呼吸器的警报方法及呼吸器警报系统的制作方法_2

文档序号:9313170阅读:来源:国知局
等这些呼吸参数。此外,控制单元120可将呼吸参数转换为相容于传输控制通讯协议/网 际通讯协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,简称 TCP/IP)的数字 传输数据,以经由无线网路或有线网路传送至监控设备140。
[0036] 监控设备140用以提供人机介面(Human - Computer Interaction,简称HCI), 而监控设备140例如是个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机、智能手机、个人数字助理 (Personal Digital Assistant,简称PDA)等具有处理器的电子装置,本发明并不对此限 制。具体而言,监控设备140可包括荧幕以及警报装置,其中荧幕可用来显示呼吸参数所对 应的生理讯息,而警报装置则可在呼吸参数有异常时,立即发出警报。举例来说,警报装置 可通过广播方式发出警报、发送警报讯息至电话装置,或者通过语音、电子邮件、简讯或其 它形式的讯息传送警报讯息至医护人员的电脑装置及/或手持装置,藉以即时通知医护人 员。
[0037] 以下即配合上述呼吸器警报系统1000中的各项元件说明本实施例呼吸器的警报 方法的详细步骤。图2A是根据本发明一实施例所示出的呼吸器的警报方法流程图。请参 照图2A,于步骤S202,呼吸器100用以接收来自病人10的多个呼吸参数,其中这些例如是 吐气末阳压PEEP、呼气潮气容积Exp. Volume、吸气潮气容积Insp. Volume、呼吸道最高压力 Ppeak、每分钟通气量MV、气道平原压Pplateau、呼吸道阻力Rexp、呼气流量Fexp、氧气吸入 比例及呼吸率等。并且,控制单元120会自呼吸器100接收并检测呼吸器100所取得的呼 吸参数,藉以在后续步骤中判断呼吸参数是否符合一个或多个条件,进而根据呼吸参数而 得知病人10的生理状况是否异常。在此,控制单元120会依据呼吸器100分别各取连续5 项的呼吸参数,来计算各种呼吸参数在此连续5项取样中所分别对应的移动平均值与标准 差。当然,在其他实施例中,控制单元120也可依据其它数目的取样数据(即呼吸参数)来 计算各呼吸参数的移动平均值与标准差。
[0038] 于步骤S204,控制单元120会判断这些呼吸参数中的呼吸道最高压力是否符合 第一条件,而第一条件为 Y(k+1),Ppeak〉Yk,mean,Ppeak+3*\sd,Ppeak,其中k为正整数,表示第k个取 样的呼吸道最高压力Ppeak,Y 0^lhpp6ak表示第k+1个取样的呼吸道最高压力,Yk,_n, Pp6ak& \sdiP_k分别表示以第k个取样计算所获得的呼吸道最高压力的移动平均值与标准差。
[0039] 倘若呼吸道最高压力不符合第一条件,即呼吸道最高压力被判断是属于正常值, 则此时控制单元120将不会启动警报,且如步骤S202所示,控制单元120会继续检测呼吸 器1〇〇所取得的下一项呼吸参数,以判断下一项呼吸参数是否异常。
[0040] 倘若呼吸道最高压力符合第一条件,即呼吸道最高压力被判断不属于正常值,则 如步骤S206所示,控制单元120会进一步判断呼吸参数中的气道平原压Pplateau是否符 合第二条件,其中第二条件为 Y(k+1),Pplateau〈Yk,mean,Pplateau+3*Yk,sd,Pplateau,Y(k+1),Pplateau表不弟k+1 个取样的气道平原压Pplateau, mean, Pplateau-^- ^ k, sdlPplat_分别表示以第k个取样计算所获 得的气道平原压Pplateau的移动平均值与标准差。此外,由于此时的呼吸道最高压力符合 第一条件时,表示呼吸道内的压力超过正常值(即处于高压状态),因此控制单元120也可 通过监控设备140启动高压警报。
[0041] 倘若气道平原压Pplateau不符合上述第二条件,则如步骤S208所示,控制单元 120会通过监控设备140启动静态阻塞警报。一般而言,若呼吸道最高压力Ppeak符合上述 第一条件(即呼吸道最高压力Ppeak逐渐增加),而气道平原压Pplateau不符合上述第二 条件(即气道平原压Pplateau也逐渐增加),则表示病人有气喘情况,基此,本实施例可通 过静态阻塞警报以立即通知医护人员。
[0042] 倘若气道平原压Pplateau符合上述第二条件,则如步骤S210所示,控制单元120 会进一步判断呼吸参数中的呼气流量是否符合第三条件。在本实施例中,第三条件为Y 0^ ,Fexp〈Yk,mean,Fexp 3 木 Yk,sd,Fexp,其中表不弟k+1个取样的呼气流里Fexp,Yk,mean,Pplateau及 \sdiPplateau分别表示以第k个取样计算所获得的呼气流量Fexp的移动平均值与标准差。
[0043] 需说明的是,在另一实施例中,上述的第三条件也可根据呼气流量Fexp波形信息 来判断,也即,上述的第三条件也可为根据呼气流量Fexp所计算出的振动值(Vibration value, Vib)大于预设值。其中,计算振动值Vib的步骤包括对呼气流量Fexp进行分割 (segmentation)计算,并进行曲线拟合(curve fitting)计算,以取得呼气流量Fexp的流 量趋势,以及根据呼气流量Fexp进行分割计算后的结果与流量趋势,计算差分方程式,并 利用所述差分方程式计算振动值Vib。
[0044]图2B至图2E为说明计算所述振动值的示意图,其中横座标表示时间,纵座标表示 呼气流量Fexp。首先,控制单元120根据呼气流量Fexp的大小值,来切割所需要的片段。 在此,所需要的片段为呼气流量Fexp的值大于零与小于零的片段,且为完整的片段。如图 2B所示,控制单元120会取出的片段为区域22、24与25的部分,而由于区域23与26的呼 气流量Fexp值为零,区域21与27片段不完整,故区域21、23、26及27所在的片段皆不取。
[0045] 接着,由于当病人产生痰液时,呼气流量Fexp会出现锅齿状(saw-tooth)的波型, 因此为了取出锯齿状的成分,在此先使用曲线拟合计算的方式计算出呼气流量Fexp的趋 势。以区域24及25为例(如图2C所示),控制单元120会利用区域24及25的呼气流量 Fexp值做曲线拟合计算以取得呼气流量Fexp的趋势,如图2D与图2E所示的平滑曲线。曲 线拟合计算中所欲求的数学式可以公式(I) # = ? + + 表示,其中ct、0、Y及A分 别如下公式所述,而X的长度视呼气流量Fexp切割后有几个片段而定。
[0047] 并且,控制单元120会将呼气流量Fexp分割计算后的结果减去上述取得呼气流量 Fexp的趋势后的值,计算差分方程式。其中差分方程式的计算公式(2)如下:
[0049] 其中,X的长度视切割后有几个片段而定。
[0050] 最后,控制单元120会利用所述差分方程式(即公式(2))计算振动值Vib,其中计 算振动值Vib的公式(3)如下(以3个片段为例):
为D(X),bl彡X彡cl、d2为D(X),a2彡X彡b2、d3为D(X),b2彡X彡c2,此公式⑶所算 出的值也就是上述的振动值。换言之,当振动值Vib大于预设值(其可根据测量的需求而设 定)时,也就是呼气流量Fexp符合第三条件,则表示病人有痰液产生。反之,当振动值Vib 小于预设值时,也就是呼气流量Fexp不符合第三条件,则表示病人无痰液产生。
[0052] 如此一来,倘若呼气流量Fexp不符合上述第三条件,则如步骤S202所示,控制单 元120会继续检测呼吸器100下一项所取得的呼吸参数,以判断下一项呼吸参数是否异常。
[0053] 反之,倘若呼气流量符合上述第三条件中的至少其中之一时,则如步骤S212所 示,控制单元120会通过监控设备140启动动态阻塞警报。一般而言,若呼吸道最高压力 Ppeak符合上述第一条件(即呼吸道最高压力Ppeak逐渐增加),而气道平原压Pplateau 符合上述第二条件(即气道平原压Pplateau并非逐渐增加或其实质上不变),以及呼气流 量Fexp符合上述第三条件(即呼气流量Fexp逐渐降低),则表示病人有痰液产生的情况, 由此,控制单元120也可启动抽痰警报,并通过动态阻塞警报以立即通知医护人员。
[0054] 如此一来,在本实施例的呼吸器警报系统1000中,控制单元120可根据呼吸器100 所取得的呼吸参数,判断这些呼吸参数是否符合一个或多个条件,藉以判断病人10的生理 状况是否异常。并且,当病人的生理状况异常时,例如产生痰液或气喘发作,由于此时病人 的呼吸参数会超出正常值范围,因此控制单元120可根据判断结果,立即通过监控设备140 发出对应的警报以告知医护人员。
[0055] 值得一提的是,除了上述第一条件至第三条件以外,本实施例的呼吸
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