基于人工智能的呼吸麻醉的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于人工智能的呼吸麻醉機(jī)，它涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域。它包括氣動壓力傳感器、第一有源濾波器、AD轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、第二有源濾波器、流量傳感器，氣動壓力傳感器通過第一有源濾波器與AD轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，流量傳感器通過第二有源濾波器與AD轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，AD轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連。本實(shí)用新型集成多種傳感器，增強(qiáng)呼吸麻醉機(jī)的智能程度，并改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【專利說明】基于人工智能的呼吸麻醉機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及的是醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種基于人工智能的呼吸麻醉機(jī)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)中，呼吸麻醉機(jī)作為一項(xiàng)能人工替代自主通氣功能的有效手段，已普遍用于各種原因所致的呼吸衰竭、大手術(shù)期間的麻醉呼吸管理、呼吸支持治療和急救復(fù)蘇中，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)占有十分重要的位置。呼吸麻醉機(jī)是一種能夠起到預(yù)防和治療呼吸衰竭，減少并發(fā)癥，挽救及延長病人生命的至關(guān)重要的醫(yī)療設(shè)備。從呼吸麻醉機(jī)的智能化、實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性出發(fā)，研究和實(shí)現(xiàn)基于人工智能系統(tǒng)的呼吸麻醉機(jī)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)設(shè)備。
[0003]國內(nèi)呼吸麻醉機(jī)從誕生到現(xiàn)在已經(jīng)有了很大的發(fā)展，但是目前還存在一些不足之處，國內(nèi)呼吸麻醉機(jī)都是在消化吸收國外先進(jìn)呼吸麻醉機(jī)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情設(shè)計(jì)生產(chǎn)的一系列高、中、低檔呼吸麻醉機(jī)，然而高檔呼吸麻醉機(jī)很少；隨著機(jī)械電子技術(shù)和醫(yī)療器械的發(fā)展，對呼吸麻醉機(jī)的性能提出了更高的要求，人工智能在呼吸麻醉機(jī)的應(yīng)用中已發(fā)展到一個(gè)新的階段，智能控制理論研制開發(fā)越來越廣泛，人工智能化呼吸麻醉機(jī)應(yīng)用也將越發(fā)普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本實(shí)用新型目的是在于提供一種基于人工智能的呼吸麻醉機(jī)，增強(qiáng)呼吸麻醉機(jī)的智能程度，并改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):基于人工智能的呼吸麻醉機(jī)，包括氣動壓力傳感器、第一有源濾波器、AD轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、第二有源濾波器、流量傳感器，氣動壓力傳感器通過第一有源濾波器與AD轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，流量傳感器通過第二有源濾波器與AD轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，AD轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連。
[0006]所述的AD轉(zhuǎn)換器為十二位A/D轉(zhuǎn)換器。
[0007]本實(shí)用新型在現(xiàn)有硬件系統(tǒng)平臺中，集成更多種類的傳感器，使呼吸機(jī)能夠獲得更多的患者狀態(tài)和環(huán)境信息。綜合多種全面的傳感器更有利于設(shè)備控制策略的形成，增強(qiáng)呼吸麻醉機(jī)的智能程度，并改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性；改善人機(jī)界面，由于新呼吸模式的引入，圖形界面也要相應(yīng)的增加內(nèi)容，并且在人機(jī)接口方面可以添加觸摸屏，配合圖形界面使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)說明本實(shí)用新型；
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型的呼吸機(jī)通氣設(shè)備驅(qū)動電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0012]參照圖1-2，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:基于人工智能的呼吸麻醉機(jī)，包括氣動壓力傳感器1、第一有源濾波器2、AD轉(zhuǎn)換器3、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)4、第二有源濾波器5、流量傳感器6，氣動壓力傳感器I通過第一有源濾波器2與AD轉(zhuǎn)換器3的輸入端相連，流量傳感器6通過第二有源濾波器5與AD轉(zhuǎn)換器3的輸入端相連，AD轉(zhuǎn)換器3與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)4相連。
[0013]值得注意的是，所述的AD轉(zhuǎn)換器3為十二位A/D轉(zhuǎn)換器。
[0014]本【具體實(shí)施方式】采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，氣道壓力傳感器采用Honeywell公司生產(chǎn)的40PC系列微壓傳感器，檢測呼吸壓力范圍為±lpsi，它將呼吸通道內(nèi)的供氣與呼吸壓信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，通過8階開關(guān)電容低通有源濾波器MAX7401，濾除雜波及干擾信號后，送往控制系統(tǒng)內(nèi)12位A/D轉(zhuǎn)換輸入端，由人工智能系統(tǒng)據(jù)此壓力信號值再按用戶設(shè)定的工作方式進(jìn)行控制。采用Honeywell公司生產(chǎn)的大流量氣體質(zhì)量傳感器，該傳感器測量流量大，體積小、精度高，且內(nèi)部含放大、線性修正，溫度補(bǔ)償和氣體標(biāo)定等功能。為高精度地控制各種呼吸方式提供保證。流量傳感器輸出的電壓信號經(jīng)有源濾波后，也送往控制系統(tǒng)內(nèi)A/D輸入端供專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采集和處理。硬件由PXA270處理器，傳感器信號放大電路，AD采樣電路，參數(shù)輸入模塊和液晶屏組成，呼吸麻醉機(jī)控制軟件軟件采用Linux嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，保障執(zhí)行器件的實(shí)時(shí)性，達(dá)到實(shí)時(shí)控制要求，而采用操作系統(tǒng)的多個(gè)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)多種呼 吸模式:嵌入式操作系統(tǒng)的使用使得控制軟件結(jié)構(gòu)清晰，數(shù)據(jù)通信更加可靠，大大提高了軟件的健壯性和可讀性，同時(shí)減輕了軟件開發(fā)難度和軟件維護(hù)工作，圖形界面開發(fā)以QT圖形庫為基礎(chǔ)，將呼吸麻醉機(jī)的各種運(yùn)行參數(shù)以數(shù)值和曲線的方式顯示在液晶屏上，并且配合輸入模塊完成工參數(shù)設(shè)定。
[0015]全面的通氣模式，全程支持患者的自主呼吸。雙水平氣道正壓，解決了機(jī)械通氣和人機(jī)對抗的問題；自動容量功能，保證以最低的壓力輸送需要的潮氣量，解決了人機(jī)對抗問題。且監(jiān)測全面，能夠監(jiān)測容量、壓力、頻率、流速和通氣情況。脫機(jī)功能卓越，BIPAP通氣和脫機(jī)模式，在任何時(shí)候都給予病人充分的呼吸自由，不僅減少了鎮(zhèn)靜劑的使用和通氣創(chuàng)傷的發(fā)生，還增加了病人自動產(chǎn)生自主呼吸的能力。在呼吸麻醉機(jī)控制器中加入多軸陀螺儀以及多維力傳感器等環(huán)境感知設(shè)備，通過多傳感器信息融合，增強(qiáng)呼吸麻醉機(jī)的適應(yīng)性和抗干擾性更強(qiáng)。
[0016]界面功能強(qiáng)大，可選擇的趨勢圖，呼吸環(huán)，測量數(shù)值，呼吸曲線，記錄本都能在呼吸麻醉機(jī)那寬大的顯示屏上顯示出來，功能強(qiáng)大的觸摸屏將高度靈活的操作和按鍵以及旋鈕功能結(jié)合在了一起，操作簡易方便。因此控制臺需要顯示的參數(shù)包括以下幾類:
[0017]1.氧濃度、分鐘氣量和氣道壓力，這三個(gè)量在每次呼吸結(jié)束后更新一次。
[0018]2.息音、嘆息和復(fù)位，這三個(gè)為開關(guān)量，只要鍵盤按下相應(yīng)按鍵，屏幕上相應(yīng)位置背景色變?yōu)榧t色。
[0019]3.累積運(yùn)行時(shí)間，每一分鐘加……
[0020]4.呼吸頻率！潮氣量！吸呼比！壓力上限和壓力下限，這些為工作參數(shù)，在參數(shù)確認(rèn)改后更新，參數(shù)調(diào)整過程中數(shù)值保持不變。
[0021]5.更新壓力！容量和流量三條曲線，每秒鐘更新25次。
[0022]6.參數(shù)設(shè)定菜單，設(shè)定的參數(shù)從上至下依次為:潮氣量！呼吸頻率、吸呼比、壓力下限、壓力上限和嘆息。
[0023]7.報(bào)警信息，例如管道脫落！高壓報(bào)警等，在屏幕的最下方顯示。
[0024]8.開關(guān)機(jī)畫面。
[0025]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.基于人工智能的呼吸麻醉機(jī)，其特征在于，包括氣動壓力傳感器(1)、第一有源濾波器(2)、AD轉(zhuǎn)換器(3)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(4)、第二有源濾波器(5)、流量傳感器(6)，氣動壓力傳感器(I)通過第一有源濾波器(2)與AD轉(zhuǎn)換器(3)的輸入端相連，流量傳感器(6)通過第二有源濾波器(5)與AD轉(zhuǎn)換器(3)的輸入端相連，AD轉(zhuǎn)換器(3)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)⑷相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于人工智能的呼吸麻醉機(jī)，其特征在于，所述的AD轉(zhuǎn)換器(3)為十二位A/D轉(zhuǎn)換器。
【文檔編號】A61M16/01GK203694332SQ201420066539
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】黃根勇, 蔡軍 申請人:江西科技學(xué)院