[發(fā)明專(zhuān)利]一種呼吸同步的氧氣輸出控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310676270.X
• 申請(qǐng)日: 2013-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103706009A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳小明;羅二平;申廣浩;謝康寧;湯池;郭偉;劉娟;景達(dá);姜茂剛;閆一力;孫濤;沙建定
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61M16/00
• 分類(lèi)號(hào): A61M16/00
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬(wàn)壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療衛(wèi)生、保健領(lǐng)域，具體涉及一種呼吸同步的氧氣輸出控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

隨著醫(yī)療條件和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，氧療（吸氧）這一原本在醫(yī)院中才有的治療方法逐漸得到廣泛應(yīng)用，甚至開(kāi)始走入家庭。一般來(lái)說(shuō)，目前的吸氧裝置，只有流量調(diào)節(jié)和增加濕度的功能，氧氣輸出是連續(xù)的，在臨床上氧療時(shí)，氧氣的輸出是連續(xù)的，也就是說(shuō)不論人是在吸氣還是呼氣，都不會(huì)停止，這種控制方法比較簡(jiǎn)便。但由于氧氣的輸送與呼吸沒(méi)有達(dá)到同步，就使得大量氧氣在人呼氣時(shí)被浪費(fèi)。這種浪費(fèi)在院內(nèi)等醫(yī)療條件較好的環(huán)境下是巨大的，但并不顯著。然而在某些特殊環(huán)境下，如當(dāng)產(chǎn)氧量本身就不是很充足、氧氣缺乏的情況下，這些被浪費(fèi)的氧氣就顯得彌足珍貴，目前傳統(tǒng)的供氧方式就顯得既不經(jīng)濟(jì)，也不科學(xué)。發(fā)明一種能夠杜絕這種巨大浪費(fèi)的控制系統(tǒng)，具有重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，而目前市場(chǎng)上尚無(wú)能夠解決這種浪費(fèi)的氧氣輸出控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種呼吸同步的氧氣輸出控制系統(tǒng)及控制方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。

一種呼吸同步的氧氣輸出控制系統(tǒng)，包括呼吸動(dòng)作信號(hào)采集模塊、單片機(jī)以及由所述單片機(jī)控制開(kāi)閉的氧輸出氣閥，所述呼吸動(dòng)作信號(hào)采集模塊與所述單片機(jī)相連。

所述氧輸出氣閥的出氣口與呼吸面罩相連，呼吸動(dòng)作信號(hào)采集模塊包括設(shè)置于呼吸面罩內(nèi)的溫度傳感器。

所述氧輸出氣閥的進(jìn)氣口連接有氣體存儲(chǔ)裝置，氧輸出氣閥通過(guò)氣體存儲(chǔ)裝置與氧氣輸送管道相連。

所述氣體存儲(chǔ)裝置為氣囊。

上述呼吸同步的氧氣輸出控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

當(dāng)使用呼吸面罩進(jìn)行吸氧時(shí)，所述單片機(jī)根據(jù)呼吸動(dòng)作信號(hào)采集模塊采集的信號(hào)判斷人的呼吸動(dòng)作，若為吸氣動(dòng)作，則單片機(jī)控制氧輸出氣閥開(kāi)啟，若為呼氣動(dòng)作，則單片機(jī)控制氧輸出氣閥關(guān)閉。

由所述單片機(jī)控制設(shè)置于呼吸面罩內(nèi)的溫度傳感器對(duì)鼻腔內(nèi)的溫度進(jìn)行連續(xù)采集，單片機(jī)根據(jù)溫度傳感器采集的溫度信號(hào)對(duì)人的呼吸動(dòng)作進(jìn)行判斷，當(dāng)判斷人吸氣時(shí)，單片機(jī)輸出控制信號(hào)控制所述氧輸出氣閥開(kāi)啟，當(dāng)判斷人呼氣時(shí)，單片機(jī)輸出控制信號(hào)控制所述氧輸出氣閥關(guān)閉。

所述溫度傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器放大，然后再經(jīng)低通濾波之后送入單片機(jī)中。

所述單片機(jī)采用的控制氧輸出氣閥開(kāi)閉的程序包括以下步驟：

1）系統(tǒng)加電啟動(dòng)之后，由單片機(jī)給氧輸出氣閥發(fā)送一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，氧輸出氣閥開(kāi)啟后氧氣輸送至呼吸面罩；

2）經(jīng)過(guò)步驟1）后，單片機(jī)實(shí)時(shí)采集鼻腔內(nèi)的溫度值，并記錄當(dāng)前時(shí)刻溫度值T_n和前面兩個(gè)時(shí)刻的溫度值T_n-1和T_n-2，然后判斷T_n、T_n-1和T_n-2之間的關(guān)系：如果T_n-2>T_n-1>T_n，說(shuō)明吸氣過(guò)程還未結(jié)束，則繼續(xù)記錄溫度值，并進(jìn)行比較；如果T_n-1小于T_n和T_n-2，說(shuō)明吸氣過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，則單片機(jī)給氧輸出氣閥發(fā)出關(guān)閉信號(hào)，氧輸出氣閥關(guān)閉，然后繼續(xù)記錄溫度值，并進(jìn)行比較；如果T_n-2<T_n-1<T_n，說(shuō)明呼氣過(guò)程還未結(jié)束，則繼續(xù)記錄溫度值，并進(jìn)行比較；如果T_n-1大于T_n和T_n-2，說(shuō)明呼氣過(guò)程已經(jīng)結(jié)束，則單片機(jī)給氧輸出氣閥發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，氧輸出氣閥開(kāi)啟；

3）循環(huán)步驟2），實(shí)現(xiàn)呼吸面罩的氧氣供給與呼吸動(dòng)作達(dá)到同步。

在所述氧輸出氣閥關(guān)閉期間，由氧氣輸送管道連續(xù)輸出的氧氣儲(chǔ)存在與氧輸出氣閥的進(jìn)氣口相連的氣體存儲(chǔ)裝置中，當(dāng)下一次氧輸出氣閥開(kāi)啟時(shí)存儲(chǔ)的氧氣輸入呼吸面罩。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明利用所述呼吸動(dòng)作信號(hào)采集模塊，可以將人的呼吸動(dòng)作信號(hào)傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)該信號(hào)控制氧輸出氣閥的開(kāi)啟與關(guān)閉，使氧氣輸出與人的呼吸動(dòng)作同步，最大限度避免了氧氣的浪費(fèi)。

本發(fā)明利用呼吸過(guò)程中鼻腔內(nèi)的溫度變化規(guī)律，通過(guò)單片機(jī)采集獲取人體呼吸時(shí)鼻腔內(nèi)的溫度信號(hào)，進(jìn)而控制氧輸出氣閥的開(kāi)關(guān)，最大程度地實(shí)現(xiàn)了氧氣輸出與人體呼吸的同步，最大限度避免了氧氣的浪費(fèi)。

附圖說(shuō)明