[发明专利]一种呼吸同步的氧气输出控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗卫生、保健领域，具体涉及一种呼吸同步的氧气输出控制系统及控制方法。

背景技术

随着医疗条件和科学技术的不断进步，氧疗（吸氧）这一原本在医院中才有的治疗方法逐渐得到广泛应用，甚至开始走入家庭。一般来说，目前的吸氧装置，只有流量调节和增加湿度的功能，氧气输出是连续的，在临床上氧疗时，氧气的输出是连续的，也就是说不论人是在吸气还是呼气，都不会停止，这种控制方法比较简便。但由于氧气的输送与呼吸没有达到同步，就使得大量氧气在人呼气时被浪费。这种浪费在院内等医疗条件较好的环境下是巨大的，但并不显著。然而在某些特殊环境下，如当产氧量本身就不是很充足、氧气缺乏的情况下，这些被浪费的氧气就显得弥足珍贵，目前传统的供氧方式就显得既不经济，也不科学。发明一种能够杜绝这种巨大浪费的控制系统，具有重大的社会效益和经济效益，而目前市场上尚无能够解决这种浪费的氧气输出控制系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种呼吸同步的氧气输出控制系统及控制方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案。

一种呼吸同步的氧气输出控制系统，包括呼吸动作信号采集模块、单片机以及由所述单片机控制开闭的氧输出气阀，所述呼吸动作信号采集模块与所述单片机相连。

所述氧输出气阀的出气口与呼吸面罩相连，呼吸动作信号采集模块包括设置于呼吸面罩内的温度传感器。

所述氧输出气阀的进气口连接有气体存储装置，氧输出气阀通过气体存储装置与氧气输送管道相连。

所述气体存储装置为气囊。

上述呼吸同步的氧气输出控制系统的控制方法，包括以下步骤：

当使用呼吸面罩进行吸氧时，所述单片机根据呼吸动作信号采集模块采集的信号判断人的呼吸动作，若为吸气动作，则单片机控制氧输出气阀开启，若为呼气动作，则单片机控制氧输出气阀关闭。

由所述单片机控制设置于呼吸面罩内的温度传感器对鼻腔内的温度进行连续采集，单片机根据温度传感器采集的温度信号对人的呼吸动作进行判断，当判断人吸气时，单片机输出控制信号控制所述氧输出气阀开启，当判断人呼气时，单片机输出控制信号控制所述氧输出气阀关闭。

所述温度传感器的输出信号经过放大器放大，然后再经低通滤波之后送入单片机中。

所述单片机采用的控制氧输出气阀开闭的程序包括以下步骤：

1）系统加电启动之后，由单片机给氧输出气阀发送一个启动信号，氧输出气阀开启后氧气输送至呼吸面罩；

2）经过步骤1）后，单片机实时采集鼻腔内的温度值，并记录当前时刻温度值T_n和前面两个时刻的温度值T_n-1和T_n-2，然后判断T_n、T_n-1和T_n-2之间的关系：如果T_n-2>T_n-1>T_n，说明吸气过程还未结束，则继续记录温度值，并进行比较；如果T_n-1小于T_n和T_n-2，说明吸气过程已经结束，则单片机给氧输出气阀发出关闭信号，氧输出气阀关闭，然后继续记录温度值，并进行比较；如果T_n-2<T_n-1<T_n，说明呼气过程还未结束，则继续记录温度值，并进行比较；如果T_n-1大于T_n和T_n-2，说明呼气过程已经结束，则单片机给氧输出气阀发出启动信号，氧输出气阀开启；

3）循环步骤2），实现呼吸面罩的氧气供给与呼吸动作达到同步。

在所述氧输出气阀关闭期间，由氧气输送管道连续输出的氧气储存在与氧输出气阀的进气口相连的气体存储装置中，当下一次氧输出气阀开启时存储的氧气输入呼吸面罩。

本发明的有益效果体现在：

本发明利用所述呼吸动作信号采集模块，可以将人的呼吸动作信号传输给单片机，单片机根据该信号控制氧输出气阀的开启与关闭，使氧气输出与人的呼吸动作同步，最大限度避免了氧气的浪费。

本发明利用呼吸过程中鼻腔内的温度变化规律，通过单片机采集获取人体呼吸时鼻腔内的温度信号，进而控制氧输出气阀的开关，最大程度地实现了氧气输出与人体呼吸的同步，最大限度避免了氧气的浪费。

附图说明