CN110464938A - 呼吸支持设备氧浓度控制***及方法 - Google Patents

呼吸支持设备氧浓度控制***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种呼吸支持设备氧浓度控制***，包括体征信息采集单元、控制单元以及空氧混合单元。本发明还公开了一种呼吸支持设备氧浓度控制方法。与相关技术相比，本发明的呼吸支持设备氧浓度控制***及方法实时性更好且自动化程度高。

Description

呼吸支持设备氧浓度控制***及方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种呼吸支持设备氧浓度控制***及方法。
背景技术
氧疗是治疗低氧血症性呼吸衰竭的一线治疗手段，普通氧疗很难满足呼吸衰竭病人对高流量、高浓度氧气的需求。如高流量湿化治疗仪一类的呼吸支持设备通过将来自空氧混合器或涡轮驱动装置的高流量气体，经主动加温加湿器和加温管路进行加温加湿，输出至病患接口，实现高流量氧疗，改善患者氧合水平。
然而相关技术的呼吸支持设备仅支持在治疗开始时对输出流量和输出氧气浓度等治疗参数进行设定，在治疗过程中未能根据病患体征信息对治疗参数进行自动调整，当治疗效果不佳时需要专业医护人员手动调整其治疗参数，医护人员工作量大，且往往存在调整不及时的现象。从而相关技术中的呼吸支持设备氧浓度控制存在调整实时性差、自动化程度低的不足。
因此，实有必要提供一种新的呼吸支持设备氧浓度控制***及方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种实时性更好且自动化程度高的呼吸支持设备氧浓度控制***及方法。
本发明提供一种本发明公开一种呼吸支持设备氧浓度控制***，包括体征信息采集单元、控制单元以及空氧混合单元，所述体征信息采集单元用于实时采集呼吸支持设备使用者的体征信息，通过电讯号与所述控制单元通信，将采集的体征信息发送至所述控制单元，所述体征信息采集单元采集的体征信息包括血氧数据；所述控制单元用于设置目标血氧值、治疗时间和输出氧气浓度参数，接收来自所述体征信息采集单元采集的体征信息，根据实时血氧数据与目标血氧值之间的差异发送控制命令控制所述空氧混合单元调整输出氧气浓度使实时血氧数据满足目标血氧值的要求；所述空氧混合单元用于输出一定氧气浓度的气体，通过电讯号与所述控制单元通信，根据所述控制单元命令调整输出氧气浓度大小。
优选的，所述控制单元包括人机交互模块、声光报警模块和逻辑运算模块。
优选的，所述人机交互模块用于设置治疗时间、输出流量和输出氧浓度参数；所述声光报警模块用于进行声光提示；所述逻辑运算模块用于对体征信息进行逻辑运算以实现氧浓度自动调整。
优选的，所述逻辑运算模块为FPGA、DSP、单片机中的任意一种或组合。
本发明还提供一种呼吸支持设备氧浓度控制方法，其提供本发明所述的呼吸支持设备氧浓度控制***，所述方法包括如下步骤：
S1、通过人机交互模块设置呼吸支持设备的输出氧气浓度，设定目标血氧值和治疗时间，进入治疗模式；
S2、通过所述体征信息采集单元实时监测体征信息，所述控制单元根据实时体征信息控制所述空氧混合单元调节呼吸支持设备的输出氧气浓度。
优选的，所述步骤S2包括如下步骤：
S21、通过所述体征信息采集单元实时监测体征信息，通过所述逻辑运算模块拟合血氧变化曲线，判断血氧变化趋势；
S22、通过所述控制单元判断实时血氧数据是否达到目标血氧值，若是，则执行步骤S24，若否，则执行步骤S23；
S23、通过所述控制单元判断实时血氧数据是否向目标血氧值靠近，若是，则所述控制单元控制所述空氧混合单元调节呼吸支持设备的输出氧气浓度，并跳回步骤S22，若否，则所述声光报警模块发出声光提示，提示进行人工干预；
S24、通过所述控制单元判断是否达到治疗时间，若是，则停止治疗模式运行，若否，则跳回步骤S22。
优选的，步骤S23中，当实时血氧数据小于或等于79％的血氧目标值时，所述控制单元控制所述空氧混合单元将呼吸支持设备的输出氧气浓度提升至原来的1.2倍；当实时血氧数据在80％-95％的血氧目标值这一区间时，所述控制单元控制所述空氧混合单元将呼吸支持设备的输出氧气浓度提升至原来的1.1倍，当实时血氧数据在96％-109％的血氧目标值这一区间时，保持呼吸支持设备的输出氧气浓度不变，当实时血氧数据大于或等于110％的血氧目标值时，所述控制单元控制所述空氧混合单元将呼吸支持设备的输出氧气浓度降低至原来的0.9倍。
与现有技术相比，本发明提供的呼吸支持设备氧浓度控制***及方法,通过所述体征信息采集单元对呼吸支持设备使用者的体征信息进行实时采集，通过所述控制单元对目标血氧值、治疗时间和输出氧气浓度参数进行设置，再通过实时采集的血氧数据与目标血氧值进行对比，通过所述控制单元控制所述空氧混合单元调整输出的氧气浓度，可满足目标血氧值的要求。实现实时、自动调节，实时性更好且自动化程度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本发明呼吸支持设备氧浓度控制方法流程示意图；
图2为本发明呼吸支持设备氧浓度控制方法步骤S2流程示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种呼吸支持设备氧浓度控制***，包括体征信息采集单元、控制单元以及空氧混合单元。
所述体征信息采集单元用于实时采集呼吸支持设备使用者的体征信息，通过电讯号与所述控制单元通信，将采集的体征信息发送至所述控制单元。本实施方式中，所述体征信息采集单元采集的体征信息包括血氧数据。所述体征信息采集单元可以为血氧传感器。
所述控制单元用于设置目标血氧值、治疗时间和输出氧气浓度参数，接收来自所述体征信息采集单元采集的体征信息，根据实时血氧数据与目标血氧值之间的差异发送控制命令控制所述空氧混合单元调整输出氧气浓度使实时血氧数据满足目标血氧值的要求。
本实施方式中，所述控制单元包括人机交互模块、声光报警模块和逻辑运算模块。
具体的，所述人机交互模块用于设置治疗时间、目标血氧值、输出流量和输出氧浓度参数；所述声光报警模块用于进行声光提示，以获取人工干预；所述逻辑运算模块用于对体征信息进行逻辑运算以实现氧浓度自动调整。
更为具体的，所述逻辑运算模块为FPGA、DSP、单片机中的任意一种或组合。
所述空氧混合单元用于输出一定流量和氧浓度的气体，通过电讯号与所述控制单元通信，根据所述控制单元命令调整输出流量大小和输出氧浓度。
从而，通过所述体征信息采集单元对呼吸支持设备使用者的体征信息进行实时采集，通过所述控制单元对目标血氧值、治疗时间和输出氧气浓度参数进行设置，再通过实时采集的血氧数据与目标血氧值进行对比，可通过所述控制单元控制所述空氧混合单元调整输出的氧气浓度，以满足目标血氧值的要求。实现实时、自动调节。
参阅图1，本发明还提供了一种呼吸支持设备氧浓度控制方法，提供本发明所述的呼吸支持设备氧浓度控制***，所述方法包括如下步骤：
S1、通过人机交互模块设置呼吸支持设备的输出氧气浓度，设定目标血氧值和治疗时间，进入治疗模式；
S2、通过所述体征信息采集单元实时监测体征信息，所述控制单元根据实时体征信息控制所述空氧混合单元调节呼吸支持设备的输出氧气浓度。
参阅图2，本实施方式中，所述步骤S2包括如下步骤：
S21、通过所述体征信息采集单元实时监测体征信息，通过所述逻辑运算模块拟合血氧变化曲线，判断血氧变化趋势；
S22、通过所述控制单元判断实时血氧数据是否达到目标血氧值，若是，则执行步骤S24，若否，则执行步骤S23；
S23、通过所述控制单元判断实时血氧数据是否向目标血氧值靠近，若是，则所述控制单元控制所述空氧混合单元调节呼吸支持设备的输出氧气浓度，并跳回步骤S22，若否，则所述声光报警模块发出声光提示，提示进行人工干预，由医护人员进行确认；
S24、通过所述控制单元判断是否达到治疗时间，若是，则停止治疗模式运行，若否，则跳回步骤S22。
具体的，步骤S23中，当实时血氧数据小于或等于79％的血氧目标值时，所述控制单元控制所述空氧混合单元将呼吸支持设备的输出氧气浓度提升至原来的1.2倍；当实时血氧数据在80％-95％的血氧目标值这一区间时，所述控制单元控制所述空氧混合单元将呼吸支持设备的输出氧气浓度提升至原来的1.1倍，当实时血氧数据在96％-109％的血氧目标值这一区间时，保持呼吸支持设备的输出氧气浓度不变，当实时血氧数据大于或等于110％的血氧目标值时，所述控制单元控制所述空氧混合单元将呼吸支持设备的输出氧气浓度降低至原来的0.9倍。
由于对呼吸支持设备使用者血氧数据的采集是实时进行的，与目标血氧值的比较也是实时进行的，通过所述控制单元对所述空氧混合单元输出氧气浓度的控制也是实时的，因而实现了对氧浓度的实时、自动化控制。
与现有技术相比，本发明提供的呼吸支持设备氧浓度控制***及方法，通过所述体征信息采集单元对呼吸支持设备使用者的体征信息进行实时采集，通过所述控制单元对目标血氧值、治疗时间和输出氧气浓度参数进行设置，再通过实时采集的血氧数据与目标血氧值进行对比，通过所述控制单元控制所述空氧混合单元调整输出的氧气浓度，可满足目标血氧值的要求。实现实时、自动调节，实时性更好且自动化程度高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种呼吸支持设备氧浓度控制***，其特征在于，包括体征信息采集单元、控制单元以及空氧混合单元，所述体征信息采集单元用于实时采集呼吸支持设备使用者的体征信息，通过电讯号与所述控制单元通信，将采集的体征信息发送至所述控制单元，所述体征信息采集单元采集的体征信息包括血氧数据；所述控制单元用于设置目标血氧值、治疗时间和输出氧气浓度参数，接收来自所述体征信息采集单元采集的体征信息，根据实时血氧数据与目标血氧值之间的差异发送控制命令控制所述空氧混合单元调整输出氧气浓度使实时血氧数据满足目标血氧值的要求；所述空氧混合单元用于输出一定氧气浓度的气体，通过电讯号与所述控制单元通信，根据所述控制单元命令调整输出氧气浓度大小。
2.根据权利要求1所述的呼吸支持设备氧浓度控制***，其特征在于，所述控制单元包括人机交互模块、声光报警模块和逻辑运算模块。
3.根据权利要求2所述的呼吸支持设备氧浓度控制***，其特征在于，所述人机交互模块用于设置治疗时间、输出流量和输出氧浓度参数；所述声光报警模块用于进行声光提示；所述逻辑运算模块用于对体征信息进行逻辑运算以实现氧浓度自动调整。
4.根据权利要求3所述的呼吸支持设备氧浓度控制***，其特征在于，所述逻辑运算模块为FPGA、DSP、单片机中的任意一种或组合。
5.一种呼吸支持设备氧浓度控制方法，提供如权利要求4所述的呼吸支持设备氧浓度控制***，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、通过人机交互模块设置呼吸支持设备的输出氧气浓度，设定目标血氧值和治疗时间，进入治疗模式；
S2、通过所述体征信息采集单元实时监测体征信息，所述控制单元根据实时体征信息控制所述空氧混合单元调节呼吸支持设备的输出氧气浓度。
6.根据权利要求5所述的呼吸支持设备氧浓度控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：
S21、通过所述体征信息采集单元实时监测体征信息，通过所述逻辑运算模块拟合血氧变化曲线，判断血氧变化趋势；
S22、通过所述控制单元判断实时血氧数据是否达到目标血氧值，若是，则执行步骤S24，若否，则执行步骤S23；
S23、通过所述控制单元判断实时血氧数据是否向目标血氧值靠近，若是，则所述控制单元控制所述空氧混合单元调节呼吸支持设备的输出氧气浓度，并跳回步骤S22，若否，则所述声光报警模块发出声光提示，提示进行人工干预；
S24、通过所述控制单元判断是否达到治疗时间，若是，则停止治疗模式运行，若否，则跳回步骤S22。
7.根据权利要求6所述的呼吸支持设备氧浓度控制方法，其特征在于，步骤S23中，当实时血氧数据小于或等于79％的血氧目标值时，所述控制单元控制所述空氧混合单元将呼吸支持设备的输出氧气浓度提升至原来的1.2倍；当实时血氧数据在80％-95％的血氧目标值这一区间时，所述控制单元控制所述空氧混合单元将呼吸支持设备的输出氧气浓度提升至原来的1.1倍，当实时血氧数据在96％-109％的血氧目标值这一区间时，保持呼吸支持设备的输出氧气浓度不变，当实时血氧数据大于或等于110％的血氧目标值时，所述控制单元控制所述空氧混合单元将呼吸支持设备的输出氧气浓度降低至原来的0.9倍。
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