呼吸系统环路增益测量设备技术方案

本发明专利技术公开了一种呼吸系统环路增益测量设备，所述呼吸系统环路增益测量设备包括第一供气单元、第二供气单元、吸入管路、呼吸装置和第一测量装置。根据本发明专利技术的呼吸系统环路增益测量设备通过向受试者分别供给第一气体和第二气体，引起受试者血液中氧气和二氧化碳浓度变化，进而通过受试者的人体化学感受器调节通气量，同时通过第一测量装置测量受试者呼出气体的特征参数，根据呼出气体的特征参数变化可以评价受试者的呼吸稳定性。以评价受试者的呼吸稳定性。以评价受试者的呼吸稳定性。

【技术实现步骤摘要】
呼吸系统环路增益测量设备


[0001]本专利技术涉及测量领域，尤其是涉及一种呼吸系统环路增益测量设备。

技术介绍

[0002]对于人体呼吸系统而言，当吸入氧气及二氧化碳浓度发生改变时，血液中氧气及二氧化碳分压会随之变化，人体化学感受器会感知到这一变化并据此对通气量进行调节，而通气量的变化又会影响呼出二氧化碳浓度，因此可以采用控制学原理将呼吸系统作为具有反馈的闭环控制系统进行建模，而该系统的环路增益参数则表征了机体对于血液中氧气和二氧化碳分压的改变而产生的通气反应幅度大小。研究表明环路增益可以作为高原睡眠呼吸疾病的评判指标：高环路增益人群往往难以对其通气状态进行稳定和有效的控制，因而与低环路增益人群相比，其血液中氧气和二氧化碳分压的变化通常会引发更为剧烈的通气反应，出现低通气、呼吸暂停与过度通气交替的紊乱的呼吸形式。因此，高环路增益人群睡眠中会打破正常呼吸状态，进而影响睡眠质量并易于造成连锁并发症反应。
[0003]相关技术中，目前尚缺一种用以评价受试者呼吸稳定性的环路增益测量设备。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种呼吸系统环路增益测量设备，根据本专利技术的呼吸系统环路增益测量设备通过向受试者分别供给第一气体和第二气体，引起受试者血液中氧气和二氧化碳分压变化，进而通过受试者的人体化学感受器调节通气量，同时通过第一测量装置采集受试者呼出气体的特征参数，根据呼出气体的特征参数变化可以评价受试者的呼吸稳定性。
[0005]根据本专利技术的呼吸系统环路增益测量设备包括：第一供气单元，所述第一供气单元设置有第一供气端，所述第一供气单元适于提供第一气体；第二供气单元，所述第二供气单元设置有第二供气端，所述第二供气单元适于提供第二气体；吸入管路，所述吸入管路的一端分别可选择地与所述第一供气端和所述第二供气端连通；呼吸装置，所述呼吸装置与所述吸入管路的一端连通；第一测量装置，所述第一测量装置与所述呼吸装置连通且适于检测所述呼吸装置排出的气体浓度和/或压力。
[0006]根据本专利技术的呼吸系统环路增益测量设备，通过设置第一供气单元和第二供气单元，第一供气单元适于提供第一气体，第二供气单元适于提供第二气体，吸入管路的一端通过分别可选择地与第一供气端和第二供气端连通，可选择地通入第一气体或第二气体。由于呼吸装置与吸入管路的一端连通，受试者通过呼吸装置分别吸入第一气体和第二气体，引起受试者血液中氧气和二氧化碳分压变化，进而通过受试者的人体化学感受器调节通气量。同时，呼吸系统环路增益测量设备通过设置第一测量装置，第一测量装置测量受试者呼出气体的浓度和/或压力，以便于采集受试者呼出气体的特征参数，根据呼出气体的特征参数变化可以评价受试者的呼吸稳定性。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，所述第一供气单元包括：供气装置，所述供气装置构造
为多个，每个所述供气装置适于提供不同气体；混气装置，所述混气装置内形成有混气腔，所述混气腔分别与所述供气装置可选择地连通；流量阀，所述流量阀构造为与所述供气装置一一对应的多个且设置于对应的所述供气装置与所述混气腔之间。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述混气腔内设置有第一气体检测装置，所述第一气体检测装置适于检测所述混气腔内的气体浓度，至少一个所述流量阀与所述第一气体检测装置连接且根据所述混气腔内的气体浓度调整所述流量阀的开度。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述混气腔内设置有第一压力检测装置，所述第一压力检测装置适于检测所述混气腔内的压力，至少一个所述流量阀与所述第一压力检测装置连接且根据所述混气腔内的压力调整所述流量阀的开度。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，所述呼吸系统环路增益测量设备还包括：缓存装置，所述缓存装置设置有与所述混气腔连通的缓存腔。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述呼吸系统环路增益测量设备还包括：第二测量装置，所述第二测量装置设置于所述吸入管路的一端与所述呼吸装置之间，所述第二测量装置适于检测呼吸装置吸入的气体浓度和/或压力。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述第一测量装置与所述第二测量装置均包括：主管路，所述主管路内形成有与所述呼吸装置连通的第一流通腔；压力传感器，所述压力传感器设置于所述第一流通腔内且适于检测所述第一流通腔内的气体压力；氧气浓度传感器，所述氧气浓度传感器设置于所述第一流通腔内且适于检测所述第一流通腔内的氧气浓度。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述第一测量装置与所述第二测量装置均还包括：副管路，所述副管路设置于所述主管路上且内部形成有第二流通腔；二氧化碳浓度传感器，所述二氧化碳浓度传感器设置于所述第二流通腔内；泵体，所述泵体的进气口与所述第一流通腔连通，所述泵体的出气口与所述二氧化碳浓度传感器连通。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述第一流通腔内设置有位于所述氧气浓度传感器上游的干燥件。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述呼吸系统环路增益测量设备还包括：第一流速计，所述第一流速计设置于所述第一供气端与所述吸入管路之间；第二流速计，所述第二流速计设置于所述第二供气端与所述吸入管路之间；第三流速计，所述第三流速计设置于所述呼吸装置的下游且适于检测呼吸装置排出气体的流速。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述第一供气端与所述吸入管路之间设置有第一控制阀以控制所述第一供气端与所述吸入管路的连通或断开；所述第二供气端与所述吸入管路之间设置有第二控制阀以控制所述第二供气端与所述吸入管路的连通或断开。
[0017]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0018]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0019]图1是根据本专利技术实施例的呼吸系统环路增益测量设备结构示意图；
[0020]图2是根据本专利技术实施例的第一测量装置结构示意图；
[0021]图3是应用本专利技术实施例的呼吸系统环路增益测量设备绘制的二氧化碳分压和流速随时间变化的曲线；
[0022]图4是应用本专利技术实施例的呼吸系统环路增益测量设备绘制的二氧化碳分压和流速随呼吸次数变化的曲线。
[0023]附图标记：
[0024]呼吸系统环路增益测量设备1；
[0025]第一供气单元11，供气装置111，混气装置112，流量阀113，第一气体检测装置114，第一压力检测装置115，缓存装置116；
[0026]第二供气单元12，吸入管路13，呼吸装置14；
[0027]第一测量装置15，压力传感器151，氧气浓度传感器152，二氧化碳浓度传感器153，泵体154；
[0028]第二测量装置16，第一流速计17，第二流速计18，第三流速计19，第一控制阀20，第二控制阀21。
具体实施方式
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种呼吸系统环路增益测量设备，其特征在于，包括：第一供气单元(11)，所述第一供气单元(11)设置有第一供气端，所述第一供气单元(11)适于提供第一气体；第二供气单元(12)，所述第二供气单元(12)设置有第二供气端，所述第二供气单元(12)适于提供第二气体；吸入管路(13)，所述吸入管路(13)的一端分别可选择地与所述第一供气端和所述第二供气端连通；呼吸装置(14)，所述呼吸装置(14)与所述吸入管路(13)的一端连通；第一测量装置(15)，所述第一测量装置(15)与所述呼吸装置(14)连通且适于检测所述呼吸装置(14)排出的气体浓度和/或压力。2.根据权利要求1所述的呼吸系统环路增益测量设备，其特征在于，所述第一供气单元(11)包括：供气装置(111)，所述供气装置(111)构造为多个，每个所述供气装置(111)适于提供不同气体；混气装置(112)，所述混气装置(112)内形成有混气腔，所述混气腔分别与所述供气装置(111)可选择地连通；流量阀(113)，所述流量阀(113)构造为与所述供气装置(111)一一对应的多个且设置于对应的所述供气装置(111)与所述混气腔之间。3.根据权利要求2所述的呼吸系统环路增益测量设备，其特征在于，所述混气腔内设置有第一气体检测装置(114)，所述第一气体检测装置(114)适于检测所述混气腔内的气体浓度，至少一个所述流量阀(113)与所述第一气体检测装置(114)连接且根据所述混气腔内的气体浓度调整所述流量阀(113)的开度。4.根据权利要求2所述的呼吸系统环路增益测量设备，其特征在于，所述混气腔内设置有第一压力检测装置(115)，所述第一压力检测装置(115)适于检测所述混气腔内的压力，至少一个所述流量阀(113)与所述第一压力检测装置(115)连接且根据所述混气腔内的压力调整所述流量阀(113)的开度。5.根据权利要求2所述的呼吸系统环路增益测量设备，其特征在于，还包括：缓存装置(116)，所述缓存装置(116)设置有与所述混气腔连通的缓存腔。6.根据权利要求1所述的呼吸系统环路增益测量设备，其特征在于，还包括：第二测量装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟浩，钱轶凡，曹培尧，李勇，岳光浩，李娟，叶京英，
申请(专利权)人：北京清华长庚医院，
类型：发明
国别省市：