呼吸监测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种呼吸监测装置及方法。
【背景技术】
[0002]在医疗过程中经常需要使用呼吸监测装置及方法来对患者的呼吸进行监测，从而了解患者的呼吸状态。呼吸监测装置及方法在监护仪和呼吸机中的使用最为常见。传统的呼吸监测方法主要有胸阻抗法、二氧化碳检测法、热敏法以及呼吸机流量监测呼吸方法等。临床监护仪中应用较多的为胸阻抗法和二氧化碳检测法。
[0003]二氧化碳法检测呼吸需要增加额外的气路管道或者面罩来连接患者口鼻部位，增加了患者身上的连接线，成本较高且较为复杂，舒适性较差，会对新生儿鼻腔造成损伤，不适于对新生儿的呼吸监测。并且，在NIQJ (Neonatal Intensive Care Unit，新生儿监护病房)中的新生儿经鼻呼吸机中，呼吸机与新生儿只有经鼻气路连接，新生儿嘴巴张开时会存在漏气，漏气问题较严重，C02模块不能全部监测到新生儿呼出的C02气体，造成数据监测不可靠。
[0004]胸阻抗法稳定性较差，在病人运动时呼吸波形基线会出现漂移的情况。而新生儿经常运动，容易出现呼吸基线漂移后不能回复的情况。并且，大部分新生儿采用的是胸腹式呼吸(通过胸腔和腹腔同时作用进行呼吸)，采用胸阻抗法进行呼吸检测则会出现检测偏差，不能有效用于新生儿的呼吸检测。
[0005]呼吸机流量监测呼吸方法，需要监测到吸入、呼出的流速波形才能可靠地计算出呼吸率。为了可靠地监测呼吸，常常通过气管插管或面罩的方式进行通气。这种方式在经鼻无创通气呼吸机不能可靠监测呼吸(嘴因胃管插管等会导致漏气)。而且经鼻无创呼吸机考虑到对新生儿鼻腔的损伤，采用的是轻小单呼吸管路，只监测吸气流速并不监测呼气流速波形，因此该方法并不适用于经鼻无创呼吸机中。再者，呼吸机流量监测呼吸方法需要双呼吸管路和流量传感器，会增重新生儿鼻腔的负重，导致鼻腔损伤。
【发明内容】
[0006]基于此，有必要针对上述问题，提供一种不会给患者造成损伤且测量精准度较高的呼吸监测装置。
[0007]还提供了一种呼吸监测方法。
[0008]一种呼吸监测装置，包括:腹部呼吸传感器，用于贴设于患者的腹部并将所述患者的腹部运动转换成压力信号实现对呼吸信号的采集；所述压力信号随腹部的凸起而增大形成吸气信号，所述压力信号随腹部的收缩而减小形成呼气信号；第一级放大电路，与所述腹部呼吸传感器连接，用于对所述压力信号进行第一级放大处理后输出；调制电路，与所述第一级放大电路连接，用于隔离所述压力信号中的直流信号并将所述吸气信号调制成逐渐变大的正信号、将所述呼气信号调制成逐渐变小的负信号，或将所述吸气信号调制成逐渐变小的负信号、将所述呼气信号调制成逐渐变大的正信号；第二级放大电路，与所述调制电路连接，用于对调制后的压力信号进行第二级放大处理并叠加在基准信号上后输出；所述第二级放大电路还用于生成所述基准信号后输出；以及控制电路，与所述第二级放大电路连接，用于根据所述基准信号识别所述压力信号中的吸气信号以及呼气信号并进行计时后计算患者的呼吸率。
[0009]在其中一个实施例中，还包括压力传感器，连接于所述腹部呼吸传感器和所述第一级放大电路之间；所述压力传感器用于将所述压力信号转换为电压信号，所述吸气信号和呼气信号是电压信号。
[0010]在其中一个实施例中，所述第一级放大电路包括第一至第三运算放大器、第一至第六电阻以及第一电容；所述第一运算放大器的同相输入端串联第一电容后与所述第二运算放大器的同相输入端连接；所述第一运算放大器的同相输入端和所述第二运算放大器的同相输入端还分别与所述腹部呼吸传感器的输出端连接；所述第一运算放大器的反相输入端串联第一电阻后与所述第二运算放大器的反相输入端连接；所述第一运算放大器的反相输入端还串联第二电阻后与所述第一运算放大器的输出端连接；所述第一运算放大器的输出端串联第四电阻后与第三运算放大器的同相输入端连接；所述第二运算放大器的反相输入端还串联第三电阻后与所述第二运算放大器的输出端连接；所述第二运算放大器的输出端串联第五电阻后与所述第三运算放大器的反相输入端连接；所述第三运算放大器的反相输入端还串联第六电阻后与所述第三运算放大器的输出端连接；所述第三运算放大器的输出端与所述控制电路连接。
[0011]在其中一个实施例中，所述调制电路包括调制电容和调制电阻；所述调制电容一端与所述第一级放大电路的输出端连接，另一端则分别与所述调制电阻、所述第二级放大电路连接；所述调制电阻的另一端接地。
[0012]在其中一个实施例中，还包括基准信号校零电路，分别与所述调制电路、所述第二级放大电路以及所述控制电路连接；所述基准信号校零电路用于在所述控制电路的控制下将所述第二级放大电路的输入端置零从而对所述第二级放大电路输出的基准信号进行校准。
[0013]在其中一个实施例中，还包括模块在位监测电路，与所述控制电路连接，用于监测腹部呼吸传感器是否正确连接。
[0014]在其中一个实施例中，还包括呼吸指示电路，与所述控制电路连接，用于在所述控制电路的控制下对患者的呼吸状态进行指示。
[0015]一种呼吸监测方法，包括以下步骤:将腹部运动转换成压力信号实现对呼吸信号的采集；所述压力信号随腹部的凸起而增大形成吸气信号，所述压力信号随腹部的收缩而减小形成呼气信号；对所述压力信号进行第一级放大处理；对所述压力信号进行调制处理；将所述吸气信号调制成逐渐变大的正信号、将所述呼气信号调制成逐渐变小的负信号，或将所述吸气信号调制成逐渐变小的负信号、将所述呼气信号调制成逐渐变大的正信号；对调制后的压力信号进行第二级放大处理并叠加在基准信号上后输出；根据所述基准信号识别所述压力信号中的吸气信号以及呼气信号并进行计时后计算患者的呼吸率。
[0016]在其中一个实施例中，所述将腹部运动转换成压力信号实现对呼吸信号的采集的步骤之前还包括步骤:校准所述基准信号。
[0017]在其中一个实施例中，所述将腹部运动转换成压力信号实现对呼吸信号的采集的步骤之前还包括步骤:监测所述腹部呼吸传感器是否正确连接；若是，则执行所述将腹部运动转换成压力信号实现对呼吸信号的采集的步骤。
[0018]上述呼吸监测装置及方法，通过贴设于患者腹部的腹部呼吸传感器来实现对呼吸信号的采集，采集过程中不会对患者造成损伤。调制电路能够将采集过程形成的压力信号中的直流信号进行隔离并将吸气信号、呼气信号调制成相位相反的正负信号后通过第二级放大电路进行第二级放大并叠加在基准信号上后输出。因此只需要根据基准信号即可对吸气信号以及呼气信号进行精准识别后进行计时并计算患者的呼吸率。同时，通过第一级放大电路以及第二级放大电路的放大处理，可以进一步提高吸气信号、呼气信号的识别精度，从而提高了呼吸监测的过程的精准度。
【附图说明】