一种可供氧的口鼻防护系统及方法技术方案

现有技术中，面部防护系统用于过滤佩戴者呼吸的气体，使得佩戴者能够获得健康气体。在实际使用中，佩戴者更换面部防护系统的次数难以确定，例如医护人员。本发明专利技术涉及一种可供氧的口鼻防护系统，包含为佩戴者提供面部防护的面部防护单元、向佩戴者提供气体的气体供给单元、以有线或无线的方式调整所述气体供给单元的气体流速和气体种类的控制单元和能够对佩戴者的状态进行检测的检测单元，其中，所述气体供给单元与所述面部防护单元连通以使得所述气体供给单元能够向所述面部防护单元隔离的面部提供气体。的面部提供气体。的面部提供气体。

【技术实现步骤摘要】
一种可供氧的口鼻防护系统及方法


[0001]本专利技术涉及气体防护
，尤其涉及一种可供氧的口鼻防护系统及方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，工业生产所造成的污染越来越严重，空气中PM(Particulate Matter，细颗粒物)2.5等污染物的浓度逐年升高，吸入污染气体的人患各种呼吸道疾病的频率持续上升。面部防护因对进入肺部的空气起到一定的过滤作用，可有效地防止有毒气体、粉尘等空气污染物吸入肺部，成为了保护吸入污染气体的人健康的重要屏障。
[0003]不论是在高污染环境下作业的工人，还是在高传染环境作业的医护人员，都需要长期佩戴面部防护设备以保证危险物不会被吸入人体。在长期佩戴过程中，面部防护设备需要应对佩戴者的不同状态。
[0004]现有技术中对于面部防护设备会设置两种不同的感测方式以应对佩戴者的不同状态，例如，公开号为CN105029769B的中国专利涉及一种智能口罩、计算污染物吸附量的方法、智能口罩及装置。该智能口罩包括：前罩体、主罩体及固定带，前罩体设置于主罩体的第一开口端，固定带设置于主罩体的第二开口端；其中，前罩体内部依次设置有滤片和传感器，滤片用于吸附进入前罩体的空气中的污染物，传感器用于记录智能口罩的佩戴时间；固定带用于将智能口罩通过第二开口端固定在用户的口鼻之上，以使主罩体与用户的口鼻之间形成一个封闭的空腔。该公开提供根据智能口罩所记录的佩戴时间，以及获取到的佩戴时间内本地的空气指数，可计算出智能口罩佩戴过程中污染物的吸附量。基于该数据的统计，佩戴者能够及时更换口罩，以提高口罩的通气效率，使口罩能够在面对佩戴者的不同状态时及时交换口罩内外空间的气体。
[0005]相较于口罩的更换，对于长期穿着防护服或工作服而无法及时更换面部防护设备的佩戴者，通过增加面部防护设备交换气体的途径的方式能够提高面部防护设备的利用率。公开号为CN106362318B的中国专利涉及一种主动换气口罩通风方法及口罩通风器，其包括以下步骤：(1)设置口罩；(2)设置一口罩通风器；(3)人们戴上口罩，通过旋转开关打开口罩通风器的条状开口，同时通过单片机控制器控制驱动电机转动；(4)人体呼气时，驱动电机带动扇叶转动，将人体呼出的位于口罩与人体之间的废气排出；(5)人体吸气时，驱动电机停止转动或降低旋转速度，外界空气通过口罩的过滤材料进入；(6)实现口罩的主动换气。在面部防护设备上设置气体供给阀门，以增加面部防护设备与佩戴者之间的密封空间的气体交换效率。
[0006]然而，在实际的使用过程中，由于佩戴者的生理状态和运动状态的变化，佩戴者的呼吸频率和氧需求量会发生较大幅度的变化。佩戴者极速奔跑或运动时，身体会产生一定的代谢产物，通常以二氧化碳居多，同时人体也会吸入过多氧气，来达到身体所需。当佩戴者佩戴口鼻防护设备时，有限于口鼻防护设备交换气体的效率，佩戴者需要急促呼吸以使得防护腔(口鼻防护设备与佩戴者面部形成的空间)形成负压以保证更多的过滤后气体能够进入防护腔，为佩戴者提供氧气。现有技术针对该情况提供可连接外部通气道的口鼻防
护装置，该装置仅能够通过手动的形式持续性为佩戴者提供气体，而无法针对佩戴者的身体状态及时提供所需的气体。当佩戴者日常模式工作时，仅依靠口鼻防护设备的过滤材料即可满足佩戴者所需的呼吸气量。当佩戴者进入运动模式时，由于身体缺氧，口鼻防护设备需要额外的过滤气体的供给。然而，现有技术中对于佩戴者是否需求更大量的过滤气体主要依赖佩戴者自主判断和调节。一方面，对于需求抵抗恶劣环境而穿戴防护设备的佩戴者而言，调节口鼻防护设备的操作非常艰难和不方便；另一方面，当佩戴者发生日常的需氧量模式变化至高耗氧模式的情况时表明佩戴者遭遇突发事件，无法及时调整供气量，或者说调整供气量的行为对于当前其遭遇的事件不具备优先级，因此，手动调节供气的方式不可取。身体缺氧一般都会发生心率过高的情况，佩戴者的耗氧需求由心率的变化显示最为直接。但同时，身体的情绪变化(如紧张、激动)也会发生心率变化，因此，为了确认身体发生运动型缺氧，本专利技术设置对佩戴者速度的检测。通过至少两种对佩戴者生理和物理方面的检测，确定佩戴者是否真实缺氧，避免佩戴者情绪问题引发的误操，能够防止佩戴者过度吸氧，其还能够避免过度供气将口鼻防护设备撑起而使口鼻防护设备与佩戴者面部分离。基于此，本专利技术提供一种可供氧的口鼻防护系统。
[0007]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

[0008]现有技术中，面部防护系统用于过滤佩戴者呼吸的气体，使得佩戴者能够获得健康气体。在实际使用中，佩戴者更换面部防护系统的次数难以确定，例如医护人员。医护人员外套防护服，而由于防护服的使用时间和成本，一般一件防护服至少会穿半天，而面部防护设备往往套接在防护服内部而无法在保持防护服穿戴的情况下更换面部防护设备。对于无法及时更新面部防护设备的佩戴者，久用同一个面部防护设备会降低其防护效果，增加佩戴者缺氧情况的发生。
[0009]针对上述问题，本专利技术提供一种可供氧的口鼻防护系统。系统包含为佩戴者提供面部防护的面部防护单元、向佩戴者提供气体的气体供给单元、以有线或无线的方式调整所述气体供给单元的气体流速和气体种类的控制单元和能够对佩戴者的状态进行检测的检测单元，其中，所述气体供给单元与所述面部防护单元连通以使得所述气体供给单元能够向所述面部防护单元隔离的面部提供气体。
[0010]基于该情况，本专利技术提供一种可供氧的口鼻防护系统。该系统通过设置气体流通的路径而避免长时间佩戴口鼻防护系统产生的气体低效交换问题。口鼻防护系统至少包含单向供氧的第一模式和双向气体交换的第二模式。第一模式能够针对佩戴者低氧需求的日常状态。第二模式能够针对佩戴者高氧需求或高频呼吸的运动状态。
[0011]通过对佩戴者的状态的分类，细化不同状态下的佩戴者的呼吸频率和需氧量，以使得气体供给单元能够基于佩戴者不同的状态而提供不同的气体供给条件。
[0012]佩戴者处于常规环境中时，其需氧量正常且呼吸频率稳定。该状态下，口鼻防护系统仅通过面部防护单元进行气体交换即能够满足佩戴者的呼吸需求。当佩戴者进入高速移
动的运动状态时，佩戴者的需氧量会增加且呼吸急促即频率增加，此时仅通过面部防护单元进行气体交换会产生很多问题。可能产生的问题如下：
[0013]佩戴者为能够获得充足气体而增大呼吸力度，使得面部防护单元与佩戴者面部分离，面部防护单元过滤气体效果降低；
[0014]佩戴者因无法及时获得充足氧气而产生缺氧症状，影响其正常生理行为。
[0015]具体地，佩戴者能够为医护人员，常规行为如查房、坐诊时医护人员仅通过面部防护单元进行气体交换。当医护人员进入紧急抢救状态而快速移动时，面部防护单元需要通过外部的气体供给单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可供氧的口鼻防护系统，包含为佩戴者提供面部防护的面部防护单元(100)、向佩戴者提供气体的气体供给单元(200)、以有线或无线的方式调整所述气体供给单元(200)的气体流速和气体种类的控制单元和能够对佩戴者的状态进行检测的检测单元，其中，所述气体供给单元(200)与所述面部防护单元(100)连通以使得所述气体供给单元(200)能够向所述面部防护单元(100)隔离的面部提供气体，其特征在于，所述检测单元设置有用于检测佩戴者生理状态的第一检测单元和用于检测佩戴者运动状态的第二检测单元，其中，当所述第二检测单元检测到所述佩戴者的第二检测数据在第一时间长度范围内持续增加时，所述控制单元触发所述第一检测单元对所述佩戴者生理状态进行检测，所述控制单元能够基于第一检测数据和第二检测数据而确认佩戴者处于高耗氧的耐力型运动状态，并调整所述气体供给单元(200)的气体流速和气体种类以配合所述佩戴者的呼吸频率和呼吸气量。2.根据权利要求1所述的口鼻防护系统，其特征在于，所述耐力型运动状态至少包含第一阶段，其中，当所述第一检测单元检测到所述佩戴者的第一检测数据处于第一范围且所述第二检测单元检测到所述佩戴者的第二检测数据高于第一阈值时，所述控制单元判断所述佩戴者处于第一阶段并基于所述佩戴者的需氧要求而调整所述气体供给单元(200)的气体种类。3.根据权利要求1或2所述的口鼻防护系统，其特征在于，所述耐力型运动状态至少包含第二阶段，其中，当所述第一检测单元检测到所述佩戴者的第一检测数据处于第二范围且所述第二检测单元检测到所述佩戴者的第二检测数据高于第一阈值时，所述控制单元判断所述佩戴者处于第二阶段并基于所述佩戴者的需氧要求而调整所述气体供给单元(200)的气体流速和气体种类。4.根据权利要求1～3任一项所述的口鼻防护系统，其特征在于，所述耐力型运动状态至少包含第三阶段，其中，当所述第一检测单元检测到所述佩戴者的第一检测数据处于第二范围且所述第二检测单...

【专利技术属性】
技术研发人员：董羽，刘小玉，
申请(专利权)人：首都医科大学宣武医院，
类型：发明
国别省市：