用於氧療的吸氧依從性模塊的製作方法

2023-05-30 04:16:46

用於氧療的吸氧依從性模塊的製作方法
【專利摘要】一種適用於針對患有呼吸疾病的患者的氧療的吸氧依從性模塊(1)，包括具有氣體進入孔(2a)和氣體排出孔(2b)氣體通道(2)、用於將套管(21)連接到其上的套管連接裝置(3；17)、用於測量在所述氣體通道(2)中的氧氣流速和氧氣濃度數據的氧氣傳感器裝置(4)、用於測量在連接到所述套管連接裝置(3)的鼻套管(21)中的氣體壓力數據的壓力傳感器裝置(5)、用於管理由所述氧氣傳感器裝置(4)和所述壓力傳感器裝置(5)提供的數據的控制器裝置(6)、用於記錄和存儲由所述氧氣傳感器裝置(4)和所述壓力傳感器裝置(5)測得的數據的存儲器裝置(7)、用於顯示至少由所述氧氣傳感器裝置(4)測得的至少一部分數據的顯示器裝置(8)以及用於無線地傳輸數據到遠程數據採集系統(25)的無線傳輸裝置(9)。
【專利說明】用於氧療的吸氧依從性模塊

【技術領域】
[0001] 本發明涉及基於氧氣傳感器（OS)和呼吸速率檢測器（RRD)的組合的吸氧依從性 (OC)模塊，所述吸氧依從性模塊提供數據記錄和無線連接，特別是藍牙（Blutooth?)類型 傳輸。

【背景技術】
[0002] 特別是對於處於晚期的慢性阻塞性肺病的患者而言，決定氧療成功的最重要的因 素是在治療持續時間（即，患者有效地利用治療的時間）以及流速（即，在指定持續時間內 所使用的氧氣量）方面的治療依從性。
[0003] 傳統地，治療依從性依賴於由服務供應商實施的跟蹤程序或者由醫務人員組織的 康復程序。
[0004] 然而，這只會導致對治療及其效果的有限的可見性，特別是對於不嚴格遵循氧療 治療的患者而言。
[0005] 本發明的目的是提供一種裝置，該裝置幫助醫師改善他們的患者中的通過氧療治 療的可見性。


【發明內容】

[0006] 本發明的一個方案為適用於氧療治療的吸氧依從性（OC)模塊，該OC模塊包括：
[0007] -包括氣體進入孔和氣體排出孔的氣體通道，
[0008] -用於將套管連接到其上的套管連接裝置，
[0009] -用於測量在所述氣體通道中的氧氣流速和氧氣濃度數據的氧氣傳感器裝置， [0010]-用於測量在連接到所述套管連接裝置的鼻套管中的氣體壓力數據的壓力傳感器 裝置，
[0011]-用於管理由所述氧氣傳感器裝置和所述壓力傳感器裝置提供的數據的控制器裝 置，
[0012] -用於記錄和存儲由所述氧氣傳感器裝置和所述壓力傳感器裝置測得的數據的存 儲器裝置，
[0013] -用於顯示至少由所述氧氣傳感器裝置測得的至少一部分數據的顯示器裝置，和
[0014] -用於無線地傳輸數據到遠程數據採集系統的無線傳輸裝置。
[0015] 根據本發明的OC模塊還可包括以下附加特徵中的一個或多個：
[0016] -所述吸氧依從性模塊還包括用於向由所述氧氣傳感器裝置和/或所述壓力傳感 器裝置測得的每組數據提供日期和時間信息的實時時鐘裝置。
[0017] -所述控制器裝置電連接到所述氧氣傳感器裝置、所述壓力傳感器裝置、所述存儲 器裝置、所述顯示器裝置、所述實時時鐘裝置和/或所述無線傳輸裝置。
[0018] -所述氧氣傳感器裝置包括超聲傳感器。
[0019] -所述顯示器裝置包括發光二極體（LED)顯示器。
[0020] -所述存儲器裝置包括至少一個存儲晶片。
[0021] -所述無線傳輸裝置包括藍牙傳輸器。
[0022] -所述吸氧依從性模塊還包括布置在所述氣體通道的氣體進入孔和氣體排出孔之 間的過濾器裝置。
[0023] -所述控制器裝置、所述氧氣傳感器裝置、所述壓力傳感器裝置、所述存儲器裝置 和所述無線傳輸裝置設置在殼體內，並且優選所述實時時鐘裝置也設置在所述殼體內。
[0024] -所述顯示器設置在所述殼體上。
[0025] -所述顯示器為數字顯示器。
[0026] -所述顯示器為8段顯示器。
[0027] -所述顯示器至少顯示由所述氧氣傳感器裝置（即，流速傳感器）測得的氧氣流 速。
[0028] -所述吸氧依從性模塊還包括用於提供電能給所述氧氣傳感器裝置、所述壓力傳 感器裝置、所述控制器裝置、所述存儲器裝置、所述顯示器裝置（8)和所述無線傳輸裝置的 電源裝置。
[0029] -所述電源裝置包括電源埠和/或電纜。
[0030]-所述殼體包括氣體入口連接器和氣體出口連接器，所述氣體入口連接器包括所 述氣體進入孔，所述氣體出口連接器包括所述氣體排出孔。
[0031 ]-包括所述氣體進入孔的所述氣體入口連接器構造成用於通過柔性管、軟管或類 似的氣體導管連接到氧氣輸送裝置，優選為氧氣濃縮器。換言之，所述氣體入口連接器尺寸 設計且調適成使得可將柔性管或軟管插入到該入口連接器。
[0032]-包括所述氣體排出孔的所述氣體出口連接器構造成用於連接到由患者佩戴的鼻 套管，特別是連接到將氣體傳送到患者的上呼吸道（通常為鼻孔）的套管的柔性導管。換 言之，所述氣體出口連接器尺寸設計且調適成使得可將套管的柔性導管插入到該出口連接 器。
[0033]-所述殼體還包括用於將模塊固定或懸掛到氧氣輸送裝置的固定裝置。
[0034]-包括氣體排出孔的所述氣體出口連接器構造成連接到鼻套管的第一柔性導管。
[0035] -套管連接裝置構造成連接到構成反饋壓力管路的鼻套管的第二柔性導管。
[0036] 本發明還涉及一種形成氧療設備的組件，該組件包括氧氣輸送裝置如醫用氧氣濃 縮器以及根據本發明的OC模塊，優選地，所述氧氣輸送裝置通過氣體管路如，柔性管或軟 管連接到OC模塊，所述氣體管路連接到固定於前側的中空的連接器元件。
[0037] OC模塊和氧療裝置可用於輸送氧氣給患有各種肺病如慢性支氣管炎及肺氣腫的 患者。
[0038] 換言之，本發明還涉及一種用於治療患有肺病如慢性支氣管炎及肺氣腫的患者的 方法，該方法包括：
[0039] a)提供氧療設備，該氧療設備包括用於輸送含氧氣體的氧氣輸送裝置，
[0040] b)提供根據本發明的吸氧依從性模塊，
[0041] c)將所述吸氧依從性模塊流體連接到所述氧氣輸送裝置，使得由所述氧氣輸送裝 置輸送的含氧氣體流通到吸氧依從性模塊的氣體通道內，以及
[0042] d)將含氧氣體提供給患者。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043] 根據本發明的吸氧依從性模塊（也稱作OC模塊）的實施例在附圖中示出，其中：
[0044] -圖1為根據本發明的OC模塊的主要元件的示意圖，和
[0045] -圖2為連接到醫用氧氣輸送裝置諸如氧氣濃縮器的根據本發明的OC模塊。

【具體實施方式】
[0046] 本發明提出適合用在氧療設備的框架內的OC模塊1，以便改善對於醫師而言的治 療可見性。
[0047] 一般而言，如圖1所示，根據本發明的OC模塊1包括可由聚合材料諸如塑料或類 似物製成並且包括以下將詳細描述的構成OC模塊1的不同的元件的殼體或箱體11。
[0048] 殼體11被氣體通道2 (如，氣體導管或類似物）貫穿，該氣體通道2包括氣體進入 孔2a和氣體排出孔2b。
[0049] 由氧氣源20如氧氣濃縮器輸送的含氧氣體通過氣體進入孔2a進入到氣體通道2 內，在該氣體通道內行進並且隨後通過氣體排出口 2b離開氣體通道。
[0050] 設有氧氣傳感器裝置4並且氧氣傳感器裝置4布置在氣體通道2中用於當含氧氣 體流入到氣體通道2的內腔中時測量（即，確定）含氧氣體的氧氣流速數據（以升/每分 或"lpm"表示的值）以及氧氣濃度數據（以氧氣的體積百分比表示的值）。優選地，氧氣傳 感器裝置4包括超聲傳感器，因為這種類型的傳感器不要求任何的維護或更換。
[0051] 此外，殼體11還包括套管連接裝置3 (如套管連接器），用於將套管21連接到該套 管連接裝置3,該套管21由患者佩戴並且用於輸送所述含氧氣體給所述患者。更準確地，套 管連接裝置3適於連接到由患者佩戴的鼻套管的反饋導管，用於測量或確定由患者佩戴的 鼻套管內的氣壓變化，並且由此推導得出在給定時間段內患者呼吸的次數及因此相應的呼 吸速率（用呼吸次數/每分表示）。
[0052] 這些壓力變化通過壓力傳感器裝置5來確定，如，構造成測量連接到套管連接裝 置3的鼻套管21的反饋導管內的氣壓數據（即，壓力變化）的壓力傳感器。
[0053] 此外，還設有用於管理由氧氣傳感器裝置4和壓力傳感器裝置5所測得的所有數 據的控制器裝置6。控制器裝置6 (也稱作控制裝置或MCU ( S卩，微處理器單元））構成本發 明的OC模塊1的控制中心，因為該裝置管理全部的數據採集、數據存儲和數據傳輸處理以 及在OC模塊1內的任何其它功能性控制。通常，控制器裝置6包括具有運行一種或多種算 法或軟體的微控制器的電子晶片。
[0054] 控制器裝置6與存儲器裝置7如存儲晶片協作，所述存儲裝置用於記錄和存儲由 氧氣傳感器裝置4和壓力傳感器裝置5所測得的全部數據。
[0055] 布置在殼體11上的顯示器裝置8用於顯示由氧氣傳感器裝置4測得的數據，特別 是氧氣流速。這向患者提供了關於氧氣流速的清晰的指示並且允許他/她直接在輸送含氧 氣體的醫療設備（諸如，氧氣濃縮器或類似物）上例如根據他/她的身體活動性輕易地調 節所述氧氣流速。
[0056] 例如，大部分現有的固定式氧氣濃縮器安裝有球式流量計並且患者將能夠通過簡 單地轉動控制球式流量計的可旋轉的旋鈕而輕易地將由濃縮器輸送的含氧氣體的流速調 節至期望值。
[0057] 優選地，顯示器裝置8包括數字顯示器，如LED顯示器。通常，8段LED顯示器用在 本發明的OC模塊1中。
[0058] 本發明的OC模塊1的數字顯示器用作關於氧氣流速值的實時顯示器，該氧氣流速 值以0. 51pm的區間值（interval)(其它區間值也是可行的）進行顯示。本發明的OC模塊 1的數字顯示器在向患者提供清晰且快速的即時氧氣流速值或指示方面給他們提供了的極 大幫助。事實上，從本領域的反饋表明，根據以往經驗，對於患者、特別是對於年老的患者而 言，他們往往很難正確地閱讀和調節氧氣值。
[0059] 此外，本發明的OC模塊1還包括用於將數據無線傳輸給遠程數據採集系統25的 無線傳輸裝置9。優選地，數據通過藍牙系統或模塊無線地傳輸。這提供了在OC模塊1到 外部裝置或系統25諸如，遠程監控平臺、計算機（即，個人電腦或筆記本電腦）、智慧型手機、 1PAD?或任何其它裝置之間的無線連接，由此允許傳輸存儲的數據用於數據分析、處理、 演示或任何其它操作。
[0060] 在本發明的OC模塊1中還設有實時時鐘（RTC)裝置10,該RTC裝置構造成用作 OC模塊1的內部時鐘。RTC裝置即使在斷電後仍會工作，並且進一步用於提供日期和時間 信息給由上述傳感器4、5採集的每組數據。
[0061] 然後，將能夠記錄/存儲並且無線傳輸帶有相應日期和時間信息的每個測得的數 據或測得的數據組（即，測量值）。
[0062] 通常，傳感器4、5以及其它部件，S卩，顯示器8、存儲器7、RTC 10、無線傳輸器9··· 以傳統的方式例如，電線或類似方式連接到控制器裝置6。
[0063] 類似地，為確保控制器裝置6以及OC模塊1中的其它電動元件的電能供給，還可 提供電源裝置13,該電源裝置13包括電源埠 14和/或輸送110-220V電流的可連接到通 用插頭或電源的外部電力變壓器15。
[0064] 此外，為確保給患者輸送乾淨的氣體，本發明的OC模塊1還可包括布置在氣體通 道2的氣體進入孔2a和氣體排出孔2b之間的過濾器裝置12 (如，細菌過濾器），該過濾裝 置12將移除可能存在於氧氣流中的細菌或其它微生物或者甚至是灰塵或顆粒物。這種過 濾器提高了患者的安全性。優選地，過濾器為醫用級的細菌過濾器。
[0065] 圖2示出連接到輸送含氧氣體的醫用氧氣輸送裝置20如氧氣濃縮器的根據本發 明的OC模塊1。當然，可使用其它類型的氧氣源20,因為本發明並不僅僅限於固定式氧氣 濃縮器。
[0066] 氧氣濃縮器為眾所周知的醫療設備，該氧氣濃縮器產生並輸送富氧氣體，所述富 氧氣體的氧氣濃度為大於70體積％、通常在80到95體積％之間。富氧氣體從環境空氣中 獲取，該環境空氣通過採用和氧氣相比優先吸附氮氣的吸附劑通過變壓吸附（PSA)或真空 吸附（VSA)而實現分離，由此產生富氧氣體流。可用於這種V/PSA過程中的優選的吸附劑 為陽離子交換的沸石，特別是鋰交換的沸石。
[0067] 更確切地說，氧氣源20的出口通過柔性連接導管或軟管22連接到OC模塊1的入 口連接器16,使得氣體流可沿具有排出孔2b的出口連接器17的方向進入並流通到OC模塊 1的內通道2中。當流通到通道2內時，通過氧氣流傳感器4測量氣流中的氧氣濃度，該氧 氣流傳感器4將測得的數據發送到控制器裝置6。
[0068] 氣流然後被輸送到雙通道鼻套管21，該鼻套管21通過它的柔性第一導管22b連接 到出口連接器17,並且此外通過它的反饋壓力管道或柔性第二導管22a連接到所描述的OC 模塊1的壓力傳感器5。
[0069] 柔性套管21具有普通且已知的結構。該柔性套管為"雙通道"套管21，該套管包 括兩個柔性分支或通道，即，用於輸送氣體給患者的第一柔性導管21b以及構成壓力反饋 管道的第二柔性導管21a，該壓力反饋管道用於跟蹤由於患者呼吸階段（即，吸氣和呼氣階 段）而產生的壓力變化。優選地，套管21由柔性聚合物製成。雙通道套管21-方面通過 它的第一柔性導管21b連接到包括氣體排出孔2b的氣體出口連接器17並且與該出口連接 器流體流通，另一方面通過它的第二柔性導管21a連接到套管連接裝置3並且與該套管連 接裝置流體連通。
[0070] -旦加電，OC模塊1則開始運行。若沒有氧氣流過OC模塊1的入口 2a，OC模塊 保持處於"待機"模式。在"待機"模式下，不採集數據並且8段數字顯示器將亮燈且顯示 閃爍的數字，如："〇.〇"。
[0071] 一旦氧氣進入到OC模塊1的內通道2中，OC模塊1將自動甦醒並且當傳感器4、 5開始測量數據時，OC模塊1將開始數據記錄。8段數字顯示器將顯示精度為0. 51pm的氧 氣流速。
[0072] 更一般地說，本發明的OC模塊確保若干功能或者提供給醫師新的或引人關注的 可能性用以跟蹤他們的患者以及確定他們是否有遵循處方，例如：
[0073] -數據記錄：對每5到15分鐘的間隔時間內的OC模塊的使用周期、氧氣流速以及 在使用期間的氧氣純淨度進行記錄。這些信息給醫師提供了有力的證據用以確定患者是否 正確地遵循他或她的氧療處方。
[0074] -呼吸速率檢測：檢測患者的呼吸模式，以獲得治療有效性。較高的呼吸速率可能 與惡化的身體狀況有聯繫。結果進行的動作可以為提早重新滴定或入院治療用以治療調 整。這還用作虛假檢測器，因為患者可通過打開裝置但不佩戴用以對他或她施加治療的鼻 套管來欺騙傳感器。
[0075] -無線連接：在患者家裡現場探望期間下載數據或者無線地遠程監控傳送到平臺 或其它遠程站點的數據，用以進一步處理或執行如上所述的其它操作。
【權利要求】
1. 一種適用於氧療的吸氧依從性模塊（1)，包括： -具有氣體進入孔（2a)和氣體排出孔（2b)的氣體通道（2)， -用於將套管（21)連接到其上的套管連接裝置（3 ;17)， -用於測量在所述氣體通道（2)中的氧氣流速數據和氧氣濃度數據的氧氣傳感器裝置 ⑷， -用於測量在連接到所述套管連接裝置（3)的鼻套管（21)中的氣體壓力數據的壓力傳 感器裝置（5)， -用於管理由所述氧氣傳感器裝置（4)和所述壓力傳感器裝置（5)提供的數據的控制 器裝置（6)， -用於記錄和存儲由所述氧氣傳感器裝置（4)和所述壓力傳感器裝置（5)測得的數據 的存儲器裝置（7)， -用於顯示至少由所述氧氣傳感器裝置（4)測得的至少一部分數據的顯示器裝置（8)， 以及 _用於將數據無線傳輸到遠程數據採集系統（25)的無線傳輸裝置（9)。
2. 根據權利要求1所述的吸氧依從性模塊，其特徵在於，所述吸氧依從性模塊還包括 實時時鐘裝置（10)，所述實時時鐘裝置用於向由所述氧氣傳感器裝置（4)和/或所述壓力 傳感器裝置（5)測得的每組數據提供日期和時間信息。
3. 根據前述權利要求中的任一項所述的吸氧依從性模塊，其特徵在於，所述吸氧依從 性模塊還包括電源裝置（13)，該電源裝置用於提供電能給所述氧氣傳感器裝置（4)、所述 壓力傳感器裝置（5)、所述控制器裝置（6)、所述存儲器裝置（7)、所述顯示器裝置（8)和/ 或所述無線傳輸裝置（9)。
4. 根據前述權利要求中的任一項所述的吸氧依從性模塊，其特徵在於，所述控制器裝 置（6)電連接到所述氧氣傳感器裝置（4)、所述壓力傳感器裝置（5)、所述存儲器裝置（7)、 所述顯示器裝置（8)、所述實時時鐘裝置（10)和/或所述無線傳輸裝置（9)。
5. 根據前述權利要求中的任一項所述的吸氧依從性模塊，其特徵在於，所述氧氣傳感 器裝置（4)包括超聲傳感器。
6. 根據前述權利要求中的任一項所述的吸氧依從性模塊，其特徵在於，所述顯示器裝 置⑶包括LED顯示器。
7. 根據前述權利要求中的任一項所述的吸氧依從性模塊，其特徵在於，所述存儲器裝 置（7)包括至少一個存儲晶片。
8. 根據前述權利要求中的任一項所述的吸氧依從性模塊，其特徵在於，所述無線傳輸 裝置（9)包括藍牙傳輸器。
9. 根據前述權利要求中的任一項所述的吸氧依從性模塊，其特徵在於，所述吸氧依從 性模塊還包括布置在所述氣體通道（2)的所述氣體進入孔（2a)和所述氣體排出孔（2b)之 間的過濾器裝置（12)。
10. 根據前述權利要求中的任一項所述的吸氧依從性模塊，其特徵在於，所述控制器裝 置（6)、所述氧氣傳感器裝置（4)、所述壓力傳感器裝置（5)、所述存儲器裝置（7)和所述無 線傳輸裝置（9)設置在殼體（11)內，並且優選地所述實時時鐘裝置（10)也設置在所述殼 體（11)內。
11. 根據前述權利要求中的任一項所述的吸氧依從性模塊，其特徵在於，所述顯示器 (8)設置在所述殼體（11)上。
12. 根據前述權利要求中的任一項所述的吸氧依從性模塊，其特徵在於，所述電源裝置 (13)包括電源埠（14)和/或電纜（15)。
13. 根據前述權利要求中的任一項所述的吸氧依從性模塊，其特徵在於，所述殼體 (11)包括： -具有所述氣體進入孔（2a)的氣體入口連接器（16)，和 -具有所述氣體排出孔（2b)的氣體出口連接器（17)。
14. 一種氧療設備，包括： _用於輸送含氧氣體的氧氣輸送裝置（20)，和 -根據前述權利要求中的任一項所述的吸氧依從性模塊（1)，所述吸氧依從性模塊流 體連接到所述氧氣輸送裝置（20)以使得由所述氧氣輸送裝置（20)輸送的所述含氧氣體流 通入所述吸氧依從性模塊（1)的所述氣體通道（2)內。
【文檔編號】A61M16/00GK104436390SQ201410613931
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月4日 優先權日:2014年11月4日
【發明者】C·F·程, S·李, H·L·A·唐 申請人:尚健國際有限公司