本发明专利技术提出一种咳痰启动时机判断装置，包括：呼气流量采集单元，用于采集气道内中的负向呼气流量信息；第一滤波器，其对所述负向呼气流量信息进行滤波，获得呼气中的平均流量；第二滤波器，其对所述负向呼气流量信息进行滤波，用于获得呼气中的高频抖动信息；痰液聚集特征变量提取单元根据所述平均流量和所述高频抖动信息计算痰液聚集特征变量，其中痰液聚集特征变量与所述平均流量负相关，与所述高频抖动信息正相关；咳痰启动时机判断单元，当其判断所述痰液聚集特征变量大于设定阈值时，通知启动咳痰操作。本发明专利技术还提出一种咳痰机。本发明专利技术的装置能够实现自动判断气道痰液聚集，并能根据气道痰液的聚集程度自动启动咳痰引流程序。程序。程序。
【技术实现步骤摘要】
一种咳痰启动时机判断装置及咳痰机
[0001]本专利技术涉及气道治疗
，更具体地，涉及一种咳痰启动时机判断装置及咳痰机。
技术介绍
[0002]正常人，主要靠气道黏液纤毛运动和咳嗽两种机制清除气道内的分泌物，但是对于依靠呼吸机支持的插管患者(即有创通气患者)而言，其自身的这两种气道分泌物机制都存在不同程度的减弱，再加上这类患者一般都伴有造成气道分泌物(较之常人)增加的气道原发病(如肺部感染和慢性支气管疾病)，因此气道分泌物管理对于有创通气的患者而言尤为重要。常规的气道分泌物管理技术主要是气管内吸痰术，这种常规技术极易引发患者不适、血氧下降等诸多并发症。
[0003]专利CN105343944提出了一种模拟咳嗽的能够和呼吸机配合工作的在线气道引流装置，又称同步咳痰机。该装置利用一个三通结构组件将呼吸机、负压抽吸装置(亦即同步咳痰机)、病人进行连接，正常情况下，病人与负压抽吸装置之间的通道处于关断状态，不影响呼吸机对患者实施正常通气。一旦启动了气道痰液引流程序，负压抽吸装置就利用三通结构上的传感器判断呼吸机由吸气相切换到呼气相的时机(吸气峰值的快速下降)，在判断到切换时机到来的瞬间，再利用三通结构上的球囊阀将呼吸机与病人的正常通气通道截断，同时快速打开负压抽吸通道对患者实施负压抽吸；在负压抽吸短暂持续后，该系统又自动恢复呼吸机与病人气道的正常通气连接，呼吸机再对患者实施充气。如此，呼吸机和负压抽吸装置反复配合，呼吸机对患者实施充气，负压抽吸装置对患者实施抽气，以达到一种模拟自然人咳嗽的引流效果。这种在线的引流技术可以避免传统气管内吸痰术引发的诸多并发症，并实现无创地清除插管病人气道痰液的效果。
[0004]现在的与呼吸机配合实现在线气道痰液引流的系统，亦即同步咳痰机系统，以定时的方式启动一组咳痰引流程序，咳痰引流如果太频繁会影响患者正常休息，咳痰引流不及时则无法体现此系统的治疗价值。也就是说，需要用户(气道管理人员或是呼吸治疗医师)设定固定的咳痰启动间隔，一般可设置在15分钟～120分钟。咳痰机系统在等待设定的时间间隔到来后，无论患者的气道内是否有痰液蓄积都会启动一组咳痰引流治疗。这样一种定时启动在线咳痰引流的方法和系统存在着明显的缺陷：
[0005](1)如果咳痰间隔设置的过短，则咳痰引流会频繁地执行，这样不仅是多余的，还会打扰患者的病情恢复和正常休息，并且频繁地打断呼吸机的通气治疗程序，也多多少少对呼吸机的通气效果产生负面影响(如可能频繁地引发呼吸机报警)。
[0006](2)相反，如果咳痰间隔设置的过长，则会造成气道痰液引流的不及时，无法起到此系统预期的自动气道分泌物的效果。
[0007](3)咳痰间隔设置的过短或是过长都不合适，在应用此系统时，就要求操作用户对患者的气道分泌物状况有非常仔细的认识，并根据不同的患者病情以及病情的进展，频繁地个性化地调节咳痰间隔，这样就增加了用户的操作难度，换言之，此系统的价值体现对用
户操作经验的依赖性过高。
技术实现思路
[0008]本专利技术为了克服现有定时在线咳痰引流系统存在的矛盾问题，本专利技术提出一种咳痰启动时机判断装置，包括：呼气流量采集单元，用于采集气道内中的负向呼气流量信息；第一滤波器，其对所述负向呼气流量信息进行滤波，获得呼气中的平均流量；第二滤波器，其对所述负向呼气流量信息进行滤波，用于获得呼气中的高频抖动信息；痰液聚集特征变量提取单元根据所述平均流量和所述高频抖动信息计算痰液聚集特征变量，其中痰液聚集特征变量与所述平均流量负相关，与所述高频抖动信息正相关；咳痰启动时机判断单元，当其判断所述痰液聚集特征变量大于设定阈值时，通知启动咳痰操作。
[0009]根据本专利技术的另一方面，还提出一种具有咳痰启动时机判断装置的咳痰机，包括：
[0010]咳痰启动时机判断装置，包括：呼气流量采集单元，用于采集气道内中的负向呼气流量信息；第一滤波器，其对所述负向呼气流量信息进行滤波，获得呼气中的平均流量；第二滤波器，其对所述负向呼气流量信息进行滤波，用于获得呼气中的高频抖动信息；痰液聚集特征变量提取单元根据所述平均流量和所述高频抖动信息计算痰液聚集特征变量，其中痰液聚集特征变量与所述平均流量负相关，与所述高频抖动信息正相关；咳痰启动时机判断单元，当其判断所述痰液聚集特征变量大于设定阈值时，通知启动咳痰操作；
[0011]咳痰控制装置，所述咳痰控制装置接收到所述咳痰启动时机判断装置的通知启动咳痰操作后，启动一组咳痰治疗。
[0012]本专利技术的装置的有益效果包括：(1)本专利技术的装置能够实现自动判断气道痰液聚集，并能根据气道痰液的聚集程度自动启动咳痰引流程序，因此更加智能化。(2)克服了现有系统的存在的定时间隔过长或是过短的两难问题。(3)降低了对用户的使用经验依赖，可提高用户的使用体验，最大化在线咳痰设备的医用价值。
附图说明
[0013]为了更容易理解本专利技术，将通过参照附图中示出的具体实施方式更详细地描述本专利技术。这些附图只描绘了本专利技术的典型实施方式，不应认为对本专利技术保护范围的限制。
[0014]图1为本专利技术的咳痰启动时机判断装置的应用图。
[0015]图2为咳痰通气的操作示意图。
[0016]图3为本专利技术的装置的一个实施方式的原理图。
[0017]图4为本专利技术的装置的工作流程图。
[0018]图5为本专利技术的装置的应用在咳痰机上的流程图。
[0019]附图标记
[0020]1‑
三通球囊阀、2
‑
流量传感器、3
‑
咳痰管路、4
‑
测控管路、5
‑
集痰杯、6
‑
测控接头、7
‑
过滤器、8
‑
患者端口、9
‑
咳痰机端口、10
‑
呼吸机端口、11
‑
球囊。
具体实施方式
[0021]下面参照附图描述本专利技术的实施方式，以便于本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所列举的实施例不作为本专利技术的限定，在不冲突的情况下，下述的
实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，其中相同的部件用相同的附图标记表示。
[0022]图1显示了本专利技术的自动咳痰时机判断装置的应用示意图。其可以集成在咳痰机内部，也可以作为单独的外部模块与咳痰机联合使用。咳痰机还具有咳痰控制装置，与咳痰启动时机判断装置进行信息交互。
[0023]图1中显示了咳痰机、呼吸机通过三通球囊阀1连接到患者。其中三通球囊阀1的患者端口连接到患者，咳痰机端口9通过咳痰管路3连接到咳痰机，呼吸机端口10通过管路连接到呼吸机。三通球囊阀1中的球囊11具有开口通向大气，进行放气和充气。呼吸机端口10上设置有流量传感器2。
[0024]正常无气道分泌物聚集的情况下，咳痰机不启动，三通球囊阀1处于打开的状态(球囊11处于放气状态)，呼吸机控制患者的吸气和呼气气流。一旦启动了咳痰治疗，则在呼本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种咳痰启动时机判断装置，其特征在于，包括：呼气流量采集单元，用于采集气道内中的负向呼气流量信息；第一滤波器，其对所述负向呼气流量信息进行滤波，获得呼气中的平均流量；第二滤波器，其对所述负向呼气流量信息进行滤波，用于获得呼气中的高频抖动信息；痰液聚集特征变量提取单元根据所述平均流量和所述高频抖动信息计算痰液聚集特征变量，其中痰液聚集特征变量与所述平均流量负相关，与所述高频抖动信息正相关；咳痰启动时机判断单元，当其判断所述痰液聚集特征变量大于设定阈值时，通知启动咳痰操作。2.根据权利要求1所述的咳痰启动时机判断装置，其特征在于，所述第一滤波器为低通滤波器，所述第二滤波器为高通滤波器。3.根据权利要求1所述的咳痰启动时机判断装置，其特征在于，呼气中的平均流量通过如下公式获得：Average_LP_Qe表示呼气中的平均流量，LP_Qe(t)表示第一滤波器滤波后的变量。4.根据权利要求3所述的咳痰启动时机判断装置，其特征在于，高频信号的抖动信息通过如下公式获得：Power_HP_Qe表示高频信号的抖动功率，HP_Qe(t)表示第二滤波器滤波后的变量。5.根据权利要求4所述的咳痰启动时机判断装置，其特征在于，根据如下公式计算每次呼吸后的痰液聚集特征变量：Sputum_Index(T)＝Power_HP_Qe(T)/Average_LP_Qe(T)Sputum_Index表示痰液聚集特征变量，T表示某次呼吸。6.一种咳痰机，其特征在于，包括：咳痰启动时...
【专利技术属性】
技术研发人员：高祥，何晓秋，许丹蓓，
申请(专利权)人：濡新北京科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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