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皇家马德里vs维戈塞尔塔比赛时间: 一種呼吸監測系統及其使用方法.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201310500847.1

申請日:

20131022

公開號:

CN104545922A

公開日:

20150429

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A61B5/08,A61B5/087 主分類號: A61B5/08,A61B5/087
申請人: 鎮江石鼓文智能化系統開發有限公司
發明人: 杜菁
地址: 212000 江蘇省鎮江市民營經濟開發區潤興路金泰大廈北單元411室
優先權: CN201310500847A
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201310500847.1

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明提出的一種呼吸監測系統及其使用方法,該系統包括流量傳感器、氣路連接管路、壓力傳感器、壓差放大器、模數轉換電路和單片機;該發明其具有以下優勢和有益的效果:具有先進性和易操作性;可有效指導呼吸機的使用,確保病人安全;在性能方面有很大的提高,且成本低廉。

權利要求書

1.一種呼吸監測系統,其特征在于,包括流量傳感器、氣路連接管路、壓力傳感器、壓差放大器、模數轉換電路和單片機。2.根據權利要求1所述的呼吸監測系統,其特征在于,所述流量傳感器采用差壓式流量傳感器,該差壓式流量傳感器由節流裝置和差壓計或差壓變送器組成。3.根據權利要求1所述的呼吸監測系統,其特征在于,所述壓力傳感器選用壓阻式壓力傳感器。4.根據權利要求1所述的呼吸監測系統,其特征在于,所述單片機采用TI公司于的MSP430系列單片機,該單片機包含CPU、程序存儲器(RAM)、運行控制、外圍???、振蕩器和倍頻器等主要功能???。5.根據權利要求1所述的呼吸監測系統的使用方法,其特征在于,包括以下步驟:1)使用時,將流量傳感器接在呼吸機和病人的呼吸道兩端;2)當呼吸氣流通過流量傳感器時,獲得呼吸氣道中的流量;3)壓力傳感器二用于測量病人呼吸氣道中的壓力;4)輸出的信號經過放大濾波和模數轉換后得到數字化的氣路狀態信息,再進一步通過相應的算法和波形特征識別出有關參數和曲線,這些參數和曲線將是構成評價氣路狀態的客觀指標。5)即時對呼吸頻率、峰值壓力、順應性、潮氣量和每分鐘的通氣量等十多項呼吸力學參數的監測;6)根據監測信息,指導呼吸機的使用,確保病人安全。

說明書

技術領域

本發明涉及醫療設備中的人體監控領域,具體而言是一種呼吸監測系統及其使用方法。

背景技術

在科學技術高度發展的現代社會中,人類已進入瞬息萬變的信息時代,人們在從事工業生產和科學實驗等活動中,主要依靠對信息資源的開發、獲取、傳輸和處理。傳感器處于研究對象與測控系統的接口位置,是感知、獲取與檢測信息的窗口,一切科學實驗和生產過程,特別是在自動檢測和自動控制系統中獲取的原始信息,都要通過傳感器轉換為容易傳輸與處理的電信號。同時由于科學技術的飛速發展,特別是微電子加工技術,計算機技術及信息處理技術的發展,人們對住處資源的需要日益增長,作為提供信息的傳感器技術及傳感器愈來愈引起人們的重視,而各種先進技術的傳感器技術了也進入了一個飛速發展的階段。[1]

同時由于工業化的影響使得空氣污染越來越嚴重,肺方面的疾病也有增加的趨勢,呼吸疾病是威脅人類健康的主要疾病之一,早期診斷和治療是預防呼吸疾病的有效途徑,而呼吸監護儀在其中發揮著至關重要的作用。然而以往由于呼吸監測措施的缺乏和不成熟,不能準確地反映出呼吸通道的流量、壓力和人(主要是病人)的呼吸的氣體容積等生理參數,不能為臨床提供豐富的參考數據,從而容易給病人帶來氣壓力、容積傷、循環紊亂及肺膨脹不全等不良作用。購買國外提供提供呼吸參數監測功能的監護儀則價格昂貴。所以呼吸監護儀的作用也日益突出,研究新的呼吸監護儀是一個新的課題?;謖庵智榭?,將傳感器技術和呼吸監護儀結合在一起也是一種趨勢。而本發明所研究的正是這種技術。

發明內容

針對現有技術的缺陷,開發一種呼吸監測系統系統,與傳統的呼吸監護儀只能測量一個呼吸參數不同,本系統可同時測量多個呼吸參數,同時在傳感器中應用單片機技術,單片機的可編程性使得其適應性、靈活性大大增強。它使用方便,只需將人(主要是病人)的氣道對準流量傳感器,而流量傳感器將感受到的信號經過一系列的處理,最后通過顯示屏顯示出來。

本發明為實現發明目的,采用的技術方案是:

第一方面,本系統包括流量傳感器、氣路連接管路、壓力傳感器、壓差放大器、模數轉換電路和單片機。

進一步的,所述流量傳感器采用差壓式流量傳感器,該差壓式流量傳感器由節流裝置和差壓計或差壓變送器組成。

進一步的,所述壓力傳感器選用壓阻式壓力傳感器。

進一步的,所述單片機采用TI公司于的MSP430系列單片機,該單片機包含CPU、程序存儲器(RAM)、運行控制、外圍???、振蕩器和倍頻器等主要功能???。

另一方方面,本發明的呼吸監測系統的使用方法,包括以下步驟:

1)使用時,將流量傳感器接在呼吸機和病人的呼吸道兩端;

2)當呼吸氣流通過流量傳感器時,獲得呼吸氣道中的流量;

3)壓力傳感器二用于測量病人呼吸氣道中的壓力;

4)輸出的信號經過放大濾波和模數轉換后得到數字化的氣路狀態信息,再進一步通過相應的算法和波形特征識別出有關參數和曲線,這些參數和曲線將是構成評價氣路狀態的客觀指標。

5)即時對呼吸頻率、峰值壓力、順應性、潮氣量和每分鐘的通氣量等十多項呼吸力學參數的監測;

6)根據監測信息,有效指導呼吸機的使用,確保病人安全。

呼吸監護儀在使用時,將流量傳感器接在呼吸機和病人的呼吸道兩端。當呼吸氣流通過流量傳感器時,其內部的限流孔會感應到一個壓力差。這個壓力差經氣路連接管傳遞給壓力傳感器一測量,最終用于計算呼吸氣道中的流量。壓力傳感器二用于測量病人呼吸氣道中的壓力。輸出的兩路壓力信號經過放大濾波和模數轉換后得到數字化的氣路狀態信息,再進一步通過相應的算法和波形特征識別出有關參數和曲線。這些參數和曲線將是構成評價氣路狀態的客觀指標。

由以上本發明的技術方案可知,本發明與傳統的呼吸監測系統相比,其具有以下優勢和有益的效果:

1、本發明與一般的呼吸監護儀最大的不同是可以同時測量多個呼吸參量,能為分析人的呼吸機能提供更加豐富的資源。

2、本發明可有效指導呼吸機的使用,確保病人安全。

3、本發明比以住的呼吸監護系統在性能和經濟方面都有很大的提高,且成本低廉。

附圖說明

圖1是本發明的呼吸監測系統實施例系統示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例,進一步闡明本發明;如圖1示,本發明的呼吸監測系統主要由流量傳感器、氣路連接管路、壓力傳感器、壓差放大器、模數轉換電路和單片機系統等組成。呼吸監護儀在使用時,將流量傳感器接在呼吸機和病人的呼吸道兩端。當呼吸氣流通過流量傳感器時,其內部的限流孔會感應到一個壓力差。這個壓力差經氣路連接管傳遞給壓力傳感器一測量,最終用于計算呼吸氣道中的流量。壓力傳感器二用于測量病人呼吸氣道中的壓力。輸出的兩路壓力信號經過放大濾波和模數轉換后得到數字化的氣路狀態信息,再進一步通過相應的算法和波形特征識別出有關參數和曲線。這些參數和曲線將是構成評價氣路狀態的客觀指標。

本發明監測系統監測的生理指標包括:

1.潮氣量:每次吸氣吸進的氧氣量,范圍為100~1000ml/次;

2.每分鐘的通氣量:每分鐘吸入的氧氣量,范圍為4~20L/min;

正常情況下,潮氣量(VT)和每分鐘通氣量(VE)因性別、年齡和體表面積不同而有差異,男性VT約為7。8ml/kg,女性為6。6ml/kg,VE為5~7L/min。呼吸抑制(如麻醉、鎮痛藥、肌松藥等)和呼吸衰竭時VT減少,手術刺激和PaCO2升高時,VT增加。如潮氣量減少,頻率相應增加(VE=VT×f),若超過25~30bpm,則提示呼吸機械運動已不能滿足機體需要,并且可導致呼吸肌疲勞?;低ㄆ?,成人VT需要8~10ml/kg,小兒為10~12ml/kg,可根據PaCO2或呼氣末CO2分壓(PETCO2)進行調節,VT過大時,使氣道壓力升高,影響循環功能。VE>10L/min,不能撤離呼吸機。

3.呼吸頻率:每分鐘吸氣或呼氣的次數,一般在15~30/次/min,允許誤差:±15%;

4.呼吸比:吸氣時間與呼氣時間的比值,一般為1:2;

5.吸氣時間:每次吸氣氣用的時間,單位為s;

本發明的監測系統通過對以上所監測的生理指標的設定,當生理指標超標和危險情況發生時,可進行報警或控制呼吸機的使用,保證被監護病人的安全。

本發明的實施例主要設備的選擇包括:

一、傳感器的選型

1.差壓式流量傳感器又稱節流式流量傳感器,它是利用管路內的節流裝置,將管道中流體的瞬時流量轉換成節流裝置前后的壓力差的原理來實現的。差壓式流量傳感器流量測量系統主要由節流裝置和差壓計(或差壓送器)組成。

2.本設計中壓力傳感器選用壓阻式壓力傳感器。壓阻式壓力傳感器的壓力敏感元件是壓阻元件,它是基于壓阻效應工作的。所謂的壓阻元件實際上就是指在半導體材料的基片上用集成電路工藝制成的擴散電阻,當它受外力作用時,其阻值由于電阻率的變化而變化。擴散電阻正常工作時需依附于彈性元件,常用的是單晶硅膜片。本設計中的兩個壓差傳感器分別選用NPC—103陶瓷封裝硅壓力傳感器和NPC—12010系列中的任何一款。

二、微處理器(單片機)的選型

TI公司于2000年推出的MSP430系列單片機是一種超低功耗的16位Flash單片機,他們針對不同的應用而由不同的??樽槌傻?。成功的解決了功能強大又功耗低的難題,比較適合于便攜式控制系統應用。這些微控制器被設計為可用電池工作,而且可以有很長使用時間的應用。MSP430系列單片機器件包含CPU、程序存儲器(RAM)、運行控制、外圍???、振蕩器和倍頻器等主要功能???。他們具有16位RISC結構,CPU中的16個寄儲器和常數發生器使MSP430微控制器能達到最高的代碼率;靈活的時鐘源可以使器件達到最高的代碼效率,數字控制的振蕩器可以使器件從低功耗??檠桿倩叫?,在少于6us的時間內激活到活躍的工作方式。

綜上所述,本實施例的發明具有多方面的優勢,其完善的功能得以充分發揮:

1.先進性和可靠性;

2.經濟實用性;充分利用軟件來實現系統功能,盡可能減少硬件開支;

3.操作和維護的方便性;人力成本的價值在大幅度增加,系統做到操作和維護更方便,提高工作效率,降低人力成本;

以上說明書文字與附圖僅為對本發明的解釋和說明,不以任何形式對本發明構成限制和限定,本發明的范圍以權利要求書為準,一切不超出本發明宗旨的顯而易見的修改、變換和替代方案均在本發明范圍內。

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一種 呼吸 監測 系統 及其 使用方法
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