[发明专利]一种与呼吸同步响应的智能雾化设备

说明书

本发明涉及一种与呼吸同步响应的智能雾化设备，主要由气源输出终端和雾化控制手柄两个独立模块组成。本发明提供连续射流雾化和呼吸同步响应雾化两种模式供选择，满足了临床使用的多样性。当采用呼吸同步响应雾化模式工作时，药液雾化输出与患者呼吸动作保持同步，避免雾化药液在患者呼气动作时被无效释放，使药液的雾化利用率提高了一倍，具有很高的临床应用价值。

技术领域

本发明涉及一种与呼吸同步响应的智能雾化设备,是一种雾化吸入治疗过程中使用的医用设备，属于医疗器械范畴。

背景技术

雾化治疗是呼吸系统疾病治疗中常用的治疗方法，适用于哮喘、支气管炎、慢性阻塞性疾病（COPD）、肺炎、咽炎等疾病的治疗。雾化治疗主要优点是：药物的有效成分直接作用于病变部位，起效快；同时减少了全身用药的副作用，患者依从性好。但现有雾化技术也存在很大的缺憾：在雾化过程中，药物在吸气时被患者吸入呼吸道内，但在患者呼气时药物被无效排出，药物的利用率只有50%左右，造成极大浪费。

为此，本发明提出了一种与呼吸同步响应的智能雾化设备，有利于提高药物的利用度。

发明内容

一种与呼吸同步响应的智能雾化设备，主要由空气压缩泵、核心控制模块、呼吸传感器、继电器、人机交互界面、气体输出接口、雾化器接口、电源模块及主机保护外壳构成。雾化器是本发明配套使用的常规医用耗材，是本发明的可选组件。

所述的雾化器由雾化杯、面罩或咬嘴组成，采用医用高分子材料制成，雾化器产品的雾化输出口形状不同，分为面罩式和咬嘴式两种。

所述的空气压缩泵是压缩空气的生产输出装置，为射流雾化提供空气动力源。空气压缩泵工作原理和款型不限，但应优选体积小、噪音低、无内在污染源的产品。空气压缩泵产生的压缩空气通过输气管路输送到装有药液的雾化杯，雾化杯中的药液在气体射流作用下成为细小的雾粒雾化输出，供患者雾化吸入治疗。空气压缩泵通常采用小型无油、活塞式空压机，要求输出气体流量不低于10L/min、输出气体压力不低于50KPa，工作噪音不高于60db；正常工作状态下，空气压缩泵应能持续输出50kPa～200kPa的压缩空气。

所述的核心控制模块是以单片机为核心的集成电路，核心控制模块与呼吸传感器、继电器、电源模块联通，主要用于呼吸传感器信号处理、空气压缩泵的工作状态控制等。

所述的气体输出接口与雾化器接口采用输气管路连接。气体输出接口外部端设置在气源输出终端保护外壳的侧面，气体输出接口的内部端与空气压缩泵的输出管路连通。

所述的电源模块主要由整流器、滤波器、PWM控制器、变压器、标准电压采样器及电源导线组成，电源模块采用传统电路焊接工艺生产。AC110V或AC220V网电进入电源模块后，其中一个电路经AC/DC转化、降压成直流电源（通常为DC3.0V~DC24V）输出，供核心控制模块及低功耗元器件使用，另外一个电路保持AC110V或AC220V供空气压缩泵使用。

所述的主机保护外壳用于各组成部件的安装支承和防护，通常采用无毒高分子材料模具注塑成型。

所述的呼吸传感器是指能够有效识别患者呼气和吸气动作交替变化的感应装置，呼吸传感器与核心控制模块联通工作。呼吸传感器的工作原理和技术实施方式不限，呼吸传感器包括温差式呼吸传感器、声学呼吸传感器、压差式呼吸传感器，其工作原理分别是：

（1）温差式呼吸传感器：由于人体呼气或者吸气时，口鼻外周的温度存在显著差异，呼气时口鼻外周温度较高，吸气时口鼻外周温度较低。根据呼吸时口鼻外周的温差特征，温差式呼吸传感器具体实施方式是：采用响应时间较高的温度传感器，要求响应时间≤10ms、测量精度≤0.1℃；温度传感器与核心控制模块联通工作，温度传感器放置于患者的的口鼻外周，核心控制模块就能够有效监测到患者呼气或者吸气时的温度变化，根据温度的差异特征判断患者呼气和吸气的动作交替。