一种智能伺服的氧疗控制系统技术方案

本发明专利技术创造涉及一种智能伺服的氧疗控制系统，主要由血氧测定装置(1)、通讯模块(2)、控制单元(3)、电子流量阀(4)、信息提醒模块(5)、氧气输入端口(6)、氧气输出端口(7)组成。本发明专利技术创造采用即时获取的血氧饱和度值判定患者缺氧程度，并由内置的氧疗数据模型给出氧疗方案，使吸氧环节的医疗更加精准、科学；采用动态的血氧饱和度值，跟踪判定患者缺氧程度的变化，并由控制单元自动修正氧疗流量值。不仅保证了氧疗的临床效果，而且可以减少氧气的不必要消耗，为医疗单位节省大量费用。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】一种智能伺服的氧疗控制系统 所属
本专利技术涉及一种智能伺服的氧疗控制系统，属于吸氧治疗时测量患者血氧饱和度 并动态控制氧气流量的医疗器械。
技术介绍
缺氧是导致许多疾病的根源，严重时直接威胁到人的生命。许多疾病都会造成 氧供给的缺乏，吸氧是医院最常用的抢救或治疗手段之一，通过给氧，提高动脉血氧分压 (PaO2)和动脉血氧饱和度（SaO2),增加动脉血氧含量（CaO2)纠正各种原因造成的氧合状 态，促进组织的新陈代谢，维持机体生命活动的一种治疗方法。吸氧治疗（以下简称"氧 疗"）时，医护人员根据患者缺氧程度不同给予不同的氧气流量，氧疗常用的医嘱格式为： XXX患者，吸氧N小时，流量X L/min (低流量吸氧一般Ι/min~2L/min，中流量吸氧一般 2/min~4L/min，高流量吸氧一般4/min~6L/min)。血氧饱和度是指在全部血容量中被 结合(?容量占全部可结合的O2容量的百分比。血氧饱和度值（oxygen saturation简写 为SpO2)是临床医疗上重要的基础数据之一，是判断患者是否缺氧的临床指标，正常人的血 液含氧量（血氧饱和度值，）为94%~100%，SpO^ 94%以下判定为供氧不足，有学者将 Sp02< 90 %定为低氧血症的标准。但缺氧程度是一个动态的临床指证，现有的氧疗方式， 存在以下缺陷： 1、医护人员基本依赖临床经验给出患者氧疗方案，而不是依靠明确的血氧饱和度 值（SpO2)判断缺氧的严重程度，缺乏一定的准确性和科学性。 2、医护人员判断患者初始氧合状态给出的治疗方案，确定吸氧流量和吸氧时间 后，一般在治疗周期内固定氧疗方案，而不会根据患者血氧饱和度值（SpO2)的变化及时调 整吸氧流量和吸氧时间。 因此，现有的氧疗方案已经不能满足精准医疗的要求，提出一种能对患者进行动 脉血氧饱和度的实时监测，并以此为依据对氧气流量动态控制的医疗仪器在临床和个人健 康管理上十分必要，为此，本专利技术在提出了一种智能伺服的氧疗控制系统的技术方案，智能 化程度高、技术稳定、造价与现有的普通氧气吸入器相当，有利于临床普及推广使用。
技术实现思路
本专利技术主要由血氧测定装置、通讯模块、控制单元、电子流量阀、集成电路、氧气输 入端口、氧气输出端口、控制按钮、保护外壳组成。 本专利技术的工作原理是：血氧测定装置把从患者身上监测到的血氧饱和度值由通讯 模块发送到控制单元，控制单元将获取的血氧饱和度值与内置的氧疗数据模型比对分析， 判定该患者缺氧程度，并将血氧饱和度值和患者缺氧程度等监测分析结果在信息提示模块 中读出；若判定患者缺氧，控制单元通过文字、图标或警示音进行氧疗提示，并给出建议性 氧疗方案；医护人员可以采用控制单元给出的氧疗方案进入自动伺服模式进行氧疗，也可 以自主设定氧疗方案进行氧疗；根据提示开启氧疗对应的启动功能键后，电子流量阀自动 打开并根据自动伺服模式或医护人员给出氧疗的流量值控制供氧流量；在氧疗过程中控制 单元能自动跟踪与分析血氧测定装置发送的监测数据，若患者缺氧程度发生变化，控制单 元能重新判定患者即时缺氧状态，并根据即时缺氧程度自动调整输出氧疗流量值；氧疗结 束时控制单元能自动将电子流量阀关闭，终止氧气输送。 所述的血氧测定装置主要检测指标为脉率、血氧饱和度、灌注指数（PI)，监测获 得的数据通过内置的通讯模块发送到控制单元；所述的血氧测定装置的结构、原理与检测 方法不限，通常采用无创监测方式获取脉搏血氧饱和度值（SpO2)，危重病人也可以采用微 创监测方式获取中心静脉血氧饱和度（ScvO2)和混和静脉血氧饱和度（SvO2)。无创监测 方式获取脉搏血氧饱和度值（SpO2)的血氧测定装置通常由一个微处理器、存储器（EPROM 与RAM)、两个控制LED的数模转换器、对光电二极管接收的信号进行滤波与放大的器件、模 数转换器组成。血氧测定装置按照Beer-Lambert定律，确定比值R/IR与动脉血氧饱和度 (SaO2)的对应关系，监测动脉中携带氧的血红蛋白与不携带氧的血红蛋白的比例，求得脉 搏血氧饱和度值（SpO2)。当然，血氧测定装置中还可以嵌入体温探头等，实现患者脉搏、血 氧饱和度、体温等多参数监测和输出。 所述的血氧测定装置设有一个通讯模块，通讯模块用于向控制单元发送监测获取 的数据，监测数据包括但不限于血氧饱和度值、脉搏、体温等。通讯模块的型号和通讯方式 不限（有线或无线传输均可）。优选方案是采用通讯模块蓝牙芯片，血氧测定装置内中植入 蓝牙芯片，血氧测定装置内的微处理器可以直接通过普通IO 口线对蓝牙进行控制，利用蓝 牙实现测量数据的无线传输。 所述的控制单元主要由控制模块、集成电路、通讯模块、信息提醒模块及控制按钮 组成。所述的控制模块可以采用可编程逻辑控制器（PLC)或单片机，控制单元的通讯模块 型号和通讯方式不限，可以与血氧测定装置协议通讯的有线或无线传输的通讯模块能均 可；控制单元的控制模块接收血氧测定装置发送的监测数据，同时通讯模块还可以将分析 合成的监护信息远程发送到医学监护终端。 所述的信息提醒模块主要由显示屏、声音提示器、指示灯组成。信息提醒模块用于 即时信息显示与读出、存储信息浏览、故障与失效警示、患者发生足以引起医护人员重视的 生命体征变化提醒等。信息提醒模块的提醒方式包括但不限于文字、图标、声音、指示灯等。 所述的控制按钮用于各种功能的操作与切换，控制按钮可以采用触点开关，也可以是直接 设置在电容显示屏的触摸按钮。 控制单元实现的主要功能包括但不限于：①分析评估患者缺氧状态并给出对应的 氧疗方案（包括氧疗流量、吸氧时间等）；②动态跟踪患者缺氧状态并动态修正氧疗方案； ③控制电子流量阀的开启、流量调节与动态修正、自动关闭；④监护信息读出与警示；⑤监 护与氧疗信息存储；⑥远程传输与反馈。控制单元实现其功能的工作原理是：控制单元内 置一个氧疗数据模型，控制单元的通讯模块接收血氧测定装置发送的监测数据，控制模块 将获取的监测数据与内置的氧疗数据模型进行分析比对，判断患者的缺氧程度，若患者氧 合状态超过正常值时控制单元发出警示性信息。若患者处于缺氧状态时，控制单元根据内 置的氧疗数据模型给出对应的氧疗方案，氧疗方案包括氧疗流量值、吸氧时间、吸氧方式 (选择鼻氧管、面罩或呼吸管路）。控制单元给出的氧疗方案是建议性质的，医护人员可以 直接采用控制单元给出的氧疗方案进行智能伺服式氧疗，也可以根据患者的个性要求也可 以根据患者的个性要求在控制单元人工设定氧疗方案。选择控制单元给出的氧疗方案时， 只要操作控制单元中对应的功能键进行确认即可，控制单元给出的氧疗方案被确认后，医 护人员将吸氧材料准备完毕、操作控制单元中对应的开启功能键，电子流量阀自动打开，并 按照医护人员确认的氧疗流量值输出氧气。 所述的内置的氧疗数据模型建立的架构是根据血氧测定装置发送的血氧饱和度 值，判断并提示患者缺氧程度，并提示即时状态下合适的氧疗方案。内置的氧疗数据模型主 要由血氧饱和度值--缺氧程度判定--氧疗流量值二个要素有机构成；根据临床需要， 也可以将氧疗持续时间、氧疗流量值修正间隔时间嵌入氧疗数据模型中。进一步举例说明， 按照目前广泛认可的缺氧临床指征判定值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能伺服的氧疗控制系统，主要由血氧测定装置(1)、通讯模块(2)、控制单元(3)、电子流量阀(4)、信息提醒模块(5)、氧气输入端口(6)、氧气输出端口(7)组成，其中：所述的血氧测定装置(1)设有一个通讯模块(2)；所述的控制单元(3)主要由控制模块、集成电路、通讯模块(2)、信息提醒模块(5)及控制按钮(8)组成；所述的控制模块可以采用可编程逻辑控制器(PLC)或单片机；所述的信息提醒模块(5)主要由显示屏、声音提示器、指示灯组成；所述的电子流量阀(4)与控制模块联通工作，电子流量阀(4)的进气口与氧气输入端口(6)的后端紧密连通，电子流量阀(4)的出气口与氧气输出端口(7)紧密连通；所述的氧气输入端口(6)的前端可以直接/或用转接管路与气源端口连通，氧气输入端口(6)的后端与电子流量阀(4)的进气口紧密连通；所述的氧气输出端口(7)前端与电子流量阀(4)的出气口直接/或用转接管路紧密连通，氧气输出端口(7)后端可以与湿化装置进气口(12)或吸氧管路快捷连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阮雪红，陈旭良，
申请(专利权)人：阮雪红，陈旭良，
类型：新型
国别省市：陕西;61