一种基于云计算的呼吸辅助装置的制作方法

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种根据病人实时身体信息，提供准确的供氧量的基于云计算的呼吸辅助装置。

背景技术：

某些呼吸系统疾病要求患有这些疾病的病人被供给空气或富氧空气混合物。气体的这种供给可使用通常被称为基于云计算的呼吸辅助装置的基于云计算的呼吸辅助装置进行，常规的呼吸机都是按既定的供氧量、供养频率为病人提供富氧气体。然而，不同病人的病况不尽相同，即使对于同一病人，其在不同时间的身体状况也不一定相同。因此，常规的呼吸机不能因人而宜地，或因时而宜地提供准确的呼吸辅助服务。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出如下技术方案：

一种基于云计算的呼吸辅助装置，包括云端服务器和与之通信连接的呼吸机，所述呼吸机包括空气瓶、氧气瓶、第一调节阀、第二调节阀、气体混合室和呼吸面罩，所述第一调节阀用于调节来自空气瓶的空气流的压力和/或流量，所述第二调节阀用于调节来自氧气瓶的纯氧气流的压力和/或流量，纯氧与空气在气体混合室中混合至预定浓度并向呼吸面罩输出富氧气体供病人使用，

呼吸音采集装置，用于采集病人肺部呼吸时产生的声音，形成声音波形信号；

超声图像装置，用于对病人肺部发出超声波并接收肺部反回的超声波，形成反映病人肺部实时平面面积的超声图像；

腹部气囊，其为带状的柔性气囊，可环绕地设于病人的腹部，且与空气瓶通过第三调节阀连通；

控制器，其与第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀信号连接，

通信单元，用于将所述声音波形信号和所述超声图像传输至云端服务器，接收来自云端服务器的控制指令并传给控制器；

所述云端服务器被配置为：根据接收到的所述声音波形信号生成声波变化曲线，并分别计算各个呼吸周期内的吸气段折线的斜率和呼气段折线的斜率，同时，根据接收到的所述超声图像计算各个呼吸周期的肺部的平面面积的极大值和极小值；当任一呼吸周期内的吸气段折线的斜率较前一呼吸周期内的吸气段折线的斜率发生变化，且变化率大于第一预定值时，云端服务器做出吸气异常的判断，进一步地，云端服务器计算该呼吸周期的极大值与前一呼吸周期的极大值之间的差值，若该差值为负且差值的绝对值大于第二预定值，则云端服务器发出第一控制指令，所述第一控制指令控制第二调节阀使下一个呼吸周期的吸气段所提供的纯氧的流量增大；当任一呼吸周期内的呼气段折线的斜率较前一呼吸周期内的呼气段折线的斜率发生变化，且变化率大于第一预定值时，云端服务器做出呼气异常的判断，进一步地，云端服务器计算该呼吸周期的极小值与前一呼吸周期的极小值之间的差值，若该差值为正且差值的绝对值大于第二预定值，则云端服务器发出第二控制指令，所述第二控制指令控制第三调节阀，使腹部气囊在下一个呼吸周期的呼气段被空气瓶充气，使得气囊挤压腹部，形成腹部压力，推动病人呼出气体。

优选地，所述气体混合室内设有氧浓度传感器。

优选地，所述腹部气囊还设有用于放气的放气阀，腹部气囊通过放气阀连接到气体混合室。

通过本发明可以根据病人的身体信息，因人而宜地、因时而宜地提供准确的呼吸辅助服务。

附图说明

图1示出了本发明的系统结构

图2示出了本发明的原理结构图；

图3示出了呼吸音的变化；

图4示出了肺部超声图像的面积变化。

具体实施方式

下面将结合附图详细描述本发明。

如图1所示，基于云计算的呼吸辅助装置包括：云端服务器和与之通信连接的多台呼吸机，采用这种架构可以减少在终端的计算负担，在云端集中计算力量，从而进行更高效的数据处理。

如图2所示，所述呼吸机包括空气瓶1、氧气瓶3、第一调节阀2、第二调节阀4、气体混合室5和呼吸面罩6，所述第一调节阀2用于调节来自空气瓶1的空气流的压力和/或流量，所述第二调节阀4用于调节来自氧气瓶3的纯氧气流的压力和/或流量，纯氧与空气在气体混合室5中混合至预定浓度并向呼吸面罩6输出富氧气体供病人使用，还包括：

呼吸音采集装置7，用于采集病人肺部呼吸时产生的声音，形成声音波形信号；

超声图像装置8，用于对病人肺部发出超声波并接收肺部反回的超声波，形成反映病人肺部实时平面面积的超声图像；

腹部气囊9，其为带状的柔性气囊，可环绕地设于病人的腹部，且与空气瓶1通过第三调节阀10连通；

控制器11，其与第一调节阀2、第二调节阀4、第三调节阀10信号连接。

通信单元12，用于将所述声音波形信号和所述超声图像传输至云端服务器13，接收来自云端服务器13的控制指令并传给控制器11；

如图3所示，云端服务器13根据所述声音波形信号生成声波变化曲线，并分别计算各个呼吸周期内的吸气段折线的斜率和呼气段折线的斜率，根据所述超声图像计算各个呼吸周期的肺部的平面面积的极大值和极小值；

正常呼吸时，所述声波变化曲线每个呼吸周期的线形基本一致，而当呼吸困难时，会导致呼吸急促，各段折线的斜率会发生变化。在一个呼吸周期内，肺叶因吸入气体而体积变大，因呼出气体而体积变小，反映在肺部的超声图像上则肺部的阴影面积出现极大值和极小值。正常的呼吸，极大值和极小值基本是恒定不变的，如呼吸困难，肺叶无法得到足够的空气而变得大小有变动。

云端服务器13被配置为：当任一呼吸周期内的吸气段折线的斜率较前一呼吸周期内的吸气段折线的斜率发生变化，且变化率大于第一预定值时，云端服务器13做出吸气异常的判断，进一步地，云端服务器13计算该呼吸周期的极大值与前一呼吸周期的极大值之间的差值，若该差值为负且差值的绝对值大于第二预定值，则云端服务器发出第一控制指令，所述第一控制指令控制第二调节阀使下一个呼吸周期的吸气段所提供的纯氧的流量增大；当任一呼吸周期内的呼气段折线的斜率较前一呼吸周期内的呼气段折线的斜率发生变化，且变化率大于第一预定值时，云端服务器做出呼气异常的判断，进一步地，云端服务器计算该呼吸周期的极小值与前一呼吸周期的极小值之间的差值，若该差值为正且差值的绝对值大于第二预定值，则云端服务器发出第二控制指令，所述第二控制指令控制第三调节阀，使腹部气囊在下一个呼吸周期的呼气段被空气瓶充气，使得气囊挤压腹部，形成腹部压力，推动病人呼出气体。

本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于云计算的呼吸辅助装置，包括云端服务器和与之通信连接的呼吸机，所述呼吸机包括空气瓶、氧气瓶、调节阀、气体混合室、呼吸面罩、腹部气囊、呼吸音采集装置、超声图像装置、控制器和通信单元。通过本发明可以根据病人实时的身体信息，向病人精准地提供呼吸辅助服务。

技术研发人员：帅梦琦
受保护的技术使用者：帅梦琦
技术研发日：2017.05.01
技术公布日：2017.07.21