[实用新型]基于血氧含量测量的自动补气呼吸器

说明书

技术领域

本实用新型涉及医疗保健技术领域，特别是一种基于血氧含量测量的自动补气呼吸器。

背景技术

血氧含量高低是表征呼吸系统氧气交换效率的重要指标。在不超过肺泡承压极限条件下，氧气交换效率主要依靠肺泡内外气体压力和氧气浓度梯度，梯度越大交换效率越高，血氧含量也越高。众所周知，气压与海拔成反比，海拔越高气压越低，空气中氧气扩散进入血液的含量越低，肌体缺氧越严重；此外人体呼吸系统气道阻塞或胸腔有效容积减小以及肺泡弹性变差等原因，也会降低氧气交换效率，产生缺氧症状，因此需要通过增大吸入空气压力提升氧气交换效率尤其是血氧含量。

现有家用正压通气呼吸机可以通过增大吸入空气压力提升血氧含量，但设备运行功耗较大，且没有血氧测量和便携使用功能。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于血氧含量测量的自动补气呼吸器，能够提高呼吸功能弱化、高原缺氧地区人群、孕妇和户外运动者血氧含量。该设备通过自带移动电源提供的电力驱动微型气泵产生压缩空气，并使压缩空气沿管路、加湿器、加温器、储气气囊和呼吸阀后进入鼻罩，增大吸入空气压力，提高氧气交换效率，解决因呼吸功能弱化和高原低压环境带来的机体缺氧问题。该设备的突出特点是功率消耗低、续航时间长，可根据测到的血氧含量调整呼吸参数，血氧含量有保障。

与发明人的实用新型专利201620156697.6相比，本实用新型增加了血氧测量模块和单向进气阀。血氧测量模块用于检验呼吸过程氧气交换效果，单向进气阀用于使用者自主吸足空气，微型气泵只需补充部分气体、升高气道压力，间接节约电能消耗。本实用新型的技术方案是：

一种基于血氧含量测量的自动补气呼吸器，主要包括主机以及鼻罩，二者通过通气管路相连；所述主机包括移动电源、微型气泵、呼吸阀、管路、接头、电路板、触摸显示屏和外壳；所述鼻罩包括双管鼻形罩、密封垫和滤芯；所述移动电源、微型气泵、呼吸阀、管路、接头、电路板和触摸显示屏分别安装在主机扁桶形外壳内；所述密封垫、单向进气阀和滤芯安装在双管鼻形罩上。

所述外壳采用便于微型气泵、电池组、呼吸阀和储气气囊集成的扁桶形结构，分成前后对称两块和上下相似两片4个零件；前面一块为没有窗口的完整零件表面，后面一块零件设有与USB口、充电插座和电源开关形状大小相同的方孔；上面一片零件开有与血氧测量模块、触摸显示屏、按键对应大小的开孔，下面一片设有一个圆孔；四个零件通过卡扣相连构成完整外壳。

所述微型气泵分为直流电机和打气泵两部分，直流电机为有刷或无刷电机，打气泵为挤压密闭腔室气泵或气缸活塞气泵，数量1～50个，总输出流量不小于10L/min，输出压力不小于50kPa。

所述主机扁桶形外壳内还安装一个储气气囊，用于储存压缩空气，所述储气气囊为橡胶材质、球形或椭球形，膨胀压力接近成人吹气压力，容积小于800ml。

所述主机扁桶形外壳内还设置有加湿器，所述加湿器为装水的密闭容器，通过呼吸管路加水，并设有水位观察窗口。除非特别干燥环境，否则加湿器可以省略。

所述主机扁桶形外壳内还设置有加温器，所述加温器包括测温与电热复合模块，温度达到后自动断电，不够时自动加热。使用者根据电源条件选择用与不用。

所述呼吸阀为1个二位三通阀或2个二位二通阀，阀座上设有三个管路接头，分别连接微型气泵、鼻罩和大气，通过电能驱动阀芯旋转运动或直线运动，使鼻罩分别与微型气泵和大气交替相通；阀芯由单片机控制、电磁驱动，通过直线运动或旋转运动切换气路。

所述电路板包含充放电电路、电池保护电路、电量测量电路、气压测量电路、血氧测量电路、单片机工作电路、按键电路、气泵转速控制电路、呼吸阀控制电路和加温器控制电路；充放电电路、电池保护电路和电量测量电路属于标准充电宝电路；血氧测量电路用于测量使用者血氧含量；单片机工作电路提供单片机运行环境；按键电路用于切换触摸显示屏显示内容和加温器工作状态；所有控制驱动电路的控制方法是：通过三个压力传感器分别测量气泵、气道和大气压力，压力数值进入单片机后，使用控制程序控制气泵上的电机转速和呼吸阀切换频率，通过加温器控制加热元件加热功率，使之满足温控要求，控制程序的作用是：1）根据气泵压力确定气泵运转，防止超过最高工作压力发生事故；2）根据气道压力控制呼吸阀切换，达到预定压力并适当延时后切换气路；3）根据测量得到的大气压力，转换为海拔高度并显示出来；4）根据血氧传感器测得的血氧含量，修正吸气过程的气道压力，做到以最小的气泵功耗，实现较高的血氧含量；5）根据设定温度控制加热功率。