[发明专利]呼吸监测装置无效
申请号: | 201010583713.7 | 申请日: | 2010-12-10 |
公开(公告)号: | CN102525474A | 公开(公告)日: | 2012-07-04 |
发明(设计)人: | 杜兵 | 申请(专利权)人: | 西安金和光学科技有限公司 |
主分类号: | A61B5/08 | 分类号: | A61B5/08;G01N21/31 |
代理公司: | 西安创知专利事务所 61213 | 代理人: | 谭文琰 |
地址: | 710075 陕西省西安*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 呼吸 监测 装置 | ||
技术领域
本发明属于传感技术领域,涉及一种监测装置,尤其是涉及一种通过检测呼吸气体中CO2浓度变化来确定呼吸状态的呼吸监测装置。
背景技术
呼吸状态监测是及时发现人体异常状态的一种有效手段,特别是对婴儿、老年人、病人更为需要,另外一些医疗设备如呼吸机的正常工作也离不开对病人呼吸状态的监测。目前用于呼吸状态检测的传感器主要有三种:1)采用热敏传感器探测呼吸气流,取得与呼吸过程相关的电信号,其缺点是信号易受环境温度干扰;2)通过粘贴在人体胸部的电极探测呼吸过程中胸腔阻抗变化,获取相关电信号,其主要问题是无法识别由于上呼吸道阻塞造成的无效呼吸;3)采用围在胸腹部的弹性传感元件,检测与呼吸过程中胸腹容积变化的位移信号,在实际应用中发现信号易受环境电磁干扰,以及人体活动信号的干扰。这些都无法满足实际应用的要求。
中国专利申请号00112060.3《反射式光纤呼吸传感器》中提出了一种光纤呼吸传感装置,其主要原理是通过呼吸气流的变化带动光反射膜的变化,使光纤中接收到的反射光变化,从而监测到呼吸状态,虽说抗电磁干扰提高很多,但同时又有其它问题,如反射膜较薄,易损坏;在呼吸微弱时,气流是否有足够的动力推动反射膜,以及与呼吸机联用时受到呼吸机气流的干扰,这些缺点限制了该传感装置的应用推广。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种呼吸监测装置,其结构简单、设计合理、加工制作方便、成本低且使用方式灵活、灵敏度高、使用效果好、实用价值高、适应性强,同时具备防电磁干扰、防尘等优点,具有广阔的应用前景。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种呼吸监测装置,其特征在于:包括腔体以及固定安装在腔体上端的光纤准直器和固定连接在腔体外壳上的音频信号采集器,所述腔体为一圆柱形空腔体,所述腔体上设置有供气体交换的透气孔,所述光纤准直器上端与传输光纤一端相接,所述传输光纤另一端连接激光器,所述激光器还与用于控制其发出高频脉冲光波信号、且该高频脉冲光波信号的频率与腔体的共振频率相同以及该高频脉冲光波信号的波长与CO2气体的吸收波长有重叠部分的控制单元相接,所述控制单元通过信号通道与音频信号采集器相接,所述信号通道上设置有测试单元和锁定放大器,所述锁定放大器位于靠近控制单元位置处。
上述的呼吸监测装置,其特征在于:所述音频信号采集器为微型麦克风,所述信号通道为金属线。
上述的呼吸监测装置,其特征在于:所述音频信号采集器为一曲线形壳体,所述曲线形壳体以螺旋缠绕方式布设在腔体外侧,所述曲线形壳体内侧相对的两个面上分别设置有多个变形齿一和多个变形齿二,所述变形齿一与变形齿二之间呈交错对应布设,所述变形齿一与变形齿二头部之间形成曲线形通道,所述曲线形通道内部穿设有信号光纤,所述信号通道为延伸光纤。
上述的呼吸监测装置,其特征在于:所述激光器下方设置有加热/制冷器,所述加热/制冷器与控制单元之间连接有温控器,所述激光器与控制单元之间连接有频率发生器。
上述的呼吸监测装置,其特征在于:所述信号光纤的一端设置有光反射装置,所述信号光纤的另一端通过延长光纤与1×2光分路器相接,所述1×2光分路器还与测试单元相接。
上述的呼吸监测装置,其特征在于:所述音频信号采集器与腔体之间的连接方式为粘结或焊接。
上述的呼吸监测装置,其特征在于:所述腔体为石英玻璃腔体或陶瓷腔体。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、结构简单、加工制作简便、投入成本低且使用方式灵活、灵敏度高,只需判断CO2气体浓度的相对多少阶段,就可以判断出呼吸的状态以及呼吸当前的状态,如CO2气体浓度相对高,可判断是在呼气阶段,在CO2气体浓度相对低时,可判断为吸气阶段,如果可以收集全部的呼气还可定量测试出CO2气体的浓度。
2、由于本装置采用的光声光谱技术,不需要精确的光路对准和连接,一方面降低了成本,同时增加了抗振动、灰尘、湿气等多方面的能力。
3、因可以采用光纤传感和传递信号,有效提高抗电磁干扰能力。
4、可以与呼吸机及其它医疗设备协同工作,减少了相互干扰。
5、由于光纤可以将信号远距离传输,从而可以实现遥测。
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