[发明专利]一种遥感呼吸功能监护装置及方法

说明书

本发明涉及一种遥感呼吸功能监护装置及方法。该装置包括：二氧化碳遥感监测传感器、中央处理器和显示器，所述二氧化碳遥感监测传感器用于采集人体鼻呼出气流中的二氧化碳云雾图像，所述中央处理器与各所述二氧化碳遥感监测传感器均连接，所述中央处理器用于根据所述二氧化碳云雾图像得到带有二氧化碳浓度时空特征的三维立体动态图像，并根据所述三维立体动态图像得到随时间动态扩展的二氧化碳浓度，所述显示器与所述中央处理器连接，所述显示器用于显示所述三维立体动态图像和所述二氧化碳浓度。本发明不仅能够不受环境温度的影响，实现非接触式呼吸功能测定，还能够获取更多的呼吸功能参数。

技术领域

本发明涉及遥感呼吸功能监护领域，特别是涉及一种遥感呼吸功能监护装置及方法。

背景技术

本发明涉及一种医疗器械，应用在医学、航天、军事、体育、测谎等领域，解决远程人体呼吸功能监测的问题。慢性阻塞性肺疾病、肺间质纤维化、重症肺炎、成人呼吸窘迫综合征、肺水肿等肺部疾病，胸腔积液、气胸、连枷胸等胸腔/胸廓疾病，吉兰巴雷综合征、周期性麻痹等外周神经肌肉损伤性疾病，颈髓横断、膈神经损伤等，甚至急性休克、颅内高压、贫血、甲状腺功能亢进或减退，谵妄、抑郁、惊恐发作等非呼吸系统疾病，以及镇静、麻醉状态等特殊病理生理状态，均伴随相应地呼吸力学的异常。所以研究相关疾病的呼吸力学异常具有重要的实践意义及社会价值。呼吸力学是以工程学的观点和方法研究呼吸系统中的力学问题，包括呼吸功能的评价，各类呼吸疾病的检测、诊断以及治疗。呼吸过程大致可以分为吸入与呼出两个阶段。吸气阶段人体通过膈肌及肋间肌的收缩扩张胸腔，引起肺内压力下降，使得呼吸道口的压力大于肺内压，空气向肺内流入，随着外部空气的不断流入，肺内压慢慢接近外部大气压，空气流速减缓至停止并启动呼气阶段。呼气阶段人体通过胸廓及吸气时收缩的膈肌的自然回缩力，造成肺内压力的升高，以致肺内压大于呼吸道口的压力，空气从肺内经口鼻腔流出。呼吸力学参数胸廓动度、潮气量、呼吸频率、呼吸气体流速、呼出气体中二氧化碳浓度等参数以及上述各参数随时间的变化规律。人体通过呼吸力学，实现氧气的输入与二氧化碳的输出，以保证各项机能的正常进行。和人体其它器官功能一样，呼吸力学具有极大的调节范围，以适应人体不同的生理状态，同时，不同的疾病状态也极大的影响着呼吸力学参数的变化，这就为呼吸力学参数的监测与评价提供了可能性与必要性。

当前呼吸力学监测手段可分为接触式和非接触式。

接触式呼吸力学监测手段包括常用于慢性呼吸系统疾病的常规肺功能检查和常用于急性呼吸衰竭患者的呼吸机附带呼吸力学测定模块。常规肺功能检查(generalpulmonary functiontest)一般通过肺功能测定仪或多导生理仪完成，主要用于检测呼吸道的通畅程度、肺容量的大小，对于早期检出肺、气道病变，评估疾病的病情严重程度及预后，评定药物或其他治疗方法的疗效，鉴别呼吸困难的原因，诊断病变部位、评估肺功能对手术的耐受力或劳动强度耐受力等方面有重要的临床价值，包括肺容量、潮气量、肺活量、余气量、功能余气量、肺通气量、呼吸频率、氧分压、二氧化碳分压、呼吸商等多个呼吸力学参数，以及某两个参数或某一个参数与时间轴衍生的多个二维指标等。优点是提供的呼吸力学参数较全面，是目前广泛接受的肺功能检查的“金标准”。缺点是该检查需要在专门的肺功能检查室内通过专门的肺功能测定仪完成，检查过程中需要患者口唇含住专用的气体采集管并根据操作人员的指令做常规呼吸、最大呼吸及用力呼吸等动作，这会导致过于危重患者或幼年患者因为客观或主管的原因无法配合而无法进行，且无法在患者病床旁边实时的与连续的进行。呼吸机附带的呼吸力学模块(pulmonarymechanicsmeasurement function ofventilator)是某些高端呼吸机自带的通过流量、流速、压力、二氧化碳及氧浓度等传感器获取患者潮气量、气流速度、二氧化碳浓度等呼吸力学参数，并通过某两个参数和时间轴构建各种呼吸特征曲线，以进一步反映患者的呼吸功能与人际协调性问题。优点是对正在接受气管插管及机械通气的患者可以提供床旁呼吸力学参数测定，且能实现连续的与实时监测。缺点是只能用于已经建立气管插管等人工气道及机械通气的危重患者，对于非机械通气的危重患者或尚不够机械通气指征的伴随呼吸力学异常的患者无法提供监测。