呼吸气体供应系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种呼吸气体供应系统及其控制方法，尤指一种可随着病患实时呼吸状态，变更对应的呼吸模板的呼吸气体供应系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]部分病患可能因为疾病或身体状况不佳等因素，无法通过自行呼吸来取得所需的氧气浓度，此时病患需要借助呼吸气体供应系统，用以维持人体所需的呼吸运动，以补足该氧气浓度；并且，呼吸气体供应系统能够辅助判读病患的呼吸中止-浅呼吸指数(apnea-hypopnea index, AHI)，及早发现病患在呼吸或睡眠过程中，出现上呼吸道部分或全部阻塞的状态，以避免可能发生的危险。
[0003]在AHI的判读上，一般会与正常呼吸大小，即所谓的呼吸模板(breath template)进行比对。现行的呼吸气体供应系统针对呼吸模板的建立方式，大多是在系统启动后即建立好固定的呼吸模板，供病患在整段睡眠时间内使用；然而，实际人类在睡眠过程中会分成多个不同阶段，例如浅睡期、深睡期、快速眼动期、觉醒等，而在不同阶段内病患的呼吸状态亦不相同。因此，若是在整段睡眠时间内均使用固定的呼吸模板做为比对基础，并无法完全反映病患实际的呼吸状态，使得在判读上容易产生误差。据此，现有技术的呼吸气体供应系统的呼吸模板建立方式亟待进一步改进。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种可随着病患呼吸状态实时变更对应的呼吸模板的呼吸气体供应系统，通过动态呼吸模板的设计，以反映病患在不同睡眠过程的所对应的呼吸模板及判断基准。
[0005]为达上述目的，本发明的呼吸气体供应系统，用以经过一流道供应一呼吸气体给一病患，呼吸气体供应系统包括气流传感器、控制单元及储存单元。气流传感器用以感测流道的气体状态；控制单元电性连接气流传感器，控制单元用以提供初始模板值，并自气流传感器持续接收呼吸取样值以反复执行第一呼吸取样阶段；在执行第一呼吸取样阶段到达第一设定次数后，控制单元基于所有第一呼吸取样阶段经运算产生第一模板值以取代初始模板值；在产生第一模板值后，控制单元自气流传感器持续接收呼吸取样值以反复执行第二呼吸取样阶段，在执行第二呼吸取样阶段到达第二设定次数后，控制单元基于所有第二呼吸取样阶段经运算产生第二模板值；最后整合第一模板值及第二模板值，以得到更新模板值来取代第一模板值，并重复前述操作经运算产生新的第二模板值以取得新的更新模板值；储存单元电性连接控制单元，用以储存第一模板值、各第二模板值及各更新模板值。
[0006]本发明的呼吸气体供应系统的控制方法，是应用于如前述的呼吸气体供应系统，所述方法包括以下步骤:(a)提供初始模板值，并针对一流道持续接收呼吸取样值以反复执行第一呼吸取样阶段；(b)在执行第一呼吸取样阶段到达第一设定次数后，基于所有第一呼吸取样阶段经运算产生第一模板值以取代初始模板值；(c)在产生第一模板值后，针对流道持续接收呼吸取样值以反复执行第二呼吸取样阶段；(d)在第二呼吸取样阶段到达第二设定次数后，基于所有第二呼吸取样阶段经运算产生第二模板值；(e)整合第一模板值及第二模板值，以得到更新模板值来取代第一模板值；以及(f)重复步骤(c)?(e)。
[0007]本发明的呼吸气体供应系统的第二实施例中，呼吸气体供应系统包括气流传感器、控制单元及储存单元。气流传感器用以感测流道的气体状态；控制单元用以提供初始模板值且持续转换气流传感器所感测的气体状态为呼吸取样值以反复执行第一呼吸取样阶段；于执行第一呼吸取样阶段到达第一设定次数后，基于所有第一呼吸取样阶段经运算产生第一模板值以取代初始模板值；在产生第一模板值后，控制单元转换该流道的气体状态为呼吸取样值以反复执行第二呼吸取样阶段，在执行第二呼吸取样阶段到达第二设定次数后，基于所有第二呼吸取样阶段经运算产生第二模板值；最后整合第一模板值及第二模板值，以得到更新模板值来取代第一模板值，并重复前述操作经运算产生取代前次模板值的更新模板值；储存单元用以接收并储存初始模板值、第一模板值、各第二模板值及各更新模板值。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的呼吸气体供应系统的系统方块图。
[0009]图2为本发明的呼吸气体供应系统的控制方法第一实施例的流程图。
[0010]图3为本发明的呼吸气体供应系统的控制方法第二实施例的流程图。
[0011]图4为本发明的呼吸气体供应系统的控制方法第三实施例的流程图。
[0012]图5为本发明的呼吸气体供应系统的控制方法第三实施例中前处理步骤的流程图。
[0013]附图标记说明:
[0014]10呼吸气体供应系统11气压调节装置
[0015]12气流传感器13控制单元
[0016]131过滤模块14储存单元
[0017]15输入输出接口20流道
[0018]a?h4步骤
【具体实施方式】
[0019]由于各种态样与实施例仅为例示性且非限制性，故在阅读本说明书后，具有通常知识者可知在不偏离本发明的范畴下，亦可能有其他态样与实施例。根据下述的详细说明与权利要求书，将可使该等实施例的特征及优点更加彰显。
[0020]在本文中，使用“一”或“一个”来描述本文所述的组件和组件。此举只是为了方便说明，并且对本发明的范畴提供一般性的意义。因此，除非很明显地另指他意，否则此种描述应理解为包括一个或至少一个，且单数也同时包括复数。
[0021]在本文中，用语“第一”或“第二”等类似序数词主要是用以区分或指涉相同或类似的组件或特征，且不必然隐含此等组件或特征在空间或时间上的顺序。应了解的是，在某些情形或组态下，序数词可以交换使用而不影响本发明的实施。
[0022]此外，在本文中，用语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其他任何类似用语意欲涵盖非排他性的包括物。举例而言，含有复数要件的一组件、结构、制品或装置不仅限于本文所列出的此等要件而已，而是可以包括未明确列出但却是该组件、结构、制品或装置通常固有的其他要件。
[0023]请参考图1为本发明的呼吸气体供应系统10的系统方块图。如图1所示，本发明的呼吸气体供应系统10是对应供病患呼吸用的流道20而设置，用以经过所述流道20供应一呼吸气体给病患，并进行对流道20中气体状态的感测，以达到适时调整呼吸模板的效果。在本实施例中，流道20是指一输气管道，可包括输气软管、供病患配带的输出部件(如呼吸罩或出气管)等的组合，但亦可包括其他类似组件；而前述呼吸气体可以是空气或氧气等气体。
[0024]在本发明中，呼吸气体供应系统10包括气流传感器12、控制单元13及储存单元14，其中控制单元13电性连接气流传感器12及储存单元14。气流传感器12设置在流道20内，用以感测流道20的气体状态，而取得病患的呼吸取样值。进一步说明，设置于流道20用以感测气体状态的可以是一感测单元，此感测单元包含了信号转换器，气体状态经信号转换器转换为呼吸取样值，控制单元13接收呼吸取样值。此处气流传感器12可以是流量传感器，而所测得的气体状态即为气体流量；气流传感器12也可以是压力传感器，而所测得的气体状态即为气体压力，视设计或需求不同而改变；当然，随着设计不同，气流传感器12亦可同时包括流量传感器及压力传感器。以下实施例中，气流传感器12将以流量传感器为例加以说明，但本发明不以此为限。
[0025]控制单元13用以提供一初始模板值，以便在系统开机后即有一个已设定的呼吸模板可供使用；而控制单元13可依据所取得的数据执行新模板值的计算及旧模板值的取代等，并且可依据用户输入的指令执行对应操作。控制单元13可以是中央处理单元或微处理器，也可以是前述硬件组件与固件或软件(例如操作系统或应用程序等)的组合。此处初始模板值采用小于一设定体重所对应的正常呼吸值作为呼吸模板值，以适用于大部分病患；基本上所述设定体重可以用一般正常人的平均体重为基准，例如该设定体重为50kg，也就是说，