一種可調(diào)節(jié)式霧化電路及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種可調(diào)節(jié)式霧化電路及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]霧化吸入治療可使藥物直接作用于病變部位，與口服法相比，具有用藥劑量小、見效快、副作用少、使用方便、療效顯著等優(yōu)點(diǎn)；而且呼吸道局部藥物濃度高，可避免或減少全身使用激素。因此，霧化吸入療法是治療呼吸系統(tǒng)疾病一種理想的給藥途徑，目前已經(jīng)被廣泛米用。
[0003]當(dāng)然，霧化吸入治療也需要注意控制一些細(xì)節(jié)，如果使用不當(dāng)，也可導(dǎo)致不良后果。其中一項(xiàng)是應(yīng)正確進(jìn)行霧化量的控制。
[0004]但是，目前市場現(xiàn)有的醫(yī)用霧化器都不具備霧化速率可調(diào)的功能，因此對(duì)于需要控制霧化量的病人，需要醫(yī)護(hù)人員人工控制，操作非常不便，且風(fēng)險(xiǎn)很大。
[0005]中華人民共和國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2005年08月10日公開了名稱為“醫(yī)用高壓氧艙用藥物霧化裝置”的專利文獻(xiàn)(公開號(hào):CN2715776)，其包括有藥物霧化罐，藥物霧化罐設(shè)置在醫(yī)用高壓氧艙的內(nèi)部，藥物霧化罐的下部盛有藥液，提供霧化動(dòng)力氧氣的供氧管插入藥物霧化罐內(nèi)的藥液中，藥液通過吸管接至藥物霧化罐上腔室內(nèi)的霧化噴頭，上腔室連通藥物管路，藥物管路與吸氧管路并接后接至吸氧面罩。此方案也并未公開能夠調(diào)整霧化速率的相關(guān)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的霧化速率不可調(diào)、操作不便、風(fēng)險(xiǎn)大等的技術(shù)問題，提供一種可以調(diào)整霧化速率、便于醫(yī)護(hù)人員控制的可調(diào)節(jié)式霧化電路及控制方法。
[0007]本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種可調(diào)節(jié)式霧化電路，包括微控制器單元、可調(diào)升壓單元和超聲霧化單元，所述微控制器單元分別連接到可調(diào)升壓單元和超聲霧化單元，所述可調(diào)升壓單元與所述超聲霧化單元連接。
[0008]微控制單元控制可調(diào)升壓單元和超聲霧化單元的工作狀態(tài)，調(diào)節(jié)超聲震動(dòng)頻率和幅度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)霧化速率的調(diào)整。
[0009]作為優(yōu)選，所述超聲霧化單元包括超聲信號(hào)源發(fā)生電路和霧化晶片，所述超聲信號(hào)源發(fā)生電路包括電阻R7、電阻R8、電容C2、電容C4、電感L2和MOS管Q1，所述電感L2的第一端連接電源+VP，第二端連接MOS管Ql的漏極，MOS管Ql的源極通過電阻R8接地，MOS管Ql的柵極通過電阻R7連接微控制器單元，電容C2和電容C4串聯(lián)以后并聯(lián)在電感L2的兩端，霧化晶片與電感L2并聯(lián)。
[0010]超聲霧化單元把超聲信號(hào)源的電能轉(zhuǎn)換成霧化晶片機(jī)械諧振，使液體通過霧化晶片上的微孔網(wǎng)篩后形成噴霧滴。
[0011]作為優(yōu)選，所述可調(diào)升壓單元包括升壓轉(zhuǎn)換器Ul、電容Cl、電容C3、電感L1、電阻RU電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、二極管Dl、MOS管Q2和MOS管Q3 ;所述升壓轉(zhuǎn)換器Ul的4腳和5腳連接輸入電源+VIN，2腳接地，電容C3的第一端連接升壓轉(zhuǎn)換器Ul的5腳，另一端接地；二極管Dl的正極連接升壓轉(zhuǎn)換器Ul的I腳，負(fù)極通過電容Cl接地；電阻Rl的第一端連接二極管Dl的負(fù)極，第二端連接升壓轉(zhuǎn)換器Ul的3腳；電阻R2的第一端連接升壓轉(zhuǎn)換器Ul的3腳，第二端接地；電阻R3的第一端連接升壓轉(zhuǎn)換器Ul的3腳，第二端連接MOS管Q2的漏極；電阻R4的第一端連接升壓轉(zhuǎn)換器Ul的3腳，第二端連接MOS管Q3的漏極；M0S管Q2的柵極通過電阻R5連接微控制器單元，源極接地；M0S管Q3的柵極通過電阻R6連接微控制器單元，源極接地；電感LI跨接在升壓轉(zhuǎn)換器Ul的I腳和5腳之間；二極管Dl的負(fù)極為電源+VP端；二極管Dl為肖特基二極管。
[0012]Ul是固定頻率的升壓轉(zhuǎn)換器，通過反饋引腳3與內(nèi)部基準(zhǔn)電壓比較調(diào)節(jié)輸出電壓，當(dāng)輸出反饋電壓大于內(nèi)部基準(zhǔn)電壓時(shí)，減小開關(guān)調(diào)制脈沖占空比，使輸出電壓變小，當(dāng)反饋電壓小于內(nèi)部基準(zhǔn)電壓時(shí)，增大開關(guān)調(diào)制脈沖占空比，使輸出電壓變大，最終使輸出穩(wěn)壓。當(dāng)微控制器單元與電阻R5和R6連接的端口都輸出低電平時(shí)，N溝道MOS管Q2和Q3都不導(dǎo)通，由于Ul的反饋引腳3腳為誤差放大器輸入腳，有非常高的輸入阻抗，輸入電流可以忽略，因此流過Rl和R2的電流I相等，I等于Ul內(nèi)部基準(zhǔn)電壓VREF除以R1，那么可以計(jì)算輸出電壓+VP = IX (R1+R2)，I用VREF/R2代入化簡可以得到:+VP = VREFX (1+R1/R2)，當(dāng)微控制單元與電阻R5連接的端口輸出高電平時(shí)，N溝道MOS管Q2導(dǎo)通，此時(shí)R2變成與R3并聯(lián)，阻值變小，從計(jì)算公式可以推出+VP變大，同理當(dāng)微控制單元與電阻R6連接的端口也輸出高電平時(shí)，R2變成與R3和R4并聯(lián)，阻值進(jìn)一步變小，從而+VP進(jìn)一步變大，通過微控制單元與電阻R5和R6連接的端口的控制可以調(diào)節(jié)+VP輸出電壓為低、中、高三檔。當(dāng)微控制單元與電阻R7連接的端口輸出高電平時(shí)，N溝道MOS管Ql導(dǎo)通，+VP流過電感L2的電流逐漸上升，電感蓄能，當(dāng)微控制單元與電阻R7連接的端口輸出低電平時(shí)，N溝道MOS管Ql截至，電感L2通過霧化片續(xù)流，電壓施加到霧化器兩端，驅(qū)動(dòng)霧化片振動(dòng)，L2能量通過霧化片釋放，控制微控制單元與電阻R7連接的端口輸出的PWM頻率可以調(diào)節(jié)霧化片驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率與霧化片的特性頻率一致時(shí)，電流最大，霧化量也最大。同時(shí)通過控制微控制單元與電阻R5和R6連接的端口調(diào)節(jié)+VP輸出電壓，可以調(diào)節(jié)施加到霧化片兩端的電壓峰值，使流過霧化片的峰值電流變化，從而調(diào)節(jié)霧化片的振動(dòng)幅度，改變霧化速率。
[0013]—種可調(diào)節(jié)式霧化電路控制方法，基于前述的可調(diào)節(jié)式霧化電路，包括以下步驟:
A、輸入患者年齡；
B、輸入患者病癥；
C、微控制單元根據(jù)患者年齡和病癥選擇合適的霧化量和霧化方式。
[0014]不同情況下需要有不同的霧化量和霧化方式。如幼兒喉部組織發(fā)育不完善，喉腔及鼻毛緩沖作用小，大量霧化吸入容易導(dǎo)致缺氧，因此幼兒進(jìn)行霧化吸入治療時(shí)霧化量不易過大。另外，對(duì)于慢性阻塞性肺氣腫的病人，霧化時(shí)應(yīng)采用漸進(jìn)式調(diào)節(jié)霧化量的吸入方法，即從小霧量、低濃度開始，等氣道適應(yīng)后，再逐漸增加霧化量，且每次吸入時(shí)間不超過10分鐘；因?yàn)檫@類病人多為老年人，呼吸道適應(yīng)能力差，肺通氣和換氣功能障礙，若一開始霧化量就很大，大量冷空氣進(jìn)入氣道，可能導(dǎo)致支氣管痙攣，導(dǎo)致憋氣，呼吸困難。還有，不同藥物因其不同特點(diǎn)，也對(duì)霧化量的有不同的要求。
[0015]本發(fā)明帶來的實(shí)質(zhì)性效果是，可以進(jìn)行霧化速率的分檔精確調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)霧化量的精確調(diào)節(jié)；另外該電路也可配合軟件系統(tǒng)，可對(duì)霧化速率進(jìn)行編程控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。醫(yī)護(hù)人員可以根據(jù)病人和藥物的實(shí)際要求，選擇合適的霧化速率進(jìn)行霧化資料，一方面能使病人得到更加適合、更加精準(zhǔn)的治療，減少風(fēng)險(xiǎn)；另一方面大大降低醫(yī)護(hù)人員操作的復(fù)雜性，減少人工風(fēng)險(xiǎn)，提高效率和醫(yī)護(hù)質(zhì)量。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的一種系統(tǒng)框圖；
圖2是本發(fā)明的一種電路圖；
圖中:1、微控制單元，2、可調(diào)升壓單元，3、超聲霧化單元。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0018]實(shí)施例:本實(shí)施例的一種可調(diào)節(jié)式霧化電路，如圖1所示，包括微控制器單元1、可調(diào)升壓單元2和超聲霧化單元3，微控制器單元分別連接到可調(diào)升壓單元和超聲霧化單元，所述可調(diào)升壓單元與所述超聲霧化單元連接。
[0019]如圖2所示，超聲霧化單元包括超聲信號(hào)源發(fā)生電路和霧化晶片，所述超聲信號(hào)源發(fā)生電路包括電阻R7、電阻R8、電容C2、電容C4、電感L2和MOS管Q1，所述電感L2的第一端連接電源+VP，第二端連接MOS管Ql的漏極，MOS管Ql的源極通過電阻R8接地，MOS管Ql的柵極通過電阻R7連接微控制器單元，電容C2和電容C4串聯(lián)以后并聯(lián)在電感L2的兩端，霧化晶片與電感L2并聯(lián)。可調(diào)升壓單元包括升壓轉(zhuǎn)換器Ul、電容Cl、電容C3、電感L1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、二極管DUMOS管Q2和MOS管Q3 ；所述升壓轉(zhuǎn)換器Ul的4腳和5腳連接輸入電源+VIN，2腳接地，電容C