用于氧疗的吸氧依从性模块的制作方法
【专利摘要】一种适用于针对患有呼吸疾病的患者的氧疗的吸氧依从性模块(1)，包括具有气体进入孔(2a)和气体排出孔(2b)气体通道(2)、用于将套管(21)连接到其上的套管连接装置(3；17)、用于测量在所述气体通道(2)中的氧气流速和氧气浓度数据的氧气传感器装置(4)、用于测量在连接到所述套管连接装置(3)的鼻套管(21)中的气体压力数据的压力传感器装置(5)、用于管理由所述氧气传感器装置(4)和所述压力传感器装置(5)提供的数据的控制器装置(6)、用于记录和存储由所述氧气传感器装置(4)和所述压力传感器装置(5)测得的数据的存储器装置(7)、用于显示至少由所述氧气传感器装置(4)测得的至少一部分数据的显示器装置(8)以及用于无线地传输数据到远程数据采集系统(25)的无线传输装置(9)。
【专利说明】用于氧疗的吸氧依从性模块
【技术领域】
[0001] 本发明涉及基于氧气传感器（OS)和呼吸速率检测器（RRD)的组合的吸氧依从性 (OC)模块，所述吸氧依从性模块提供数据记录和无线连接，特别是蓝牙（Blutooth?)类型 传输。
【背景技术】
[0002] 特别是对于处于晚期的慢性阻塞性肺病的患者而言，决定氧疗成功的最重要的因 素是在治疗持续时间（即，患者有效地利用治疗的时间）以及流速（即，在指定持续时间内 所使用的氧气量）方面的治疗依从性。
[0003] 传统地，治疗依从性依赖于由服务供应商实施的跟踪程序或者由医务人员组织的 康复程序。
[0004] 然而，这只会导致对治疗及其效果的有限的可见性，特别是对于不严格遵循氧疗 治疗的患者而言。
[0005] 本发明的目的是提供一种装置，该装置帮助医师改善他们的患者中的通过氧疗治 疗的可见性。
【发明内容】
[0006] 本发明的一个方案为适用于氧疗治疗的吸氧依从性（OC)模块，该OC模块包括：
[0007] -包括气体进入孔和气体排出孔的气体通道，
[0008] -用于将套管连接到其上的套管连接装置，
[0009] -用于测量在所述气体通道中的氧气流速和氧气浓度数据的氧气传感器装置， [0010]-用于测量在连接到所述套管连接装置的鼻套管中的气体压力数据的压力传感器 装置，
[0011]-用于管理由所述氧气传感器装置和所述压力传感器装置提供的数据的控制器装 置，
[0012] -用于记录和存储由所述氧气传感器装置和所述压力传感器装置测得的数据的存 储器装置，
[0013] -用于显示至少由所述氧气传感器装置测得的至少一部分数据的显示器装置，和
[0014] -用于无线地传输数据到远程数据采集系统的无线传输装置。
[0015] 根据本发明的OC模块还可包括以下附加特征中的一个或多个：
[0016] -所述吸氧依从性模块还包括用于向由所述氧气传感器装置和/或所述压力传感 器装置测得的每组数据提供日期和时间信息的实时时钟装置。
[0017] -所述控制器装置电连接到所述氧气传感器装置、所述压力传感器装置、所述存储 器装置、所述显示器装置、所述实时时钟装置和/或所述无线传输装置。
[0018] -所述氧气传感器装置包括超声传感器。
[0019] -所述显示器装置包括发光二极管（LED)显示器。
[0020] -所述存储器装置包括至少一个存储芯片。
[0021] -所述无线传输装置包括蓝牙传输器。
[0022] -所述吸氧依从性模块还包括布置在所述气体通道的气体进入孔和气体排出孔之 间的过滤器装置。
[0023] -所述控制器装置、所述氧气传感器装置、所述压力传感器装置、所述存储器装置 和所述无线传输装置设置在壳体内，并且优选所述实时时钟装置也设置在所述壳体内。
[0024] -所述显示器设置在所述壳体上。
[0025] -所述显示器为数字显示器。
[0026] -所述显示器为8段显示器。
[0027] -所述显示器至少显示由所述氧气传感器装置（即，流速传感器）测得的氧气流 速。
[0028] -所述吸氧依从性模块还包括用于提供电能给所述氧气传感器装置、所述压力传 感器装置、所述控制器装置、所述存储器装置、所述显示器装置（8)和所述无线传输装置的 电源装置。
[0029] -所述电源装置包括电源端口和/或电缆。
[0030]-所述壳体包括气体入口连接器和气体出口连接器，所述气体入口连接器包括所 述气体进入孔，所述气体出口连接器包括所述气体排出孔。
[0031 ]-包括所述气体进入孔的所述气体入口连接器构造成用于通过柔性管、软管或类 似的气体导管连接到氧气输送装置，优选为氧气浓缩器。换言之，所述气体入口连接器尺寸 设计且调适成使得可将柔性管或软管插入到该入口连接器。
[0032]-包括所述气体排出孔的所述气体出口连接器构造成用于连接到由患者佩戴的鼻 套管，特别是连接到将气体传送到患者的上呼吸道（通常为鼻孔）的套管的柔性导管。换 言之，所述气体出口连接器尺寸设计且调适成使得可将套管的柔性导管插入到该出口连接 器。
[0033]-所述壳体还包括用于将模块固定或悬挂到氧气输送装置的固定装置。
[0034]-包括气体排出孔的所述气体出口连接器构造成连接到鼻套管的第一柔性导管。
[0035] -套管连接装置构造成连接到构成反馈压力管路的鼻套管的第二柔性导管。
[0036] 本发明还涉及一种形成氧疗设备的组件，该组件包括氧气输送装置如医用氧气浓 缩器以及根据本发明的OC模块，优选地，所述氧气输送装置通过气体管路如，柔性管或软 管连接到OC模块，所述气体管路连接到固定于前侧的中空的连接器元件。
[0037] OC模块和氧疗装置可用于输送氧气给患有各种肺病如慢性支气管炎及肺气肿的 患者。
[0038] 换言之，本发明还涉及一种用于治疗患有肺病如慢性支气管炎及肺气肿的患者的 方法，该方法包括：
[0039] a)提供氧疗设备，该氧疗设备包括用于输送含氧气体的氧气输送装置，
[0040] b)提供根据本发明的吸氧依从性模块，
[0041] c)将所述吸氧依从性模块流体连接到所述氧气输送装置，使得由所述氧气输送装 置输送的含氧气体流通到吸氧依从性模块的气体通道内，以及
[0042] d)将含氧气体提供给患者。
【专利附图】
【附图说明】
[0043] 根据本发明的吸氧依从性模块（也称作OC模块）的实施例在附图中示出，其中：
[0044] -图1为根据本发明的OC模块的主要元件的示意图，和
[0045] -图2为连接到医用氧气输送装置诸如氧气浓缩器的根据本发明的OC模块。
【具体实施方式】
[0046] 本发明提出适合用在氧疗设备的框架内的OC模块1，以便改善对于医师而言的治 疗可见性。
[0047] 一般而言，如图1所示，根据本发明的OC模块1包括可由聚合材料诸如塑料或类 似物制成并且包括以下将详细描述的构成OC模块1的不同的元件的壳体或箱体11。
[0048] 壳体11被气体通道2 (如，气体导管或类似物）贯穿，该气体通道2包括气体进入 孔2a和气体排出孔2b。
[0049] 由氧气源20如氧气浓缩器输送的含氧气体通过气体进入孔2a进入到气体通道2 内，在该气体通道内行进并且随后通过气体排出口 2b离开气体通道。
[0050] 设有氧气传感器装置4并且氧气传感器装置4布置在气体通道2中用于当含氧气 体流入到气体通道2的内腔中时测量（即，确定）含氧气体的氧气流速数据（以升/每分 或"lpm"表示的值）以及氧气浓度数据（以氧气的体积百分比表示的值）。优选地，氧气传 感器装置4包括超声传感器，因为这种类型的传感器不要求任何的维护或更换。
[0051] 此外，壳体11还包括套管连接装置3 (如套管连接器），用于将套管21连接到该套 管连接装置3,该套管21由患者佩戴并且用于输送所述含氧气体给所述患者。更准确地，套 管连接装置3适于连接到由患者佩戴的鼻套管的反馈导管，用于测量或确定由患者佩戴的 鼻套管内的气压变化，并且由此推导得出在给定时间段内患者呼吸的次数及因此相应的呼 吸速率（用呼吸次数/每分表示）。
[0052] 这些压力变化通过压力传感器装置5来确定，如，构造成测量连接到套管连接装 置3的鼻套管21的反馈导管内的气压数据（即，压力变化）的压力传感器。
[0053] 此外，还设有用于管理由氧气传感器装置4和压力传感器装置5所测得的所有数 据的控制器装置6。控制器装置6 (也称作控制装置或MCU ( S卩，微处理器单元））构成本发 明的OC模块1的控制中心，因为该装置管理全部的数据采集、数据存储和数据传输处理以 及在OC模块1内的任何其它功能性控制。通常，控制器装置6包括具有运行一种或多种算 法或软件的微控制器的电子芯片。
[0054] 控制器装置6与存储器装置7如存储芯片协作，所述存储装置用于记录和存储由 氧气传感器装置4和压力传感器装置5所测得的全部数据。
[0055] 布置在壳体11上的显示器装置8用于显示由氧气传感器装置4测得的数据，特别 是氧气流速。这向患者提供了关于氧气流速的清晰的指示并且允许他/她直接在输送含氧 气体的医疗设备（诸如，氧气浓缩器或类似物）上例如根据他/她的身体活动性轻易地调 节所述氧气流速。
[0056] 例如，大部分现有的固定式氧气浓缩器安装有球式流量计并且患者将能够通过简 单地转动控制球式流量计的可旋转的旋钮而轻易地将由浓缩器输送的含氧气体的流速调 节至期望值。
[0057] 优选地，显示器装置8包括数字显示器，如LED显示器。通常，8段LED显示器用在 本发明的OC模块1中。
[0058] 本发明的OC模块1的数字显示器用作关于氧气流速值的实时显示器，该氧气流速 值以0. 51pm的区间值（interval)(其它区间值也是可行的）进行显示。本发明的OC模块 1的数字显示器在向患者提供清晰且快速的即时氧气流速值或指示方面给他们提供了的极 大帮助。事实上，从本领域的反馈表明，根据以往经验，对于患者、特别是对于年老的患者而 言，他们往往很难正确地阅读和调节氧气值。
[0059] 此外，本发明的OC模块1还包括用于将数据无线传输给远程数据采集系统25的 无线传输装置9。优选地，数据通过蓝牙系统或模块无线地传输。这提供了在OC模块1到 外部装置或系统25诸如，远程监控平台、计算机（即，个人电脑或笔记本电脑）、智能手机、 1PAD?或任何其它装置之间的无线连接，由此允许传输存储的数据用于数据分析、处理、 演示或任何其它操作。
[0060] 在本发明的OC模块1中还设有实时时钟（RTC)装置10,该RTC装置构造成用作 OC模块1的内部时钟。RTC装置即使在断电后仍会工作，并且进一步用于提供日期和时间 信息给由上述传感器4、5采集的每组数据。
[0061] 然后，将能够记录/存储并且无线传输带有相应日期和时间信息的每个测得的数 据或测得的数据组（即，测量值）。
[0062] 通常，传感器4、5以及其它部件，S卩，显示器8、存储器7、RTC 10、无线传输器9··· 以传统的方式例如，电线或类似方式连接到控制器装置6。
[0063] 类似地，为确保控制器装置6以及OC模块1中的其它电动元件的电能供给，还可 提供电源装置13,该电源装置13包括电源端口 14和/或输送110-220V电流的可连接到通 用插头或电源的外部电力变压器15。
[0064] 此外，为确保给患者输送干净的气体，本发明的OC模块1还可包括布置在气体通 道2的气体进入孔2a和气体排出孔2b之间的过滤器装置12 (如，细菌过滤器），该过滤装 置12将移除可能存在于氧气流中的细菌或其它微生物或者甚至是灰尘或颗粒物。这种过 滤器提高了患者的安全性。优选地，过滤器为医用级的细菌过滤器。
[0065] 图2示出连接到输送含氧气体的医用氧气输送装置20如氧气浓缩器的根据本发 明的OC模块1。当然，可使用其它类型的氧气源20,因为本发明并不仅仅限于固定式氧气 浓缩器。
[0066] 氧气浓缩器为众所周知的医疗设备，该氧气浓缩器产生并输送富氧气体，所述富 氧气体的氧气浓度为大于70体积％、通常在80到95体积％之间。富氧气体从环境空气中 获取，该环境空气通过采用和氧气相比优先吸附氮气的吸附剂通过变压吸附（PSA)或真空 吸附（VSA)而实现分离，由此产生富氧气体流。可用于这种V/PSA过程中的优选的吸附剂 为阳离子交换的沸石，特别是锂交换的沸石。
[0067] 更确切地说，氧气源20的出口通过柔性连接导管或软管22连接到OC模块1的入 口连接器16,使得气体流可沿具有排出孔2b的出口连接器17的方向进入并流通到OC模块 1的内通道2中。当流通到通道2内时，通过氧气流传感器4测量气流中的氧气浓度，该氧 气流传感器4将测得的数据发送到控制器装置6。
[0068] 气流然后被输送到双通道鼻套管21，该鼻套管21通过它的柔性第一导管22b连接 到出口连接器17,并且此外通过它的反馈压力管道或柔性第二导管22a连接到所描述的OC 模块1的压力传感器5。
[0069] 柔性套管21具有普通且已知的结构。该柔性套管为"双通道"套管21，该套管包 括两个柔性分支或通道，即，用于输送气体给患者的第一柔性导管21b以及构成压力反馈 管道的第二柔性导管21a，该压力反馈管道用于跟踪由于患者呼吸阶段（即，吸气和呼气阶 段）而产生的压力变化。优选地，套管21由柔性聚合物制成。双通道套管21-方面通过 它的第一柔性导管21b连接到包括气体排出孔2b的气体出口连接器17并且与该出口连接 器流体流通，另一方面通过它的第二柔性导管21a连接到套管连接装置3并且与该套管连 接装置流体连通。
[0070] -旦加电，OC模块1则开始运行。若没有氧气流过OC模块1的入口 2a，OC模块 保持处于"待机"模式。在"待机"模式下，不采集数据并且8段数字显示器将亮灯且显示 闪烁的数字，如："〇.〇"。
[0071] 一旦氧气进入到OC模块1的内通道2中，OC模块1将自动苏醒并且当传感器4、 5开始测量数据时，OC模块1将开始数据记录。8段数字显示器将显示精度为0. 51pm的氧 气流速。
[0072] 更一般地说，本发明的OC模块确保若干功能或者提供给医师新的或引人关注的 可能性用以跟踪他们的患者以及确定他们是否有遵循处方，例如：
[0073] -数据记录：对每5到15分钟的间隔时间内的OC模块的使用周期、氧气流速以及 在使用期间的氧气纯净度进行记录。这些信息给医师提供了有力的证据用以确定患者是否 正确地遵循他或她的氧疗处方。
[0074] -呼吸速率检测：检测患者的呼吸模式，以获得治疗有效性。较高的呼吸速率可能 与恶化的身体状况有联系。结果进行的动作可以为提早重新滴定或入院治疗用以治疗调 整。这还用作虚假检测器，因为患者可通过打开装置但不佩戴用以对他或她施加治疗的鼻 套管来欺骗传感器。
[0075] -无线连接：在患者家里现场探望期间下载数据或者无线地远程监控传送到平台 或其它远程站点的数据，用以进一步处理或执行如上所述的其它操作。
【权利要求】
1. 一种适用于氧疗的吸氧依从性模块（1)，包括： -具有气体进入孔（2a)和气体排出孔（2b)的气体通道（2)， -用于将套管（21)连接到其上的套管连接装置（3 ;17)， -用于测量在所述气体通道（2)中的氧气流速数据和氧气浓度数据的氧气传感器装置 ⑷， -用于测量在连接到所述套管连接装置（3)的鼻套管（21)中的气体压力数据的压力传 感器装置（5)， -用于管理由所述氧气传感器装置（4)和所述压力传感器装置（5)提供的数据的控制 器装置（6)， -用于记录和存储由所述氧气传感器装置（4)和所述压力传感器装置（5)测得的数据 的存储器装置（7)， -用于显示至少由所述氧气传感器装置（4)测得的至少一部分数据的显示器装置（8)， 以及 _用于将数据无线传输到远程数据采集系统（25)的无线传输装置（9)。
2. 根据权利要求1所述的吸氧依从性模块，其特征在于，所述吸氧依从性模块还包括 实时时钟装置（10)，所述实时时钟装置用于向由所述氧气传感器装置（4)和/或所述压力 传感器装置（5)测得的每组数据提供日期和时间信息。
3. 根据前述权利要求中的任一项所述的吸氧依从性模块，其特征在于，所述吸氧依从 性模块还包括电源装置（13)，该电源装置用于提供电能给所述氧气传感器装置（4)、所述 压力传感器装置（5)、所述控制器装置（6)、所述存储器装置（7)、所述显示器装置（8)和/ 或所述无线传输装置（9)。
4. 根据前述权利要求中的任一项所述的吸氧依从性模块，其特征在于，所述控制器装 置（6)电连接到所述氧气传感器装置（4)、所述压力传感器装置（5)、所述存储器装置（7)、 所述显示器装置（8)、所述实时时钟装置（10)和/或所述无线传输装置（9)。
5. 根据前述权利要求中的任一项所述的吸氧依从性模块，其特征在于，所述氧气传感 器装置（4)包括超声传感器。
6. 根据前述权利要求中的任一项所述的吸氧依从性模块，其特征在于，所述显示器装 置⑶包括LED显示器。
7. 根据前述权利要求中的任一项所述的吸氧依从性模块，其特征在于，所述存储器装 置（7)包括至少一个存储芯片。
8. 根据前述权利要求中的任一项所述的吸氧依从性模块，其特征在于，所述无线传输 装置（9)包括蓝牙传输器。
9. 根据前述权利要求中的任一项所述的吸氧依从性模块，其特征在于，所述吸氧依从 性模块还包括布置在所述气体通道（2)的所述气体进入孔（2a)和所述气体排出孔（2b)之 间的过滤器装置（12)。
10. 根据前述权利要求中的任一项所述的吸氧依从性模块，其特征在于，所述控制器装 置（6)、所述氧气传感器装置（4)、所述压力传感器装置（5)、所述存储器装置（7)和所述无 线传输装置（9)设置在壳体（11)内，并且优选地所述实时时钟装置（10)也设置在所述壳 体（11)内。
11. 根据前述权利要求中的任一项所述的吸氧依从性模块，其特征在于，所述显示器 (8)设置在所述壳体（11)上。
12. 根据前述权利要求中的任一项所述的吸氧依从性模块，其特征在于，所述电源装置 (13)包括电源端口（14)和/或电缆（15)。
13. 根据前述权利要求中的任一项所述的吸氧依从性模块，其特征在于，所述壳体 (11)包括： -具有所述气体进入孔（2a)的气体入口连接器（16)，和 -具有所述气体排出孔（2b)的气体出口连接器（17)。
14. 一种氧疗设备，包括： _用于输送含氧气体的氧气输送装置（20)，和 -根据前述权利要求中的任一项所述的吸氧依从性模块（1)，所述吸氧依从性模块流 体连接到所述氧气输送装置（20)以使得由所述氧气输送装置（20)输送的所述含氧气体流 通入所述吸氧依从性模块（1)的所述气体通道（2)内。
【文档编号】A61M16/00GK104436390SQ201410613931
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】C·F·程, S·李, H·L·A·唐 申请人:尚健国际有限公司