一种呼吸频率感应与电路控制装置的制作方法

本发明涉及一种呼吸频率感应与电路控制装置,是一种医疗设备或者医用耗材的组件，属于医疗器械范畴。

背景技术：

呼吸过程中的规律性一呼一吸是无法改变的生理频率，在药物雾化吸入、氧气吸入治疗时，雾化输出的药物或氧气在患者吸气时能正常吸入呼吸道内，但在呼气时药物或氧气被无效排出，使药物或者氧气的利用率不足50%，造成极大的资源浪费，增加患者经济负担。因此在药物雾化、氧气吸入等医疗领域，有效感知患者呼吸频率，并以此控制药物或氧气有效利用，是该领域很多科技工作者探索的方向。传统的呼吸传感器制造工艺复杂、成本高，无法在药物雾化、氧气吸入低值材料（雾化面罩、吸氧面罩）中集成并一次性使用。为此，本发明提出了一种呼吸频率感应与电路控制装置，有利于进一步满足临床需要。

技术实现要素：

一种呼吸频率感应与电路控制装置，主要由基座、气动薄片、a1电极、a2电极、a1导线、a2导线、排气孔组成，其中：

所述的基座是气动薄片的承载与限位装置，基座设置在吸氧面罩、雾化面罩的罩杯/或咬嘴上；既可以与吸氧面罩、雾化面罩罩杯/或咬嘴一次注塑成形，也可以采用各部件组合装配；

所述的气动薄片是一个能跟随人体呼吸气流变化的频率同步动作的轻薄材料，气动薄片被安装限定在基座上并与排气孔位置对应；人体呼气时气动薄片能在气流推动作用下正压位移，气动薄片呈向外移动或呈翼展状态；吸气时气动薄片则在吸入气流的作用下负压位移，气动薄片呈向内移动或呈翼展闭合状态。

气动薄片上至少有一个点/侧面采用导电材料（电极片、导电涂层等）制成触点开关或a1/或a2电极；所述的触点开关是能够连通电路的任意形状薄片或涂层。

气动薄片与基座之间安装组合的方式不限，常用的方式有：

（1）合页式组合：将气动薄片的一个支点与基座固定，气动薄片可以像门窗一样开合，可以单侧开（单页），也可以双开门（双页）。

（2）滑片式组合：在基座中心上设置一个限位轴，气动薄片的中间设置一个与中心轴吻合的圆孔；在呼吸气流作用下，气动薄片能自如在中心轴上滑动位移。

（3）气缸式组合：在气动薄片外周设置一个柱状体，将气动薄片置入柱状体内，在呼吸气流作用下，气动薄片能自如在柱状体内滑动位移。

所述的a1电极、a2电极分别设置在基座或气动薄片上，a1电极、a2电极呈电路自然断开状态；

所述的a1导线的一端与a1电极连通、另一端与雾化设备或供氧设备核心处理模块的a控制电路的一极连通；a2导线一端与a2电极连通、另一端与雾化设备或供氧设备核心处理模块的a控制电路的另一极连通。

将触点开关设置在气动薄片上时，触点开关与a1电极、a2电极对应设置，触点开关并能通过气动薄片的位移控制a1电极、a2电极之间电路的闭合或断开。气动薄片跟随呼吸频率同步动作，气动薄片上的触点开关使a1电极、a2电极的闭合连通或断开与呼吸频率同步，即呼气时气动薄片正压位移，a1电极、a2电极上吻合覆盖的触点开关被断开，雾化设备或供氧设备核心处理模块的a控制电路断开，雾化设备或供氧设备输出工作状态中止；吸气时气动薄片负压位移，a1电极、a2电极被气动薄片上的触点开关闭合连通，雾化设备或供氧设备核心处理模块的a控制电路连通，雾化设备或供氧设备恢复输出工作状态，如此反复。

更为优化的方案是，将a1电极、a2电极分别设置在基座和气动薄片上，即将气动薄片的触点开关直接设置成a1电极或a2电极，也就是a1电极设置在基座上、a2电极设置在气动薄片上，或者a2电极设置在基座上、a1电极设置在气动薄片上。a1导线的一端与a1电极连通、另一端与雾化设备或供氧设备的a控制电路的一极连通；a2导线一端与a2电极连通、另一端与雾化设备或供氧设备的a控制电路的另一极连通。在气动薄片跟随呼吸频率同步动作时，气动薄片与基座之间反复出现吻合或分离状态，使气动薄片上a1电极与基座上的a2电极、或气动薄片上a2电极与基座上的a1电极直接闭合连通或者断开，从而控制雾化设备或供氧设备输出状态并使其与人体呼吸频率同步。

将本发明应用于雾化设备或供氧设备，如果雾化/氧气输出状态与人体呼吸频率出现同步异常或迟滞时，可在雾化设备/或供氧设备设置延时开关进行修正调节，延时开关的种类和设置方式不限。

本发明主要特征是：在雾化或氧疗时，在呼吸气流作用下，气动薄片能跟随人体呼吸频率同步位移，使雾化设备/或供氧设备核心处理模块的a控制电路呈现规律性闭合连通或者断开，呼气时a1电极、a2电极之间的电路断开，吸气时a1电极、a2电极之间的电路闭合连通，从而控制雾化设备/或供氧设备的工作输出状态与人体呼吸频率同步，吸气时进行药物雾化输出/或氧气输出，呼气时停止药物雾化输出/或氧气输出，大大提高药物或氧气的利用率，具有很好的临床价值和社会意义。

附图说明

图1是本发明的基本结构示意图

图2是本发明实施例2结构示意图

图3是本发明实施例3结构示意图

图4是本发明实施例4结构示意图

图中所示：基座（1）、气动薄片（2）、a1电极（3）、a2电极（4）、a1导线（5）、a2导线（6）、排气孔（7）、雾化设备（8）、核心控制模块（9）、a控制电路（10）、雾化面罩或吸氧面罩罩杯（11）

具体实施方式

下面结合附图和实施例具体地说明本发明。

实施例1：滑片式组合的产品

1、根据图1所示，制备采用pvc材料注塑成形基座（1）、基座（1）的中间设有外径2mm、高度5mm的圆柱体限位轴，限位轴与基座（1）结合部的外周设有4-6个直径2mm-3mm的排气孔（7）；

2、用薄铜片制备a1（3）、a2电极（4），a1电极（3）与a1导线（5）的一端焊接，a2电极（4）与a2导线（6）的一端焊接；

3、将a1电极（3）、a2电极（4）固定在基座（1）的上侧面（顶部平面）；

4、采用厚度1mm、表面涂有银粉的导电硅胶薄膜制备气动薄片（2），气动薄片（2）的形状大小与基座（1）的上侧面基本一致，气动薄片（2）的中间冲压成形一个2.5mm的圆孔。

5、将气动薄片（2）涂有银粉的一面朝下，将气动薄片（2）的圆孔套入基座（1）的圆柱体限位轴上，并在限位轴尾部粘接一个直径大于5mm、厚度2mm的圆形限位片，防止气动薄片（2）滑出。

6、性能测试：在a1导线（5）、a2导线（6）另一端分别连接万用表测试棒的两极，将制备的产品安装在雾化面罩或吸氧面罩罩杯外侧，将罩杯扣在口鼻处，正常吸气、呼气，检查呼吸气流作用下气动薄片（2）展开与闭合的还原性能，目测万用表读数，检查吸气时a1电极（3）、a2电极（4）之间电路是否接通，呼气时a1电极（3）、a2电极（4）之间电路是否断开。

实施例2：气缸式组合的产品

1.根据图2所示，制备采用pvc材料注塑成形直径为20mm圆形基座（1）；

2．采用pvc材料注塑成形一个内径20.5mm、高度8mm的水杯状圆柱体，圆柱体自开口到底部5mm处设有排气孔（7）；

3．用薄铜片制备a1（3）、a2电极（4），a1电极（3）与a1导线（5）的一端焊接，a2电极（4）与a2导线（6）的一端焊接；

4、将a1电极（3）、a2电极（4）固定在基座（1）的上侧面（顶部平面）；

5、采用厚度2mm、表面涂有银粉的导电硅胶薄膜制备直径为19mm的圆形气动薄片（2）；

6、将气动薄片（2）装入水杯状圆柱体内，检查气动薄片（2）是否能在圆柱体内正常上下位移。

7、性能测试：参考实施例1的第6项。

实施例3：在气动薄片（2）上设置电极的单合页式产品

1、根据图3所示，制备采用pvc材料注塑成形直径为15mm圆形基座（1），基座（1）的中间设有排气孔（7）；

2、用薄铜片制备a1（3），a1电极（3）与a1导线（5）的一端焊接，将a1电极（3）固定在基座（1）的上侧面（顶部平面）；

3、采用厚度1.5mm、表面涂有银粉的导电硅胶薄膜制备直径为15mm的圆形气动薄片（2），将a2导线（6）与气动薄片（2）的导电层连通；

4、将气动薄片（2）的一个侧面与基座（1）绝缘的一个侧面牢固粘接，检查牢固度。

6、性能测试：参考实施例1的第6项。

7、双合页产品制备可以参考本实施例，只需要把气动薄片（2）沿中间线与基座（1）固定，气动薄片（2）在气流作用下翼展或闭合。

实施例4：本发明实施例1制备的产品与雾化面罩、压缩空气雾化设备（8）的联合应用

1、如图4所示，在雾化面罩罩杯的上端打出一个直径8mm排气孔，将本发明实施例1制备的产品的排气孔（7）与雾化面罩的排气孔对应，采用高频热合方式将两者密闭热合。

2、将压缩空气雾化设备核心控制模块（9）中用于控制压缩空气输出的a控制电路（10）的断开，将断开的a控制电路（10）的a1导线与a1电极连通、a2导线与a2电极连通。

3、在雾化面罩中加入药物，将罩杯扣在口鼻处，开启压缩空气雾化设备（8）开始雾化；正常吸气、呼气动作，呼气时雾化设备的a控制电路（10）被断开，药物雾化中止，吸气时雾化设备（8）的a控制电路（10）恢复接通，药物雾化恢复，如此反复。

上述附图及实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中，对本发明的保护范围不构成任何限制。