CN108096668A - 一种用于呼吸的医疗设备 - Google Patents

Abstract

一种用于呼吸的医疗设备包括：呼吸模块，控制模块，中央处理器，启动模块，电源管理模块，传感器模块，传感器信号处理模块，报警模块，以及固定模块。该医疗设备能够智能地进行用于呼吸的医疗设备的开启和关闭的切换，降低患者对呼吸设备的依赖，维护其呼吸***功能，利于患者的康复；降低患者鼻腔的不适感和异物感；避免唤醒而让患者的心脏额外疲劳并破坏了其睡眠持续性，提高其睡眠质量和与患者的睡眠同伴的和谐，利于患者的深度睡眠，提高电力使用效率；促进数据处理电路的精确、及时、完整地处理数据信号；设备稳定、固定，降低长时间使用给患者带来生命安全隐患。

Description

一种用于呼吸的医疗设备

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，并且更具体而言，涉及一种用于呼吸的医疗设备。

背景技术

人在睡眠时，呼吸气流通过变窄的上气道引起口咽部软组织振动，发出巨大的响声就是我们常见的打鼾现象。随着打鼾的发生，睡眠过程中发生上气道堵塞，出现呼吸停止，造成身体缺氧。此过程在整晚睡眠中可以发生数十次至数百次不等，每次持续数十秒。令患者经常微觉醒难以进入深睡状态，得不到充足的休息。这种现象在医学上属于阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSA)，阻止氧气进入肺部、血液中的二氧化碳含量增加，睡眠被中断。

现有技术中，可使用无创通气来改善。也可以使用面罩类设备来递送连续气道正压或可变气道压力以便辅助治疗这类疾病，避免危急情况发生。然而现有技术中存在诸多问题，例如，用户通常在他或她睡觉时整晚都佩戴含面罩的用于呼吸的医疗设备，由于该用于呼吸的医疗设备持续佩戴，对于症状不是特别严重的患者，会形成依赖，进而恶化其呼吸***功能，不利于患者的康复；另外整晚佩戴，会导致用户鼻腔的不适感和异物感；而且会导致电力使用效率降低。即使有监测装置来监测患者的睡眠呼吸状况，但是由于其监测到异常后会报警，固然可以唤醒患者，但是每次唤醒都让患者的心脏额外疲劳并破坏了他们的睡眠持续性，会严重影响睡眠质量，不利于患者的深度睡眠，同时会影响患者的睡眠同伴。另外，对于患者呼吸异常的监测的传感器精度和佩戴舒适度也有待改进，数据处理电路需要精确、及时、完整地处理数据信号。此外，医疗设备由于频繁使用或移动而导致期内容纳的部件用以不稳定，长时间使用会导致线路断开，性能变差，进而导致医疗设备使用寿命的降低。另外，有时传感器会工作异常，由于传感器异常导致的错误触发信号，进而影响医疗设备的正常运行，甚至影响患者的生命安全。基于此，有必要发明一种能够解决以上问题的用于呼吸的医疗设备。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种用于呼吸的医疗设备，其能够智能地进行用于呼吸的医疗设备的开启和关闭的切换，降低患者对呼吸设备的依赖，维护其呼吸***功能，利于患者的康复；降低患者鼻腔的不适感和异物感；避免唤醒而让患者的心脏额外疲劳并破坏了其睡眠持续性，提高其睡眠质量和与患者的睡眠同伴的和谐，利于患者的深度睡眠，提高电力使用效率；促进数据处理电路的精确、及时、完整地处理数据信号；设备稳定、固定，降低长时间使用给患者带来生命安全隐患。

本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案为：一种用于呼吸的医疗设备，包括：呼吸模块，控制模块，中央处理器，启动模块，电源管理模块，传感器模块，传感器信号处理模块，报警模块，以及固定模块。

在一个实施例中，当呼吸正常时，电源管理模块切断控制模块和呼吸模块的电源供应，或者通过联合中央处理器进行功率控制从而使得控制模块和呼吸模块供电处于待机状态；当检测到呼吸异常时，电源管理模块接通控制模块和呼吸模块的电源供应，或者通过联合中央处理器进行功率控制从而使得控制模块和呼吸模块供电处于就绪状态。

在一个实施例中，传感器信号处理模块包括多个放大器，每个放大器均具有电压转换电路和放大电路，该输入信号Oi-连接晶体管Q1的基极，输入信号Oi连接晶体管Q2的基极，晶体管Q1的发射极和晶体管Q2的发射极连接晶体管Q5的基极和电流调节器CR1的一端，电流调节器CR1的另一端连接电源VCC，晶体管Q1的集电极连接二极管AD1的一端和晶体管Q3的基极，晶体管Q2的集电极连接晶体管Q3的集电极、电容CL1的一端、晶体管Q4的基极，电容CL1的另一端连接晶体管Q4的集电极、二极管AD3的一端、晶体管Q7的基极，VCC连接电流调节器CR2的一端、晶体管Q5的集电极、晶体管Q6的集电极，电流调节器CR2的另一端连接晶体管Q6的基极、二极管AD2的一端，二极管AD2的另一端连接二极管AD3的另一端，晶体管Q5的发射极连接晶体管Q8的基极，晶体管Q6的发射极连接晶体管Q7的集电极、晶体管Q8的集电极以及输出OUi，二极管AD1的另一端、晶体管Q3的发射极、晶体管Q4的发射极、晶体管Q8的发射极、晶体管Q7的发射极连接VEE。

在一个实施例中，传感器信号处理模块包括多个模数转换器，每个模数转换器包括：前一级的输出作为本级的输入OUi连接到第一粗调比较器和第二粗调比较器，并且第一粗调比较器和第二粗调比较器的输入还连接到开关输出输出的信号以及时钟生成器生成的时钟信号，开关与256R电阻梯相连接；第一粗调比较器和第二粗调比较器粗调后的输出分别进入第一细调比较器和第二细调比较器进行细调，进而输出到复用器，复用器根据选通信号将结果输出给输出驱动器，进而通过输出缓冲器输出本级的输出信号OUTi。

在一个实施例中，传感器模块获取患者呼吸气流信号并转换成电信号，电信号被传送给传感器信号处理模块，传感器信号处理模块将传送来的信号进行滤波、放大、去噪、模数转换、运算之后进入报警模块，报警模块根据运算的信号确定患者呼吸状况，根据呼吸异常与否而使用不同信号触发启动模块，启动模块将呼吸状态信息发送给中央处理器，中央处理器据此确定执行命令，并将命令发送给控制模块，控制模块据此控制呼吸模块的开闭；其中固定模块位于以上模块中的一个或多个外部，用于将容纳在其内部的模块进行相对位置固定，使得整个设备中的整体或部分稳定而不发生偏移；电源管理模块为传感器模块、传感器信号处理模块、报警模块、启动模块、中央处理器、控制模块和呼吸模块供电，并根据异常与否进行不同功率的选择，从而降低该呼吸设备在部分模块未被使用时的功耗。

在一个实施例中，传感器模块中的传感器包括：传感电阻RSENS的一端连接第一功放PA1的正输入端和电阻RSS3的一端，传感电阻RSENS的另一端连接电阻RSS1的一端、功放PA3的正输入端、晶体管TRANS的发射极，电阻RSS1的另一端连接电阻RSS2的一端，电阻RSS2的另一端连接第一功放PA1的负输入端和电阻RSS4的另一端，晶体管TRANS的发射极接设置电压VSET1，其基极连接第二功放PA2的输出，第二功放PA2的负输入端接第一功放PA1的输出，第二功放PA2的正输入端接地，第三功放PA3的负输入端接地，第三功放PA3的输出端为传感器的电信号输出VSENS；其中患者呼吸气流时，会导致传感电阻RSENS的阻值发生变化，进而导致电路的电平配比发生变化，进而导致第一功放PA1的正负输入端存在压差，进而输出给第二功放，从而导致晶体管TRANS的偏置状态发生变化，进而通过第三功放PA3输出放大的传感信号VSENS。

在一个实施例中，传感器模块获取的患者呼吸气流信号并经转换形成电信号，两个鼻腔的电信号分别为IN1和IN2，该传感器信号处理模块针对两个子电信号IN1和IN2而包括两路信号处理电路，其中IN1所在支路的连接中包括：第一低通滤波器、第一放大器、第一去噪电路、第一模数转换器、运算电路；其中IN2所在支路的连接中包括：第二低通滤波器、第二放大器、第二去噪电路、第二模数转换器、运算电路；转换器的结果作为输入送入运算电路中，经过运算生成传感器信号处理模块的输出OUT送给报警模块。

在一个实施例中，传感器信号处理模块包括多个低通滤波器，每个低通滤波器包括：第i路输入中，其中i＝1或2，输入信号INi连接开关S01的一端，开关S01的另一端连接开关S02的一端和电容C02的一端，电容C02的另一端接地，开关S02的另一端连接电容C01的一端和开关S03的一端，开关S03的另一端连接开关S04的一端和电容C03的一端，电容C03的另一端接地，开关S04的另一端连接放大器Amp01的正输入端和电容C04的一端，电容C04的另一端接地，电容C01的另一端连接放大器Amp01的负输入端和Amp01的输出端以及开关S05的一端，开关S0的另一端连接电容C05的一端和开关S06的一端，电容C05的另一端接地，开关S06的另一端连接电容C06的一端和放大器Amp02的正输入端，电容C06的另一端接地，放大器Amp02的负输入端与其输出端短接；放大器Amp02的输出端连接第一滤波电阻FR1的一端，第一滤波电阻FR1的另一端连接第二滤波电阻FR2的一端和电容C08的一端，第二滤波电阻FR2的另一端连接放大器Amp03的正输入端以及电容C07的一端，电容C07的另一端接地，电容C08的另一端连接第四滤波电阻FR4的一端以及放大器Amp03的输出端并形成输出电压Oi，而第四滤波电阻FR4的另一端连接放大器Amp03的负输入端和第三滤波电阻FR3的一端，第三滤波电阻FR3的另一端接地；其中开关S01、开关S03和开关S05受时钟信号CK1的控制，开关S02、开关S04和开关S06受时钟信号CK2的控制；时钟信号CK1和时钟信号CK2异相。

在一个实施例中，运算电路包括：本级输入信号OUT1连接二极管D1的一端、二极管D2的一端、电阻RD1的一端，电阻RD1的另一端连接二极管D3的一端、二极管D4的一端以及晶体管TL4的栅极；本级输入信号OUT2连接二极管D5的一端、二极管D6的一端、电阻RD2的一端，电阻RD2的另一端连接二极管D7的一端、二极管D8的一端以及晶体管TL3的栅极；TL3、TL4的漏极共同连接到晶体管TL0的栅极和源极以及晶体管TL1的栅极，晶体管TL1的源极连接晶体管TL2的漏极以及运算电路的输出OUT；晶体管TL0和TL2的栅源短接；二极管D2、D4、D6、D8各自的另一端以及晶体管TL2、TL3、TL4各自的源极接地；二极管D1、D3、D5、D7各自的另一端以及晶体管TL0、TL1的漏极接电源电压Vpw。

在一个实施例中，变压电路包括：整流信号Vrecf连接到电阻REG1的一端、放大器A的负输入端、晶体管QP的发射极，晶体管REG1的另一端连接二极管REGD的一端，放大器A的正输入端与电阻REG2的一端、电容REGC的一端、电阻REG3的一端连接，电阻REG2的另一端、电容REGC的另一端与控制端Vct连接，二极管REGD的另一端和电阻REG3的另一端接地；晶体管QP的基极连接放大器A的输出，晶体管QP的集电极连接本级输出Vsply。

附图说明

在附图中通过实例的方式而不是通过限制的方式来示出本发明的实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中：

根据本发明的示范性实施例，图1图示一种用于呼吸的医疗设备的示意性框图。

根据本发明的示范性实施例，图2图示传感器模块中的传感器的电路图。

根据本发明的示范性实施例，图3图示传感器信号处理模块的框图。

根据本发明的示范性实施例，图4图示第一低通滤波器和第二低通滤波器的电路图。

根据本发明的示范性实施例，图5图示放大电路的电路图。

根据本发明的示范性实施例，图6图示模数转换器的框图。

根据本发明的示范性实施例，图7图示运算电路的电路图。

根据本发明的示范性实施例，图8图示变压电路的电路图。

具体实施方式

在进行以下具体实施方式之前，阐述贯穿本专利文档所使用的某些词语和短语的定义可能是有利的：术语“包括”和“包含”及其派生词意味着包括而没有限制；术语“或”是包含的，意味着和/或；短语“与...相关联”、“与其相关联”及其派生词可能意味着包括，被包括在...内，与...互连，包含，被包含在...内，连接到...或与...连接，耦合到...或与...耦合，可与...通信，与...合作，交织，并列，接近...，被绑定到...或与...绑定，具有，具有...的属性，等等；而术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何设备、***或其部件，这样的设备可能以硬件、固件或软件或者其中至少两个的一些组合来实现。应当注意的是：与任何特定的控制器相关联的功能性可能是集中式或分布式的，无论是本地还是远程。贯穿本专利文档提供用于某些词语和短语的定义，本领域技术人员应当理解：如果不是大多数情况下，在许多情况下，这样的定义适用于现有的以及这样定义的词语和短语的未来使用。

在下面的描述中，参考附图并以图示的方式示出几个具体的实施例。将理解的是：可设想并且可做出其他实施例而不脱离本公开的范围或精神。因此，以下详细描述不应被认为具有限制意义。

根据本发明的示范性实施例，图1图示一种用于呼吸的医疗设备的示意性框图。用于呼吸的医疗设备包括：呼吸模块，控制模块，中央处理器，启动模块，电源管理模块，传感器模块，传感器信号处理模块，报警模块，以及固定模块。

其中传感器模块获取患者呼吸气流信号并转换成电信号，电信号被传送给传感器信号处理模块，传感器信号处理模块将传送来的信号进行滤波、放大、去噪、模数转换、运算之后进入报警模块，报警模块根据运算的信号确定患者呼吸状况，根据呼吸异常与否而使用不同信号触发启动模块，启动模块将呼吸状态信息发送给中央处理器，中央处理器据此确定执行命令，并将命令发送给控制模块，控制模块据此控制呼吸模块的开闭；其中固定模块位于以上模块中的一个或多个外部，用于将容纳在其内部的模块进行相对位置固定，使得整个设备中的整体或部分稳定而不发生偏移，进而避免导致医疗设备使用寿命的降低，并且保证整个医疗设备的稳定运行。在一个实施例中，该固定模块包括夹具，钳具，弹性压缩部件，或者螺丝+螺母组合中的任意一个。电源管理模块为传感器模块、传感器信号处理模块、报警模块、启动模块、中央处理器、控制模块和呼吸模块供电，并根据异常与否进行不同功率的选择，从而降低该呼吸设备在部分模块未被使用时的功耗，延长了该呼吸设备的续航时间。

在一个实施例中，当呼吸正常时，电源管理模块切断控制模块和呼吸模块的电源供应，或者通过联合中央处理器进行功率控制从而使得控制模块和呼吸模块供电处于待机状态。当检测到呼吸异常时，电源管理模块接通控制模块和呼吸模块的电源供应，或者通过联合中央处理器进行功率控制从而使得控制模块和呼吸模块供电处于就绪状态。

在一个实施例中，呼吸模块位于患者上呼吸道附近，并且根据其左右位置，分别设置M和N个传感器，其中M、N为正整数。根据本发明的示范性实施例，图2图示传感器模块中的传感器的电路图。该传感器模块中的任一个传感器为：其中传感电阻RSENS的一端连接第一功放PA1的正输入端和电阻RSS3的一端，传感电阻RSENS的另一端连接电阻RSS1的一端、功放PA3的正输入端、晶体管TRANS的发射极，电阻RSS1的另一端连接电阻RSS2的一端，电阻RSS2的另一端连接第一功放PA1的负输入端和电阻RSS4的另一端，晶体管TRANS的发射极接设置电压VSET1，其基极连接第二功放PA2的输出，第二功放PA2的负输入端接第一功放PA1的输出，第二功放PA2的正输入端接地，第三功放PA3的负输入端接地，第三功放PA3的输出端为传感器的电信号输出VSENS。其中患者呼吸气流时，会导致传感电阻RSENS的阻值发生变化，进而导致电路的电平配比发生变化，进而导致第一功放PA1的正负输入端存在压差，进而输出给第二功放，从而导致晶体管TRANS的偏置状态发生变化，进而通过第三功放PA3输出放大的传感信号VSENS。在一个实施例中，第一至第四电阻RSS1-RSS4的阻止可设置得相同。当M和N中的任一个为大于1的正整数时，将其所在的左或右侧的M或N个VSENS结果分别进行均方差计算，如果计算结果超过阈值，则逐次查找异常的传感器，进而将其结果排除。通过该方式，可以确保左右侧的传感器正常工作，避免由于传感器异常导致的错误触发信号，进而影响医疗设备的正常运行，甚至影响患者的生命安全。

根据本发明的示范性实施例，图3图示传感器信号处理模块的框图。在一个实施例中，传感器模块获取的患者呼吸气流信号并经转换形成电信号，两个鼻腔的电信号分别为IN1和IN2，该传感器信号处理模块针对两个子电信号IN1和IN2而包括两路信号处理电路，其中IN1所在支路的连接中包括：第一低通滤波器、第一放大器、第一去噪电路、第一模数转换器、运算电路；其中IN2所在支路的连接中包括：第二低通滤波器、第二放大器、第二去噪电路、第二模数转换器、运算电路；其中IN1和IN2信号自带高频噪声，所以经过低通滤波器滤波后进行信号放大，然而由于放大器中杂散噪声的存在，需要进行进一步去噪，以为模数转换器提供精确干净的初始信号，转换器的结果作为输入送入运算电路中，经过运算生成传感器信号处理模块的输出OUT送给报警模块。

根据本发明的示范性实施例，图4图示第一低通滤波器和第二低通滤波器的电路图。在一个实施例中，第一低通滤波器和第二滤波器都具有如下结构：第i路输入中，其中i＝1或2，输入信号INi连接开关S01的一端，开关S01的另一端连接开关S02的一端和电容C02的一端，电容C02的另一端接地，开关S02的另一端连接电容C01的一端和开关S03的一端，开关S03的另一端连接开关S04的一端和电容C03的一端，电容C03的另一端接地，开关S04的另一端连接放大器Amp01的正输入端和电容C04的一端，电容C04的另一端接地，电容C01的另一端连接放大器Amp01的负输入端和Amp01的输出端以及开关S05的一端，开关S0的另一端连接电容C05的一端和开关S06的一端，电容C05的另一端接地，开关S06的另一端连接电容C06的一端和放大器Amp02的正输入端，电容C06的另一端接地，放大器Amp02的负输入端与其输出端短接；放大器Amp02的输出端连接第一滤波电阻FR1的一端，第一滤波电阻FR1的另一端连接第二滤波电阻FR2的一端和电容C08的一端，第二滤波电阻FR2的另一端连接放大器Amp03的正输入端以及电容C07的一端，电容C07的另一端接地，电容C08的另一端连接第四滤波电阻FR4的一端以及放大器Amp03的输出端并形成输出电压Oi，而第四滤波电阻FR4的另一端连接放大器Amp03的负输入端和第三滤波电阻FR3的一端，第三滤波电阻FR3的另一端接地；其中开关S01、开关S03和开关S05受时钟信号CK1的控制，开关S02、开关S04和开关S06受时钟信号CK2的控制。在一个实施例中，时钟信号CK1和时钟信号CK2异相。在一个实施例中，电容C01-C06采用相同的容值或者采用彼此成整数倍数的容值，并采用相同的工艺制作，以实现一致性和信号滤波的精确性。通过该低通滤波器，可以获得良好的信噪比，不同于现有技术中的普通低通滤波器，本低通滤波器可以将传感器模块采集的患者呼吸气流信号并转换成的电信号的频率设置在3Hz及以下。

在一个实施例中，第一放大器和第二放大器均具有电压转换电路和放大电路以及供电电路，其中电压转换电路将输入的信号Oi转换成Oi-，并且Oi和Oi-作为输入信号输入到放大电路中，并经放大电路处理后生成OUi输出，而供电电路连接电压转换电路和放大电路，并为其提供电源供应，其中供电电路需要为电压转换电路提供负的电源电压。

根据本发明的示范性实施例，图5图示放大电路的电路图。在一个实施例中，该放大电路的结构图为：输入信号Oi-连接晶体管Q1的基极，输入信号Oi连接晶体管Q2的基极，晶体管Q1的发射极和晶体管Q2的发射极连接晶体管Q5的基极和电流调节器CR1的一端，电流调节器CR1的另一端连接电源VCC，晶体管Q1的集电极连接二极管AD1的一端和晶体管Q3的基极，晶体管Q2的集电极连接晶体管Q3的集电极、电容CL1的一端、晶体管Q4的基极，电容CL1的另一端连接晶体管Q4的集电极、二极管AD3的一端、晶体管Q7的基极，VCC连接电流调节器CR2的一端、晶体管Q5的集电极、晶体管Q6的集电极，电流调节器CR2的另一端连接晶体管Q6的基极、二极管AD2的一端，二极管AD2的另一端连接二极管AD3的另一端，晶体管Q5的发射极连接晶体管Q8的基极，晶体管Q6的发射极连接晶体管Q7的集电极、晶体管Q8的集电极以及输出OUi，二极管AD1的另一端、晶体管Q3的发射极、晶体管Q4的发射极、晶体管Q8的发射极、晶体管Q7的发射极连接VEE。通过该特定结构的放大电路，可以实现小信号的放大，并且压摆大，便于后续的模数转换信号处理。

根据本发明的示范性实施例，图6图示模数转换器的框图。在一个实施例中，该模数转换器的结构如下：前一级的输出作为本级的输入OUi连接到第一粗调比较器和第二粗调比较器，并且第一粗调比较器和第二粗调比较器的输入还连接到开关输出输出的信号以及时钟生成器生成的时钟信号，开关与256R电阻梯相连接；第一粗调比较器和第二粗调比较器粗调后的输出分别进入第一细调比较器和第二细调比较器进行细调，进而输出到复用器，复用器根据选通信号将结果输出给输出驱动器，进而通过输出缓冲器输出本级的输出信号OUTi。通过本模数转换器，可以实现精确、快速的数字信号生成和利用。

根据本发明的示范性实施例，图7图示运算电路的电路图。在一个实施例中，该运算电路包括如下结构：本级输入信号OUT1连接二极管D1的一端、二极管D2的一端、电阻RD1的一端，电阻RD1的另一端连接二极管D3的一端、二极管D4的一端以及晶体管TL4的栅极；本级输入信号OUT2连接二极管D5的一端、二极管D6的一端、电阻RD2的一端，电阻RD2的另一端连接二极管D7的一端、二极管D8的一端以及晶体管TL3的栅极；TL3、TL4的漏极共同连接到晶体管TL0的栅极和源极以及晶体管TL1的栅极，晶体管TL1的源极连接晶体管TL2的漏极以及运算电路的输出OUT；晶体管TL0和TL2的栅源短接；二极管D2、D4、D6、D8各自的另一端以及晶体管TL2、TL3、TL4各自的源极接地；二极管D1、D3、D5、D7各自的另一端以及晶体管TL0、TL1的漏极接电源电压Vpw。通过该特定结构的运算电路，可以实现只要有一个鼻腔呼吸异常，就启动后续辅助呼吸操作，从而安全地保证了患者健康，并有效地节省了功率消耗。

根据本发明的示范性实施例，图8图示变压电路的电路图。在一个实施例中，该变压电路的连接为：整流信号Vrecf连接到电阻REG1的一端、放大器A的负输入端、晶体管QP的发射极，晶体管REG1的另一端连接二极管REGD的一端，放大器A的正输入端与电阻REG2的一端、电容REGC的一端、电阻REG3的一端连接，电阻REG2的另一端、电容REGC的另一端与控制端Vct连接，二极管REGD的另一端和电阻REG3的另一端接地；晶体管QP的基极连接放大器A的输出，晶体管QP的集电极连接本级输出Vsply。通过该变压电路，既可以生成合适的电压信号，同时可以有效降低整流电路的毛刺，保证了输出信号的稳定。

在一个实施例中，电源管理模块包括无线发射电路和无线接收电路，无线发射电路包括输入端、适配器、桥电路、发射控制器和发射线圈，无线接收电路包括接收线圈、整流电路、变压电路、接收控制器、充电管理电路和电池。其中输入端输入信号到适配器，其输出信号送入桥电路，桥电路经由发射线圈发送功率信号；接收线圈接收该功率信号并送入整流电路，后给变压电路，进而给充电管理电路。通过该特定电路，可以促进患者睡眠地点和睡眠时间选择的灵活性，降低电量不足会给其带来生命安全隐患。

在一个实施例中，该用于呼吸的医疗设备包括弹出控制装置，用于在需要控制呼吸模块的开启时，将呼吸模块弹出到左右鼻腔，而在需要控制呼吸模块的关闭时，通过将呼吸模块从左右鼻腔收回。优选地，该呼吸模块包括弹性部件，用于将呼吸模块扩展或收缩。

综上，在本发明的技术方案中，通过采用了一种用于呼吸的医疗设备，其能够智能地进行用于呼吸的医疗设备的开启和关闭的切换，降低患者对呼吸设备的依赖，维护其呼吸***功能，利于患者的康复；降低患者鼻腔的不适感和异物感；避免唤醒而让患者的心脏额外疲劳并破坏了其睡眠持续性，提高其睡眠质量和与患者的睡眠同伴的和谐，利于患者的深度睡眠，提高电力使用效率；促进数据处理电路的精确、及时、完整地处理数据信号；设备稳定、固定，降低长时间使用给患者带来生命安全隐患。

将理解的是：可以硬件、软件或硬件和软件的组合的形式实现本发明的示例和实施例。如上所述，可存储任何执行这种方法的主体，以挥发性或非挥发性存储的形式，例如存储设备，像ROM，无论可抹除或可重写与否，或者以存储器的形式，诸如例如RAM、存储器芯片、设备或集成电路或在光或磁可读的介质上，诸如例如CD、DVD、磁盘或磁带。将理解的是：存储设备和存储介质是适合于存储一个或多个程序的机器可读存储的示例，当被执行时，所述一个或多个程序实现本发明的示例。经由任何介质，诸如通过有线或无线耦合载有的通信信号，可以电子地传递本发明的示例，并且示例适当地包含相同内容。

应当注意的是：因为本发明解决了能够智能地进行用于呼吸的医疗设备的开启和关闭的切换，降低患者对呼吸设备的依赖，维护其呼吸***功能，利于患者的康复；避免唤醒而让患者的心脏额外疲劳并破坏了其睡眠持续性，提高其睡眠质量和与患者的睡眠同伴的和谐，利于患者的深度睡眠，提高电力使用效率；提高患者呼吸异常的监测的传感器精度和佩戴舒适度，促进数据处理电路的精确、及时、完整地处理数据信号；降低电量不足会给其带来生命安全隐患的技术问题，采用了医疗设备和计算机技术领域中技术人员在阅读本说明书之后根据其教导所能理解的技术手段，并获取了有益技术效果，所以在所附权利要求中要求保护的方案属于专利法意义上的技术方案。另外，因为所附权利要求要求保护的技术方案可以在工业中制造或使用，因此该方案具备实用性。

以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应包涵在本发明的保护范围之内。除非以其他方式明确陈述，否则公开的每个特征仅是一般系列的等效或类似特征的一个示例。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于呼吸的医疗设备，包括：

呼吸模块，控制模块，中央处理器，启动模块，电源管理模块，传感器模块，传感器信号处理模块，报警模块，以及固定模块。

2.根据权利要求1所述的用于呼吸的医疗设备，其中：

当呼吸正常时，电源管理模块切断控制模块和呼吸模块的电源供应，或者通过联合中央处理器进行功率控制从而使得控制模块和呼吸模块供电处于待机状态；当检测到呼吸异常时，电源管理模块接通控制模块和呼吸模块的电源供应，或者通过联合中央处理器进行功率控制从而使得控制模块和呼吸模块供电处于就绪状态。

3.根据权利要求2所述的用于呼吸的医疗设备，其中：

传感器信号处理模块包括多个放大器，每个放大器均具有电压转换电路和放大电路，该输入信号Oi-连接晶体管Q1的基极，输入信号Oi连接晶体管Q2的基极，晶体管Q1的发射极和晶体管Q2的发射极连接晶体管Q5的基极和电流调节器CR1的一端，电流调节器CR1的另一端连接电源VCC，晶体管Q1的集电极连接二极管AD1的一端和晶体管Q3的基极，晶体管Q2的集电极连接晶体管Q3的集电极、电容CL1的一端、晶体管Q4的基极，电容CL1的另一端连接晶体管Q4的集电极、二极管AD3的一端、晶体管Q7的基极，VCC连接电流调节器CR2的一端、晶体管Q5的集电极、晶体管Q6的集电极，电流调节器CR2的另一端连接晶体管Q6的基极、二极管AD2的一端，二极管AD2的另一端连接二极管AD3的另一端，晶体管Q5的发射极连接晶体管Q8的基极，晶体管Q6的发射极连接晶体管Q7的集电极、晶体管Q8的集电极以及输出OUi，二极管AD1的另一端、晶体管Q3的发射极、晶体管Q4的发射极、晶体管Q8的发射极、晶体管Q7的发射极连接VEE。

4.根据权利要求3所述的用于呼吸的医疗设备，其中：

传感器信号处理模块包括多个模数转换器，每个模数转换器包括：前一级的输出作为本级的输入OUi连接到第一粗调比较器和第二粗调比较器，并且第一粗调比较器和第二粗调比较器的输入还连接到开关输出输出的信号以及时钟生成器生成的时钟信号，开关与256R电阻梯相连接；第一粗调比较器和第二粗调比较器粗调后的输出分别进入第一细调比较器和第二细调比较器进行细调，进而输出到复用器，复用器根据选通信号将结果输出给输出驱动器，进而通过输出缓冲器输出本级的输出信号OUTi。

5.根据权利要求4所述的用于呼吸的医疗设备，其中：

传感器模块获取患者呼吸气流信号并转换成电信号，电信号被传送给传感器信号处理模块，传感器信号处理模块将传送来的信号进行滤波、放大、去噪、模数转换、运算之后进入报警模块，报警模块根据运算的信号确定患者呼吸状况，根据呼吸异常与否而使用不同信号触发启动模块，启动模块将呼吸状态信息发送给中央处理器，中央处理器据此确定执行命令，并将命令发送给控制模块，控制模块据此控制呼吸模块的开闭；其中固定模块位于以上模块中的一个或多个外部，用于将容纳在其内部的模块进行相对位置固定，使得整个设备中的整体或部分稳定而不发生偏移；电源管理模块为传感器模块、传感器信号处理模块、报警模块、启动模块、中央处理器、控制模块和呼吸模块供电，并根据异常与否进行不同功率的选择，从而降低该呼吸设备在部分模块未被使用时的功耗。

6.根据权利要求4或5所述的用于呼吸的医疗设备，其中：

传感器模块中的传感器包括：传感电阻RSENS的一端连接第一功放PA1的正输入端和电阻RSS3的一端，传感电阻RSENS的另一端连接电阻RSS1的一端、功放PA3的正输入端、晶体管TRANS的发射极，电阻RSS1的另一端连接电阻RSS2的一端，电阻RSS2的另一端连接第一功放PA1的负输入端和电阻RSS4的另一端，晶体管TRANS的发射极接设置电压VSET1，其基极连接第二功放PA2的输出，第二功放PA2的负输入端接第一功放PA1的输出，第二功放PA2的正输入端接地，第三功放PA3的负输入端接地，第三功放PA3的输出端为传感器的电信号输出VSENS；其中患者呼吸气流时，会导致传感电阻RSENS的阻值发生变化，进而导致电路的电平配比发生变化，进而导致第一功放PA1的正负输入端存在压差，进而输出给第二功放，从而导致晶体管TRANS的偏置状态发生变化，进而通过第三功放PA3输出放大的传感信号VSENS。

7.根据权利要求6所述的用于呼吸的医疗设备，其中：

传感器模块获取的患者呼吸气流信号并经转换形成电信号，两个鼻腔的电信号分别为IN1和IN2，该传感器信号处理模块针对两个子电信号IN1和IN2而包括两路信号处理电路，其中IN1所在支路的连接中包括：第一低通滤波器、第一放大器、第一去噪电路、第一模数转换器、运算电路；其中IN2所在支路的连接中包括：第二低通滤波器、第二放大器、第二去噪电路、第二模数转换器、运算电路；转换器的结果作为输入送入运算电路中，经过运算生成传感器信号处理模块的输出OUT送给报警模块。

8.根据权利要求7所述的用于呼吸的医疗设备，其中：

传感器信号处理模块包括多个低通滤波器，每个低通滤波器包括：第i路输入中，其中i＝1或2，输入信号INi连接开关S01的一端，开关S01的另一端连接开关S02的一端和电容C02的一端，电容C02的另一端接地，开关S02的另一端连接电容C01的一端和开关S03的一端，开关S03的另一端连接开关S04的一端和电容C03的一端，电容C03的另一端接地，开关S04的另一端连接放大器Amp01的正输入端和电容C04的一端，电容C04的另一端接地，电容C01的另一端连接放大器Amp01的负输入端和Amp01的输出端以及开关S05的一端，开关S0的另一端连接电容C05的一端和开关S06的一端，电容C05的另一端接地，开关S06的另一端连接电容C06的一端和放大器Amp02的正输入端，电容C06的另一端接地，放大器Amp02的负输入端与其输出端短接；放大器Amp02的输出端连接第一滤波电阻FR1的一端，第一滤波电阻FR1的另一端连接第二滤波电阻FR2的一端和电容C08的一端，第二滤波电阻FR2的另一端连接放大器Amp03的正输入端以及电容C07的一端，电容C07的另一端接地，电容C08的另一端连接第四滤波电阻FR4的一端以及放大器Amp03的输出端并形成输出电压Oi，而第四滤波电阻FR4的另一端连接放大器Amp03的负输入端和第三滤波电阻FR3的一端，第三滤波电阻FR3的另一端接地；其中开关S01、开关S03和开关S05受时钟信号CK1的控制，开关S02、开关S04和开关S06受时钟信号CK2的控制；时钟信号CK1和时钟信号CK2异相。

9.根据权利要求8所述的用于呼吸的医疗设备，其中：

运算电路包括：本级输入信号OUT1连接二极管D1的一端、二极管D2的一端、电阻RD1的一端，电阻RD1的另一端连接二极管D3的一端、二极管D4的一端以及晶体管TL4的栅极；本级输入信号OUT2连接二极管D5的一端、二极管D6的一端、电阻RD2的一端，电阻RD2的另一端连接二极管D7的一端、二极管D8的一端以及晶体管TL3的栅极；TL3、TL4的漏极共同连接到晶体管TL0的栅极和源极以及晶体管TL1的栅极，晶体管TL1的源极连接晶体管TL2的漏极以及运算电路的输出OUT；晶体管TL0和TL2的栅源短接；二极管D2、D4、D6、D8各自的另一端以及晶体管TL2、TL3、TL4各自的源极接地；二极管D1、D3、D5、D7各自的另一端以及晶体管TL0、TL1的漏极接电源电压Vpw。

10.根据权利要求9所述的用于呼吸的医疗设备，其中：

变压电路包括：整流信号Vrecf连接到电阻REG1的一端、放大器A的负输入端、晶体管QP的发射极，晶体管REG1的另一端连接二极管REGD的一端，放大器A的正输入端与电阻REG2的一端、电容REGC的一端、电阻REG3的一端连接，电阻REG2的另一端、电容REGC的另一端与控制端Vct连接，二极管REGD的另一端和电阻REG3的另一端接地；晶体管QP的基极连接放大器A的输出，晶体管QP的集电极连接本级输出Vsply。