[发明专利]一种智能经鼻高流量湿化氧疗系统

权利要求书

1.一种智能经鼻高流量湿化氧疗系统，其特征在于，包括：环境检测模块、人机接口、中央处理单元、人机耦合模型及空氧混合气体发生调节装置，其中，

所述环境检测模块，用于采集环境参数信息；

所述人机接口，用于录入病人体征参数信息；

所述人机耦合模型，接收环境参数信息与病人体征参数信息，通过自适应调节，模拟实际使用场景；

所述人机耦合模型包括控制器和自适应控制模块，控制器用于将气体温度预设值、气体湿度预设值、气体氧浓度预设值与空氧混合气体发生调节装置输出的湿化空氧混合气体的温度、湿度、氧浓度分别进行比对，自适应控制模块根据对比结果调节空氧混合气体发生调节装置输出的湿化空氧混合气体的温度、湿度、氧浓度；

预设值的得出方法为：通过灰色关联度分析法描述环境温度、湿度、氧浓度及病人体征参数的关系，实现定性与定量的分析结合，从而得到最优的湿化空氧混合气体参数输出；

所述中央处理单元，接收人机耦合模型传输的模拟信息，发出控制指令给空氧混合气体发生调节装置；

所述空氧混合气体发生调节装置，将调节后的湿化空氧混合气体输出给病人。

2.根据权利要求1所述的一种智能经鼻高流量湿化氧疗系统，其特征在于，所述环境检测模块包括温度传感器、湿度传感器和氧浓度传感器；所述温度传感器采集环境的温度参数信息，所述湿度传感器采集环境的湿度参数信息，所述氧浓度传感器采集环境的氧气浓度参数信息。

3.根据权利要求1所述的一种智能经鼻高流量湿化氧疗系统，其特征在于，还包括ADC采集器，将环境参数信息转换成模拟量/数字量供人机耦合模型读取与计算。

4.根据权利要求3所述的一种智能经鼻高流量湿化氧疗系统，其特征在于，还包括电源管理模块，用于将电源有效分配给环境检测模块、人机接口、人机耦合模型、中央处理单元及ADC采集器。

5.根据权利要求1所述的一种智能经鼻高流量湿化氧疗系统，其特征在于，比对的方法为：温度传感器、湿度传感器、氧浓度传感器实时采集空氧混合气体发生调节装置所产生的气体的温度、湿度、氧浓度，与预设值做差值，得到各节点误差值e(k)、e(i)和e(j)，若误差值低于预设值，则自适应调节不执行，自适应控制模块不工作；若误差值高于预设值，则自适应控制模块根据实际与设定的气体温度、湿度、氧浓度信息间的差值以及目标参数，执行自适应调节。

6.根据权利要求1所述的一种智能经鼻高流量湿化氧疗系统，其特征在于，灰色关联度分析法包括：

①预处理：选取初值化法、始点零化法、极大化法、逆化法或均值化法某一数值预处理方法对影响疗效的参数数值进行无量纲化处理，计算得到各参数的灰色相对关联度序列初值像，以消除各影响参数因不同量纲间的差异，使得这些参数间具有可比较性；

②灰色关联度的计算：选取基于相对关联对和绝对关联度的综合关联度分析各参数间的联系。

7.根据权利要求6所述的一种智能经鼻高流量湿化氧疗系统，其特征在于，选取基于相对关联对和绝对关联度的综合关联度分析各参数间的联系的方法为：首先分别选择预处理方法中初值化法和始点零化法消除量纲，计算得到各参数间的灰色相对关联度序列初值像及灰色相对关联度序列的始点零化像，通过相对关联度计算公式计算各因素间灰色相对关联度；然后计算得到各参数间的灰色绝对关联度序列初值像及灰色绝对关联度序列的始点零化像，通过绝对关联度计算公式计算得到各因素间灰色绝对关联度；最后基于各因素间灰色相对关联度及各因素间灰色绝对关联度，根据灰色综合关联度计算公式计算各影响因素间的综合关联度，依据值的大小对温度、湿度、氧浓度进行排序，以确定各因素对治疗疗效影响程度，确定权重值w1、w2及w3从而为自适应调节控制器误差的预设值提供依据。