發明是有關於一種呼吸輔助技術，且特別是有關於一種呼吸輔助系統及方法。

阻塞性睡眠呼吸中止(Obstructive Sleep Apnea；OSA)的病症是由於患者在睡眠時，鼻腔或咽喉的組織阻礙呼吸氣流的通過，而造成呼吸不足甚至短暫停止呼吸的情況，有時停止十幾秒，甚至數十秒。並且，患者的鼾聲常間歇出現，頻率不一。呼吸中斷將容易使患者從睡眠中醒來，無法充分休息，進而使患者在白天時精神不濟，影響正常工作。

持續性壓力呼吸輔助器常被用以治療阻塞性睡眠呼吸中止症。為避免呼吸氣流的通過受到阻礙，呼吸輔助器即使在阻塞性睡眠呼吸中止症狀尚未發生時，都需要透過面罩不斷地將高壓氧氣給患者。但是持續的提供氣流，將造成患者的不適，依舊容易影響患者的睡眠。

因此，如何設計一個新的呼吸輔助系統及方法，以解決上述的問題，乃為此一業界亟待解決的問題。

因此，本發明之一態樣是在提供一種呼吸輔助系 統，包含：呼吸偵測裝置、收音裝置、氣流供應裝置以及處理裝置。呼吸偵測裝置偵測目標對象之身體位移量，其中身體位移量對應於目標對象之呼吸。收音裝置偵測目標對象之呼吸聲音。氣流供應裝置產生氣流。處理裝置根據身體位移量判斷目標對象之呼吸狀況，進一步根據呼吸狀況以及呼吸聲音判斷目標對象是否具有呼吸中止狀況，以於目標對象具有呼吸中止狀況時控制氣流供應裝置產生氣流至目標對象之呼吸器官。

依據本發明一實施例，其中呼吸偵測裝置為雷達裝置，用以對目標對象進行無線波之發射及接收，以偵測身體位移量。

依據本發明另一實施例，其中處理裝置內儲演算法，以藉由演算法根據呼吸狀況以及呼吸聲音進行計算，以在目標對象之呼吸停止超過特定時間且呼吸聲音具有打鼾頻率變化時，判斷目標對象具有呼吸中止狀況。

依據本發明再一實施例，氣流供應裝置包含供氣面罩以及供氣裝置，其中供氣面罩俾設置於目標對象之口鼻上。

依據本發明更具有之一實施例，其中供氣裝置為高壓氣瓶，且氣流供應裝置更包含氣閥，處理裝置在目標對象不具有呼吸中止狀況時，係開啟氣閥使目標對象呼吸，並在目標對象具有呼吸中止狀況時，關閉氣閥以使高壓氣瓶透過供氣面罩傳送氣流至目標對象之口鼻。

本發明之另一態樣是在提供一種呼吸輔助方法，應 用於呼吸輔助系統，呼吸輔助方法包含：藉由呼吸輔助系統之呼吸偵測裝置偵測目標對象之身體位移量，其中身體位移量對應於目標對象之呼吸；藉由呼吸輔助系統之收音裝置，偵測目標對象之呼吸聲音；藉由呼吸輔助系統之處理裝置根據身體位移量判斷目標對象之呼吸狀況；藉由處理裝置根據呼吸狀況以及呼吸聲音判斷目標對象是否具有呼吸中止狀況；以及當目標對象具有呼吸中止狀況時，藉由處理裝置控制呼吸輔助系統之氣流供應裝置產生氣流至目標對象之呼吸器官。

依據本發明一實施例，其中呼吸偵測裝置為雷達裝置，偵測身體位移量之步驟更包含：使雷達裝置對目標對象進行無線波之發射及接收；以及根據無線波之發射及接收偵測身體位移量。

依據本發明另一實施例，其中處理裝置內儲演算法，判斷目標對象是否具有呼吸中止狀況之步驟更包含：使處理裝置藉由演算法根據呼吸狀況以及呼吸聲音進行計算；當目標對象之呼吸停止超過特定時間且呼吸聲音具有打鼾頻率變化時，處理裝置判斷目標對象具有呼吸中止狀況。

依據本發明再一實施例，氣流供應裝置包含供氣面罩以及供氣裝置，其中供氣面罩俾設置於目標對象之口鼻上。

依據本發明之另一實施例，其中供氣裝置為高壓氣瓶，俾透過氣閥與供氣面罩連接，呼吸輔助方法更包含： 使處理裝置在目標對象不具有呼吸中止狀況時，開啟氣閥使目標對象呼吸；以及使處理裝置在目標對象具有呼吸中止狀況時，關閉氣閥以使高壓氣瓶透過供氣面罩傳送氣流至目標對象之口鼻。

應用本發明之優點在於藉由呼吸偵測裝置以及收音裝置即時地偵測目標對象的呼吸並判斷目標對象是否產生呼吸中止狀況，以在產生呼吸中止狀況時才控制氣流供應裝置產生氣流給目標對象，以避免持續不斷供應的氣流對目標對象造成的不適，而輕易地達到上述之目的。

1‧‧‧呼吸輔助系統

10‧‧‧呼吸偵測裝置

11‧‧‧身體位移量

12‧‧‧收音裝置

13‧‧‧無線波

14‧‧‧氣流供應裝置

140‧‧‧供氣面罩

142‧‧‧供氣裝置

144‧‧‧氣閥

15‧‧‧呼吸聲音

16‧‧‧處理裝置

17‧‧‧氣流

2‧‧‧目標對象

20‧‧‧裝置

300‧‧‧呼吸輔助方法

301-305‧‧‧步驟

500‧‧‧呼吸輔助方法

501-506‧‧‧步驟

第1圖為本發明一實施例中，一種呼吸輔助系統以及目標對象之方塊圖；第2圖為本發明一實施例中，呼吸輔助系統中的各元件以及目標對象之示意圖；第3圖為本發明一實施例中，一種呼吸輔助方法之流程圖；第4圖為本發明一實施例中，呼吸輔助系統中的各元件以及目標對象之示意圖；以及第5圖為本發明一實施例中，一種呼吸輔助方法之流程圖。

請參照第1圖。第1圖為本發明一實施例中，一種呼吸輔助系統1以及目標對象2之方塊圖。呼吸輔助系統1 包含：呼吸偵測裝置10、收音裝置12、氣流供應裝置14以及處理裝置16。

呼吸偵測裝置10是用以偵測目標對象2之身體位移量11，其中身體位移量11對應於目標對象2之呼吸。由於目標對象2在進行呼吸時，部份的身體部位，例如但不限於胸部、腹部或其他可能的部位會產生位移。因此，身體位移量11是對應於上述部位其中之一的位移D。

於一實施例中，呼吸偵測裝置10為雷達裝置，用以對目標對象2的上述部位進行無線波13之發射及接收，以偵測身體位移量11。其中，無線波13在不同的實施例中，可為例如但不限於超音波、紅外線或是其他形式的無線訊號。經由無線波13之發射及接收的時間差距，呼吸偵測裝置10可偵測出目標對象2的身體位移量11，進而由處理裝置16判斷目標對象2是位於呼氣階段亦或吸氣階段，以進一步判斷目標對象2的呼吸狀況。於一實施例中，呼吸狀況可包含例如但不限於呼吸的頻率、深淺或其組合。

收音裝置12偵測目標對象之呼吸聲音15。處理裝置16可進一步據以判斷目標對象2的呼吸聲音15是否具有打鼾頻率變化。

於一實施例中，處理裝置16內儲演算法，以藉由演算法根據由身體位移量11判斷的呼吸狀況以及呼吸聲音15進行計算。當計算的結果顯示目標對象2的呼吸停止超過特定時間，且呼吸聲音具有打鼾頻率變化時，處理裝置16將判斷目標對象2具有呼吸中止狀況。

舉例來說，當處理裝置16依據內儲演算法計算，且計算的結果顯示目標對象2的呼吸停止超過五秒，且呼吸聲音顯示目標對象2從無打鼾變為有打鼾或是打鼾頻率變高時，將判斷目標對象2具有呼吸中止狀況。於一實施例中，此呼吸中止狀況可能是例如，但不限於由目標對象2的鼻腔或咽喉的組織抵住呼吸道而產生。

在處理裝置16判斷目標對象2具有呼吸中止狀況時，將控制氣流供應裝置14產生氣流17至目標對象2的呼吸器官，例如但不限於口鼻。

請同時參照第2圖。第2圖為本發明一實施例中，呼吸輔助系統1中的各元件以及目標對象2之示意圖。

於一實施例中，第1圖的呼吸偵測裝置10、收音裝置12以及處理裝置16可共同整合設置於一個複合的裝置20中。裝置20可設置於例如，但不限於目標對象2的胸腹前方。因此，呼吸偵測裝置10可藉由上述的機制進行無線波13的發射及接收，以偵測目標對象2的身體位移量11，進而判斷目標對象2的呼吸狀況。而收音裝置12則可偵測目標對象之呼吸聲音15。處理裝置16進一步根據呼吸偵測裝置10以及收音裝置12判斷目標對象2是否具有呼吸中止狀況。

於一實施例中，第1圖中繪示的氣流供應裝置14，可包含如第2圖所繪示的供氣面罩140以及供氣裝置142，其中供氣面罩140設置於目標對象2之口鼻上。於本實施例中，供氣面罩140以及供氣裝置142係以管線連接。當 目標對象2具有呼吸中止狀況時，處理裝置16控制氣流供應裝置14中的供氣裝置142產生一氣流17，此氣流17可藉由較高的氣壓，透過供氣面罩140傳送至目標對象2之口鼻上，達到使目標對象2的呼吸道暢通的目的。

於不同實施例中，裝置20中的處理裝置16可藉由各種有線或無線的方式，與氣流供應裝置14的供氣裝置142進行溝通與控制。

需注意的是，上述的實體架構僅為一範例。於其他實施例中，各元件的配置關係可視實際需求調整，而不為本實施例的配置關係所限。

因此，本發明的呼吸輔助系統1藉由呼吸偵測裝置10以及收音裝置12即時地偵測目標對象2的呼吸並判斷目標對象2是否產生呼吸中止狀況，以在產生呼吸中止狀況時才控制氣流供應裝置14產生氣流17給目標對象2，避免持續不斷供應的氣流17對目標對象造成的不適。

請參照第3圖。第3圖為本發明一實施例中，一種呼吸輔助方法300之流程圖。呼吸輔助方法300可應用於如第1圖及第2圖所示的呼吸輔助系統1中。呼吸輔助方法300包含下列步驟(應瞭解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行)。

於步驟301，藉由呼吸輔助系統1之呼吸偵測裝置10偵測目標對象2之身體位移量11，其中身體位移量11對應於目標對象2之呼吸。

於步驟302，藉由呼吸輔助系統1之收音裝置12，偵測目標對象2之呼吸聲音15。

於步驟303，藉由呼吸輔助系統1之處理裝置16根據身體位移量11判斷目標對象2之呼吸狀況。

於步驟304，藉由處理裝置16根據呼吸狀況以及呼吸聲音15以內儲之演算法計算並判斷目標對象2是否具有呼吸中止狀況。

當目標對象2並未具有呼吸中止狀況時，流程將回至步驟301，以繼續進行偵測。

當目標對象2具有呼吸中止狀況時，流程於步驟305藉由處理裝置16控制呼吸輔助系統1之氣流供應裝置14產生氣流17至目標對象2之呼吸器官。

請同時參照第1圖及第4圖。第4圖為本發明一實施例中，呼吸輔助系統1中的各元件以及目標對象2之示意圖。

如同先前之實施例所述，第1圖的呼吸偵測裝置10、收音裝置12以及處理裝置16可共同整合設置於複合的裝置20中，因此不再就其詳細的內容贅述。

於本實施例中，第1圖中繪示的氣流供應裝置14，包含如第4圖所繪示的供氣面罩140、供氣裝置142以及氣閥144，其中供氣面罩140設置於目標對象2之口鼻上，而供氣裝置142為高壓氣瓶。

於本實施例中，處理裝置16在目標對象2不具有呼吸中止狀況時，係開啟氣閥144使目標對象2呼吸。而 在目標對象2具有呼吸中止狀況時，處理裝置16將關閉氣閥144，以使高壓氣瓶透過供氣面罩140傳送氣流17至目標對象2之口鼻，達到使呼吸道暢通的目的。

請參照第5圖。第5圖為本發明一實施例中，一種呼吸輔助方法500之流程圖。呼吸輔助方法500可應用於如第1圖及第4圖所示的呼吸輔助系統1中。呼吸輔助方法500包含下列步驟(應瞭解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行)。

於步驟501，藉由呼吸輔助系統1之呼吸偵測裝置10偵測目標對象2之身體位移量11，其中身體位移量11對應於目標對象2之呼吸。

於步驟502，藉由呼吸輔助系統1之收音裝置12，偵測目標對象2之呼吸聲音15。

於步驟503，藉由呼吸輔助系統1之處理裝置16根據身體位移量11判斷目標對象2之呼吸狀況。

於步驟504，藉由處理裝置16根據呼吸狀況以及呼吸聲音15以內儲之演算法計算並判斷目標對象2是否具有呼吸中止狀況。

當目標對象2並未具有呼吸中止狀況時，流程將進行至步驟505，以開啟氣閥144使目標對象2呼吸。

當目標對象2具有呼吸中止狀況時，流程於步驟506藉由處理裝置16關閉氣閥144，以使氣流供應裝置14產生氣流17至目標對象2之呼吸器官。

雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧呼吸輔助系統

10‧‧‧呼吸偵測裝置

11‧‧‧身體位移量

12‧‧‧收音裝置

13‧‧‧無線波

14‧‧‧氣流供應裝置

15‧‧‧呼吸聲音

16‧‧‧處理裝置

17‧‧‧氣流

2‧‧‧目標對象

Claims (8)

1. 一種呼吸輔助系統，包含：一呼吸偵測裝置，用以偵測一目標對象之一身體位移量，其中該身體位移量對應於該目標對象之呼吸，其中該呼吸偵測裝置為一雷達裝置，用以對該目標對象進行一無線波之發射及接收，以偵測該身體位移量；一收音裝置，用以偵測該目標對象之一呼吸聲音；一氣流供應裝置，用以產生一氣流；以及一處理裝置，用以根據該身體位移量判斷該目標對象之一呼吸狀況，進一步根據該呼吸狀況以及該呼吸聲音判斷該目標對象是否具有一呼吸中止狀況，以於該目標對象具有該呼吸中止狀況時控制該氣流供應裝置產生該氣流至該目標對象之一呼吸器官。
2. 如請求項1所述之呼吸輔助系統，其中該處理裝置內儲一演算法，以藉由該演算法根據該呼吸狀況以及該呼吸聲音進行計算，以在該目標對象之呼吸停止超過一特定時間且該呼吸聲音具有一打鼾頻率變化時，判斷該目標對象具有該呼吸中止狀況。
3. 如請求項1所述之呼吸輔助系統，該氣流供應裝置包含一供氣面罩以及一供氣裝置，其中該供氣面罩設置於該目標對象之口鼻上。
4. 如請求項3所述之呼吸輔助系統，其中該供氣裝置為一高壓氣瓶，且該氣流供應裝置更包含一氣閥，該處理裝置在該目標對象不具有該呼吸中止狀況時，係開啟該氣閥使該目標對象呼吸，並在該目標對象具有該呼吸中止狀況時，關閉該氣閥以使該高壓氣瓶透過該供氣面罩傳送該氣流至該目標對象之口鼻。
5. 一種呼吸輔助方法，應用於一呼吸輔助系統，該呼吸輔助方法包含：藉由該呼吸輔助系統之一呼吸偵測裝置偵測一目標對象之一身體位移量，其中該身體位移量對應於該目標對象之呼吸，其中該呼吸偵測裝置為一雷達裝置，偵測該身體位移量之步驟更包含：使該雷達裝置對該目標對象進行一無線波之發射及接收；以及根據該無線波之發射及接收偵測該身體位移量；藉由該呼吸輔助系統之一收音裝置，偵測該目標對象之一呼吸聲音；藉由該呼吸輔助系統之一處理裝置根據該身體位移量判斷該目標對象之一呼吸狀況；藉由該處理裝置根據該呼吸狀況以及該呼吸聲音判斷該目標對象是否具有一呼吸中止狀況；以及當該目標對象具有該呼吸中止狀況時，藉由該處理裝置控制該呼吸輔助系統之一氣流供應裝置產生一氣流至該 目標對象之一呼吸器官。
6. 如請求項5所述之呼吸輔助方法，其中該處理裝置內儲一演算法，判斷該目標對象是否具有該呼吸中止狀況之步驟更包含：使該處理裝置藉由該演算法根據該呼吸狀況以及該呼吸聲音進行計算；當該目標對象之呼吸停止超過一特定時間且該呼吸聲音具有一打鼾頻率變化時，該處理裝置判斷該目標對象具有該呼吸中止狀況。
7. 如請求項5所述之呼吸輔助方法，該氣流供應裝置包含一供氣面罩以及一供氣裝置，其中該供氣面罩設置於該目標對象之口鼻上。
8. 如請求項7所述之呼吸輔助方法，其中該供氣裝置為一高壓氣瓶，俾透過一氣閥與該供氣面罩連接，該呼吸輔助方法更包含：使該處理裝置在該目標對象不具有該呼吸中止狀況時，開啟該氣閥使該目標對象呼吸；以及使該處理裝置在該目標對象具有該呼吸中止狀況時，關閉該氣閥以使該高壓氣瓶透過該供氣面罩傳送該氣流至該目標對象之口鼻。